CN101057490A - 摄像装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及小型的摄像装置，在从摄像元件的像素信号取得到把该像素信号转换成数字数据的一系列的模拟处理系统与把上述数字数据信号处理成规定的摄像数据的数字处理系统之间设置临时存储1行的数据的存储器，控制单元排他性地控制上述模拟处理系统的1行的模拟系统动作和上述数字处理系统的1行的数字系统动作，而且，使上述模拟处理系统以该模拟处理系统具有的最高速的时钟进行动作，使上述数字处理系统以与由传送上述摄像数据的传送系统的带宽所决定的频率对应的时钟进行动作，而且，在进行上述模拟处理系统的模拟系统动作f1的情况下，接通该模拟处理系统的动作所需要的电源供给，在进行上述数字处理系统的数字动作f2的情况下，断开上述模拟处理系统的动作所需要的电源供给。

Description

摄像装置

技术领域

本发明涉及网络照相机和胶囊型内窥镜等的小型摄像装置。

背景技术

近年来，作为可与互联网和LAN等的网络连接的小型摄像装置，网络照相机得到普及。该网络照相机可经由网络实时地监视远处场所的影像，并可公开该影像，同时可控制摄像处理。

另一方面，近年来，在内窥镜领域中，出现了吞入式的胶囊型内窥镜。该胶囊型内窥镜设置有摄像功能和无线通信功能。胶囊型内窥镜具有以下功能，即：在为了观察(检查)而从患者的口吞入后到从人体自然排出的期间，在体腔内，例如胃、小肠等的脏器内部随着其蠕动运动而移动，并依次进行摄像。

在体腔内移动期间，由胶囊型内窥镜在体内所摄像的图像数据通过无线通信依次被发送到外部，并被存储在设置于外部的接收机内的存储器内。患者通过携带具有该无线通信功能和存储功能的接收机，即使在吞入胶囊型内窥镜后到排出的期间，也可自由行动。之后，医生或护士可根据存储在存储器内的图像数据使显示器显示脏器图像来进行诊断。

专利文献1：日本特开2002-345743号公报

专利文献2：日本特许第3239087号公报

然而，在上述的网络照相机和胶囊型内窥镜等中使用的摄像装置虽然要求小型化，但是在使用便携式进行无线传送的情况下，该无线传送和模拟处理的功率消耗较大，需要用于提供该功率的容量大的电源，结果存在不能促进小型化的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而作成的，其目的是提供一种可通过低消耗功率化来使摄像装置进一步小型化的摄像装置。

为了解决上述课题，达到目的，本发明所涉及的摄像装置的特征在于，该摄像装置具有：存储器，其设置在从摄像元件的像素信号取得到把该像素信号转换成数字数据的一系列的模拟处理系统与把上述数字数据信号处理成规定的摄像数据的数字处理系统之间，临时存储规定处理单位的数据；以及控制单元，其使上述模拟处理系统以该模拟处理系统具有的最高速的时钟进行动作，使上述数字处理系统以与由传送上述摄像数据的传送系统的带宽所决定的频率对应的时钟进行动作，并排他性地控制上述模拟处理系统的上述规定处理单位的处理动作和上述数字处理系统的上述规定处理单位的处理动作。

并且，本发明所涉及的摄像装置的特征在于，在上述发明中，上述控制单元进行以下控制，即：在进行上述模拟处理系统的动作的情况下，接通该模拟处理系统的动作所需要的电源供给，在进行上述数字处理系统的动作的情况下，断开上述模拟处理系统的动作所需要的电源供给。

并且，本发明所涉及的摄像装置的特征在于，在上述发明中，上述存储器是临时存储作为上述数字处理系统的最小处理单位的1行的行存储器。

并且，本发明所涉及的摄像装置的特征在于，在上述发明中，上述控制单元进行电源供给的接通，使得在从对上述模拟处理系统的电源供给的接通时到该电源供给的信号电压稳定时的稳定期间后开始箝位。

并且，本发明所涉及的摄像装置在上述发明中对由摄像元件所取得的一系列的图像信号实施规定的信号处理，并作为一系列的摄像信号输出，其特征在于，该摄像装置进行以下控制，即：在上述一系列的摄像信号的处理期间接通电源供给，在该处理期间外断开电源供给，使电源供给接通，以便在从该电源供给的接通时到该电源供给的信号电压稳定时的稳定期间后开始箝位。

