摄像装置的制造方法_2

文档序号:8302500阅读:来源:国知局
并行/串行变换;定时发生器244d,其产生传感器部244a的驱动定时、AFE部244b和P/S变换部244c中的各种信号处理的脉冲;以及摄像控制部244e,其控制摄像元件244的动作。摄像元件 244 为 CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor:互补金属氧化物半导体)图像传感器。
[0042]传感器部244a经由基板244S与IC电路组244G相连接。IC电路组244G具备具有AFE部244b、P/S变换部244c、定时发生器244d以及摄像控制部244e的功能的多个IC电路。
[0043]传感器部244a具有受光部244f和读出部244g,上述受光部244f是多个像素以二维矩阵状排列而成的,该多个像素分别具有用于蓄积与光量相应的电荷的光电二极管和对由光电二极管所蓄积的电荷进行放大的放大器,上述读出部244g将受光部244f的多个像素中的作为读出对象而任意设定的像素所生成的电信号作为图像信息而读出。在受光部244f中按照每个像素设置有RGB独立的滤色片,从而能够获取彩色图像。
[0044]AFE部244b具有:噪声降低部244h,其降低电信号(模拟)所包含的噪声成分;AGC(Auto Gain Control:自动增益控制)部244i,其调整电信号的放大率(增益)而维持固定的输出水平;以及A/D变换部244j,其对经由AGC部244i输出的电信号进行A/D变换。噪声降低部244h例如采用相关双采样(Correleted Double Sampling)法来降低噪声。
[0045]摄像控制部244e按照从控制装置3接收到的设定数据来控制前端部24的各种动作。摄像控制部244e使用CPU (Central Processing Unit:中央处理器)等而构成。另外,摄像控制部244e按照从控制装置3接收到的设定数据来设定读出部244g从受光部244f读出的区域。
[0046]在设置于基板244S的电极244E上连接有与控制装置3之间进行电信号的发送接收的、由多个信号线汇聚成的集合线缆246。多个信号线包括将摄像元件244输出的图像信号传输到控制装置3的信号线、以及将控制装置3输出的控制信号传输到摄像元件244的信号线等。
[0047]操作部22具有:弯曲旋钮221,其使弯曲部25向上下方向和左右方向弯曲;处置器具插入部222,其用于将生物体钳子、激光手术刀以及检查探头等处置器具插入到体腔内;以及作为操作输入部的多个开关223,其除了对控制装置3、光源装置4以外还对送空气单元、送水单元、送气单元等外围设备输入操作指示信号。从处置器具插入部222插入的处置器具经由前端部24的处置器具通道245而从开口部245a露出。
[0048]通用线缆23至少内置有光导件241和集合线缆246。通用线缆23的光导件241连接到光源装置4。通用线缆23的集合线缆246连接到控制装置3。
[0049]接着,说明控制装置3的结构。控制装置3具备S/P变换部301、图像处理部302、明亮度检测部303、调光部304、读出地址设定部305、驱动信号生成部306、输入部307、存储部308、控制部309以及基准时钟生成部310。
[0050]S/P变换部301对从前端部24接收到的图像信号(数字信号)进行串行/并行变换。
[0051]图像处理部302根据从S/P变换部301输出的并行方式的图像信号,生成由显示装置5显示的体内图像。图像处理部302具有同时化部302a、白平衡(WB)调整部302b、增益调整部302c、γ校正部302d、D/A变换部302e、格式变更部302f、采样用存储器302g以及静止图像用存储器302h。
[0052]同时化部302a将作为像素信息输入的图像信号输入到针对每个像素设置的三个存储器(未图示),与读出部244g所读出的受光部244f的像素的地址对应地,依次更新并保持各存储器的值,并且将这三个存储器的图像信号同时化为RGB图像信号。同时化部302a将进行同时化而得到的RGB图像信号依次输出到白平衡调整部302b,并且将一部分的RGB图像信号输出到采样用存储器302g以用于明亮度检测等图像分析。
[0053]白平衡调整部302b自动调整RGB图像信号的白平衡。具体地说,白平衡调整部302b基于RGB图像信号中包含的色温来自动调整RGB图像信号的白平衡。
