攝像元件、攝像裝置、內(nèi)窺鏡、內(nèi)窺鏡系統(tǒng)以及攝像元件的驅(qū)動方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種對被攝體進(jìn)行攝像來生成該被攝體的圖像數(shù)據(jù)的攝像元件、攝像裝置、內(nèi)窺鏡、內(nèi)窺鏡系統(tǒng)以及攝像元件的驅(qū)動方法。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，已知以下內(nèi)容(例如參照專利文獻(xiàn)I):在具有CCD(Charge Coupled Device:電荷親合元件)、CMOS (Comp lementary Metal Oxide Semiconductor:互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)等攝像元件的攝像裝置中，為了獲得黑色基準(zhǔn)電平而設(shè)置被稱為0B(0ptical Black:光學(xué)黑)像素的被遮光的多個像素。在該技術(shù)中，遍及多行多列地設(shè)置OB像素，從未被遮光的有效區(qū)域的攝像信號減去決定OB區(qū)域的黑電平的黑色基準(zhǔn)信號，由此去除有效區(qū)域的攝像信號中所包含的噪聲成分。
[0003]專利文獻(xiàn)I:日本特開2012-235193號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明要解決的問題
[0005]另外，近年來，隨著攝像元件的多像素化取得進(jìn)展，要求從各像素讀出信號的讀出速度高速化。然而，在以往的從有效區(qū)域的攝像信號減去OB區(qū)域的黑色基準(zhǔn)信號的方法中，存在以下問題點:隨著攝像元件的多像素化，OB像素也增加，因此OB區(qū)域的黑色基準(zhǔn)信號的輸出需要時間。
[0006]本發(fā)明是鑒于上述內(nèi)容而完成的，其目的在于提供一種能夠縮短OB區(qū)域的讀出時間的攝像元件、攝像裝置、內(nèi)窺鏡、內(nèi)窺鏡系統(tǒng)以及攝像元件的驅(qū)動方法。
[0007]用于解決問題的方案
[0008]為了解決上述問題并達(dá)到目的，本發(fā)明所涉及的攝像元件的特征在于，具備:基準(zhǔn)信號生成部，其生成與規(guī)定電壓相應(yīng)的基準(zhǔn)信號并輸出該基準(zhǔn)信號；多個像素，該多個像素被配置成二維矩陣狀，從外部接收光，生成與受光量相應(yīng)的攝像信號并輸出該攝像信號;傳送部，將從所述基準(zhǔn)信號生成部輸出的所述基準(zhǔn)信號和從所述多個像素的各個像素輸出的所述攝像信號分別在不同的期間傳送；以及輸出部，其將從所述傳送部傳送的所述基準(zhǔn)信號和所述攝像信號相獨立地保持并以依次切換的方式輸出。
[0009]另外，本發(fā)明所涉及的攝像元件的特征在于，在上述發(fā)明中，所述輸出部具有:第一保持部，其保持所述基準(zhǔn)信號;第二保持部，其保持所述攝像信號；以及切換部，其與所述第一保持部及所述第二保持部分別連接，將被所述第一保持部和所述第二保持部保持的信號以依次切換的方式輸出。
[0010]另外，本發(fā)明所涉及的攝像元件的特征在于，在上述發(fā)明中，還具備復(fù)位部，該復(fù)位部設(shè)置于所述第二保持部與所述切換部之間，在所述切換部輸出由所述第一保持部保持的所述基準(zhǔn)信號之后，將所述第一保持部復(fù)位。[0011 ]另外，本發(fā)明所涉及的攝像元件的特征在于，在上述發(fā)明中，所述第一保持部的容量比所述第二保持部的容量大。
[0012]另外，本發(fā)明所涉及的攝像元件的特征在于，在上述發(fā)明中，所述基準(zhǔn)信號是決定所述攝像信號的黑電平的黑色基準(zhǔn)信號。
[0013]另外，本發(fā)明所涉及的攝像元件的特征在于，在上述發(fā)明中，所述基準(zhǔn)信號生成部按每一行生成所述基準(zhǔn)信號，所述切換部按每一個像素將所述基準(zhǔn)信號和所述攝像信號切換地輸出。
[0014]另外，本發(fā)明所涉及的攝像裝置的特征在于，具備上述的攝像元件。
[0015]另外，本發(fā)明所涉及的內(nèi)窺鏡的特征在于，在插入部的前端側(cè)具備上述的攝像裝置。
[0016]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；以及處理單元，其將攝像信號轉(zhuǎn)換為圖像信號。
[0017]另外，本發(fā)明所涉及的攝像元件的驅(qū)動方法是生成與受光量相應(yīng)的攝像信號并輸出該攝像信號的攝像元件的驅(qū)動方法，其特征在于，生成所述攝像信號和與規(guī)定電壓相應(yīng)的基準(zhǔn)信號，將該基準(zhǔn)信號和該攝像信號相獨立地保持并以依次切換的方式輸出。
[0018]發(fā)明的效果
[0019]根據(jù)本發(fā)明，起到能夠縮短OB區(qū)域的讀出時間的效果。
【附圖說明】
[0020]圖1是示意性地表示本發(fā)明的實施方式I所涉及的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的圖。
[0021]圖2是表示本發(fā)明的實施方式I所涉及的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的主要部分的功能的框圖。