并且，本发明所涉及的摄像装置的特征在于，在上述发明中，该摄像装置被用作网络照相机的小型摄像模块。

并且，本发明所涉及的摄像装置的特征在于，在上述发明中，该摄像装置被用作包含胶囊型内窥镜的被检体内导入装置。

在本发明所涉及的摄像装置中，在从摄像元件的像素信号取得到把该像素信号转换成数字数据的一系列的模拟处理系统与把上述数字数据信号处理成规定的摄像数据的数字处理系统之间设置临时存储规定处理单位的数据的存储器，控制单元排他性地控制上述模拟处理系统的上述规定处理单位的处理动作和上述数字处理系统的上述规定处理单位的处理动作，而且，使上述模拟处理系统以该模拟处理系统具有的最高速的时钟进行动作，使上述数字处理系统以与由传送上述摄像数据的传送系统的带宽所决定的频率对应的时钟进行动作，而且，在进行上述模拟处理系统的动作的情况下，接通该模拟处理系统的动作所需要的电源供给，在进行上述数字处理系统的动作的情况下，断开上述模拟处理系统的动作所需要的电源供给，因而可取得以下效果，即：可降低摄像信号的噪音，并可促进低消耗功率化。

附图说明

图1是示出包含使用了本发明的实施方式1所涉及的摄像装置的网络照相机的摄像系统的概要结构的图。

图2是示出图1所示的摄像装置的详细结构的框图。

图3是示出图1所示的摄像装置的处理动作的时序图。

图4是示出定时产生电路的电源供给接通时和箝位开始时不良的状态的时序图。

图5是示出定时产生电路的电源供给接通时和箝位开始时良好的状态的时序图。

图6是示出1帧的图像信号处理开始时的定时产生电路的电源供给接通时和箝位开始时不良的状态的时序图。

图7是示出1帧的图像信号处理开始时的定时产生电路的电源供给接通时和箝位开始时不良的状态的时序图。

图8是示出包含使用了图1所示的摄像装置的胶囊型内窥镜的无线型被检体内信息取得系统的概要结构的图。

符号说明

1，2：网络照相机；

3：摄像装置；

4：站；

5：便携终端；

10：无线LAN；

11：CCD；

12：CDS电路；

13：A/D转换电路；

14：数字箝位电路；

15：行存储器；

16：数字处理电路；

17：RF电路；

21：开关电路；

22：电源电路；

23：定时产生电路；

31：被检体；

32：接收装置；

32a：无线单元；

32b：接收主体单元；

33：胶囊型内窥镜；

34：显示装置；

35：便携式记录介质；

PC1，PC2：终端装置；

N：网络。

具体实施方式

以下对用于实施本发明的最佳方式的摄像装置进行说明。

(实施方式1)

图1是示出使用了作为摄像装置的网络照相机的系统结构的图。如图1所示，网络照相机1、2在内部具有摄像装置3，用于取得周围的影像，经由具有路由器功能的无线LAN的站4相互无线LAN连接、以及与终端装置PC 1无线LAN连接。站4与互联网等的网络N连接，该网络N可连接另一终端装置PC 2和便携终端5。终端装置PC 1、PC 2由具有显示部的个人计算机等来实现，可经由无线LAN 10或网络N实时地获得由网络照相机1、2所摄像的影像信息。并且，便携终端5也可获得由网络照相机1、2所摄像的影像信息。而且，终端装置PC 1、PC 2和便携终端5可进行各网络照相机1、2的摄像视野变更等的控制。

图2是示出图1所示的摄像装置3的详细结构的框图。在图2中，摄像装置3具有：模拟处理系统AN、行存储器15、作为数字处理系统的数字处理电路16、包含天线A1的RF电路17、开关电路21、电源电路22、以及定时产生电路23。假定模拟处理系统AN包含CCD 11、CDS电路12、A/D转换电路13以及数字箝位电路14。另外，数字箝位电路14本来是对数字化后的数据进行处理的电路，然而在该实施方式1中，由于把行存储器15的前级的信号处理电路设定为模拟处理系统AN，因而假定把数字箝位电路14包含在模拟处理系统AN内。这里，行存储器15设置在模拟处理系统AN和数字处理电路16之间。

定时产生电路23把时钟提供给上述的CCD 11、CDS电路12、A/D转换电路13、数字箝位电路14、行存储器15、数字处理电路16、RF电路17以及开关电路21，并进行各部的处理控制。

由CCD 11所摄像的像素信号被输出到CDS电路12，CDS电路12对该像素信号进行相关双重取样或增益控制等的模拟处理。之后，模拟处理后的像素信号由A/D转换电路13转换成数字信号，由数字箝位电路14实施黑电平等的校正处理，1行的图像数据被临时存储在行存储器15内。