[0054]增益调整部302c进行RGB图像信号的增益调整。增益调整部302c将进行了增益调整的RGB信号输出到γ校正部302d,并且将一部分的RGB信号输出到静止图像用存储器302h以用于静止图像显示、放大图像显示或者强调图像显示。
[0055]γ校正部302d与显示装置5对应地对RGB图像信号进行色调校正(γ校正)。
[0056]D/A变换部302e将γ校正部302d输出的色调校正后的RGB图像信号变换为模拟信号。
[0057]格式变更部302f将被变换为模拟信号的图像信号变更为高清晰度方式等运动图像用的文件格式而输出到显示装置5。
[0058]明亮度检测部303根据由采样用存储器302g保持的RGB图像信号来检测与各像素对应的明亮度水平,将检测出的明亮度水平记录到设置在内部的存储器并且输出到控制部309。另外,明亮度检测部303根据检测出的明亮度水平来计算增益调整值和光照射量,将增益调整值输出到增益调整部302c,另一方面,将光照射量输出到调光部304。并且,明亮度检测部303基于内窥镜2的摄像元件244生成的图像信号来生成表示明亮度的亮度信号,并将该亮度信号输出到控制部309 ?此外,在本实施方式一中,明亮度检测部303作为亮度信号生成部发挥功能。
[0059]调光部304在控制部309的控制下,根据明亮度检测部303计算出的光照射量来设定光源装置4发出的光的种类、光量、发光定时等,将包括所设定的该条件的光源同步信号发送到光源装置4。
[0060]读出地址设定部305具有对传感器部244a的受光面的读出对象的像素和读出顺序进行设定的功能。即,读出地址设定部305具有对AFE部244b读出的传感器部244a的像素的地址进行设定的功能。另外,读出地址设定部305将所设定的读出对象的像素的地址信息输出到同时化部302a。
[0061]驱动信号生成部306生成用于驱动摄像元件244的驱动用的定时信号,经由集合线缆246中包含的规定的信号线发送到定时发生器244d。该定时信号包含读出对象的像素的地址信息。
[0062]输入部307接受指示内窥镜系统I的动作的动作指示信号等各种信号的输入。
[0063]存储部308使用快闪存储器、DRAM (Dynamic Random Access Memory:动态随机存取存储器)等半导体存储器而实现。存储部308存储用于使内窥镜系统I动作的各种程序、以及包含内窥镜系统I的动作所需的各种参数等的数据。
[0064]控制部309使用CPU等构成,进行对包括前端部24和光源装置4在内的各结构部的驱动控制、以及对各结构部的信息的输入输出控制等。控制部309将用于摄像控制的设定数据经由集合线缆246中包含的规定的信号线发送到摄像控制部244e。在此,设定数据包括对摄像元件244的摄像速度(帧频)和从传感器部244a的任意的像素读出像素信息的读出速度进行指示的指示信息、以及AFE部244b读出的像素信息的传输控制信息等。另夕卜,控制部309具有放大部309a。
[0065]放大部309a基于与从明亮度检测部303输入的亮度信号相应的放大率,来设定在激励光的照明下摄像元件244生成的图像信号的放大率。具体地说,放大部309a根据与明亮度检测部303基于在普通光(可见光)的照明下摄像元件244所生成的图像信号而生成的亮度信号相应的AGC部244i的放大率,来对AGC部244i设定在激励光的照明下摄像元件244生成的图像信号的放大率(增益)。
[0066]基准时钟生成部310生成成为内窥镜系统I的各结构部的动作的基准的基准时钟信号,对内窥镜系统I的各结构部提供所生成的基准时钟信号。
[0067]接着,说明光源装置4的结构。光源装置4具备白色光光源41、特殊光光源42、光源控制部43以及LED (Light Emitting D1de:发光二极管)驱动器44。
[0068]白色光光源41由白色LED构成,在光源控制部43的控制下产生白色照明光。
[0069]特殊光光源42产生用于激励被导入到被检体的荧光物质的激励光。具体地说,特殊光光源42产生红外光。另外,特殊光光源42也可以产生与白色照射光的波长频带不同且被窄频带带通滤波器窄频带化的R、G、B中的任意一种成分的光作为特殊光。作为特殊光光源42产生的特殊光,例如也可产生被窄频带化为容易被血液中的血红蛋白吸收的蓝色光和绿色光这两种频带的NBI (Narrow Band Imaging:窄带成像技术)照明光等。
[0070]光源控制部43按照从调光部304发送来的光源同步信号控制提供给白色光光源41或者特殊光光源42的电流量。
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