[0022]圖3是表示圖2所示的第一芯片的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的框圖。
[0023]圖4是表示圖2所示的第一芯片的結(jié)構(gòu)的電路圖。
[0024]圖5A是表示本發(fā)明的實施方式I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。
[0025]圖5B是表示本發(fā)明的實施方式I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。
[0026]圖6是表示本發(fā)明的實施方式I所涉及的攝像部的驅(qū)動定時的時序圖。
[0027]圖7是將圖6的區(qū)域放大了的時序圖。
[0028]圖8是表示本發(fā)明的實施方式2所涉及的攝像部中的第一芯片的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的框圖。
[0029]圖9是表示本發(fā)明的實施方式2所涉及的攝像部中的第一芯片的結(jié)構(gòu)的電路圖。
[0030]圖10是表示本發(fā)明的實施方式2所涉及的攝像部的驅(qū)動定時的時序圖。
[0031]圖11是將圖10的區(qū)域放大了的時序圖。
【具體實施方式】
[0032]以下，作為用于實施本發(fā)明的方式(以下稱為“實施方式”)，說明具備攝像裝置的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。另外，本發(fā)明并不限定于該實施方式。并且，在附圖的記載中，對相同的部分附加了相同的附圖標(biāo)記。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。
[0033](實施方式I)
[0034][內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)]
[0035]圖1是示意性地表示本發(fā)明的實施方式I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)I具備內(nèi)窺鏡2、傳輸線纜3、連接器部5、處理器(處理裝置)、顯示裝置7以及光源裝置8。
[0036]內(nèi)窺鏡2通過將作為傳輸線纜3的一部分的插入部100插入到被檢體的體腔內(nèi)，來拍攝被檢體的體內(nèi)圖像并將攝像信號(圖像數(shù)據(jù))輸出到處理器6。
[0037]傳輸線纜3將內(nèi)窺鏡2與連接器部5連接，并且將內(nèi)窺鏡2與光源裝置8連接。
[0038]連接器部5與內(nèi)窺鏡2、處理器6以及光源裝置8連接，對由所連接的內(nèi)窺鏡2輸出的攝像信號實施規(guī)定的信號處理，并且將攝像信號進(jìn)行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換(A/D轉(zhuǎn)換)后作為圖像信號輸出到處理器6。
[0039]處理器6對從連接器部5輸出的圖像信號實施規(guī)定的圖像處理，并且對內(nèi)窺鏡系統(tǒng)I整體統(tǒng)一進(jìn)行控制。此外，在本實施方式I中，處理器6作為處理裝置發(fā)揮功能。
[0040]顯示裝置7顯示與由處理器6實施了圖像處理的圖像信號對應(yīng)的圖像。另外，顯示裝置7顯示與內(nèi)窺鏡系統(tǒng)I有關(guān)的各種信息。
[0041 ] 光源裝置8例如使用鹵素?zé)?、白色LED(Light Emitting D1de: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的插入部的前端側(cè)朝向被攝體照射照明光。
[0042]內(nèi)窺鏡2位于傳輸線纜3的一端側(cè)，在向被檢體的體腔內(nèi)插入的插入部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)連接有受理針對內(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例如經(jīng)過具有幾米(m)長度的傳輸線纜3被輸出到連接器部5。
[0043]圖2是表示內(nèi)窺鏡系統(tǒng)I的主要部分的功能的框圖。參照圖2來說明內(nèi)窺鏡系統(tǒng)I的各部結(jié)構(gòu)的詳細(xì)內(nèi)容以及內(nèi)窺鏡系統(tǒng)I內(nèi)的電信號的路徑。
[0044]如圖2所示，攝像部20具備第一芯片(攝像元件)21和第二芯片22，其中，該第一芯片(攝像元件)21具有受光部23、讀出部24、定時生成部25以及緩沖器26，該第二芯片22具有緩沖器27。
[0045]攝像部20的第一芯片21具有多個單位像素沿行列方向被配置成二維矩陣狀的受光部23、讀出由受光部23進(jìn)行了光電轉(zhuǎn)換的攝像信號的讀出部24、根據(jù)從連接器部5輸入的基準(zhǔn)時鐘信號和同步信號來生成定時信號并將該定時信號輸出到讀出部24的定時生成部25以及將由讀出部24從受光部23讀出的攝像信號和基準(zhǔn)信號暫時保持的緩沖器26。此外，在后文中參照圖3來詳細(xì)記述第一芯片21的更詳細(xì)的結(jié)構(gòu)。
[0046]攝像部20的第二芯片22具有作為發(fā)送部發(fā)揮功能的緩沖器27，該緩沖器27僅將從第一芯片21輸出的攝像信號的交流成分經(jīng)由傳輸線纜3及連接器部5發(fā)送到處理器6。