数字处理电路16取出存储在行存储器15内的1行的图像数据来进行调制处理等的信号处理，对该调制处理后的影像信号进行并行-串行转换并输出到RF电路17。RF电路17把所输入的影像信号升频到无线频率，并经由天线A1无线输出。

开关电路21根据定时产生电路23的控制，接通/断开对模拟处理系统AN的CCD 11、CDS电路12以及A/D转换电路13的电力供给。并且，开关电路21根据定时产生电路23的控制，进行对RF电路17的电力供给的接通/断开。对该RF电路17的电力供给的接通/断开仅在图像信息的发送时进行接通控制。

这里，参照图3所示的时序图，对定时产生电路23的控制进行说明。如图3所示，摄像装置3按照每一行对由CCD 11所摄像的像素信号进行处理，然而在该1行期间t0内，定时产生电路23进行使模拟处理系统AN的动作处理和数字处理电路16的动作处理在时间上分离的排他性控制。在该情况下，行存储器15成为媒介，在1行期间t0的前半段使模拟处理系统AN动作，处理后的1行的图像数据被临时存储在行存储器15内。之后，在1行期间t0的后半段使数字处理电路16动作，对1行的图像数据进行信号处理。如图3所示，模拟系统动作期间的供给电力增加的理由是因为，当把电源提供给模拟处理系统AN时，偏置电流流入电路系统。通过缩短该模拟处理系统AN的模拟系统动作期间，可减少在时间上积分的平均供给电力。

在该情况下，定时产生电路23根据不同条件设定模拟处理系统AN的动作时钟速度(频率f1)和数字处理电路16的动作时钟速度(频率f2)，并提供各动作时钟。模拟处理系统AN的动作时钟速度使用模拟处理系统AN可动作的高速时钟，进行高速处理。由此，可缩短模拟处理系统AN的动作时间。另一方面，数字处理电路16的动作时钟速度由RF电路17使用的无线频率的传送带宽来决定。在传送带宽较窄的情况下，为低速的动作时钟，在传送带宽较宽的情况下，可使用高速的动作时钟。这里，对频率f2的决定方法进行说明。当把无线信号的传送带宽设定为f0时，输入到RF电路17的信号的频率也依赖于RF电路17的调制方式，为f0/k。这里，k是系数，由RF电路17的调制方式来决定。由于RF电路17的输入信号是数字处理电路16的输出，因而数字处理电路16的动作时钟频率f2需要至少输出信号频率的2倍。因此，根据f2≥2×f0/k的关系式来决定数字处理电路16的动作时钟频率f2。

而且，定时产生电路23控制开关电路21，接通/断开对模拟处理系统AN的电源供给。如图3所示，定时产生电路23仅在模拟处理系统AN的动作期间才接通开关电路21，以便进行对CCD 11、CDS电路12以及A/D转换电路13的电力供给，并在其他期间断开开关电路21。进行对该模拟处理系统AN的电力供给的接通/断开控制是因为，模拟处理系统的电路进行偏置电源等的大功率消耗的部分较多。

这里，在进行上述的电源供给的接通/断开控制的情况下，存在从电源接通时上升到信号电压稳定的规定电压的过渡期间，当在该过渡期间进行箝位处理时，不能进行高精度的信号处理。例如，如图4所示，即使在时刻T1接通电源供给，也需要时刻T1～时刻TS的期间TT直到信号电压稳定上升。另一方面，数字箝位电路14按照1行的图像信号的输入，在该输入前的时刻TC开始箝位。因此，当在该过渡期间TT开始箝位时，图像信号成为失真信号。

因此，如图5所示，定时产生电路23进行如下控制：使对模拟处理系统AN的电源供给的接通时刻从时刻T1提前到时刻T2，在从时刻T2经过期间TT后成为箝位开始时刻TC。由此，1行的图像信号总是在信号电压稳定的状态下进行箝位，作为无失真的图像信号被输出到行存储器15。

另外，图5所示的电源供给接通时的控制是针对1行的图像信号的控制，然而也能应用于对现有的模拟处理系统的电源供给接通时的时刻控制。在进行针对1帧的图像信号的模拟处理系统的动作处理的情况下，如图6所示，在从电源供给接通时的时刻T11到信号电压稳定的时刻TSS的期间TT10内有时包含数行的图像信号，在该情况下，箝位开始时刻TC11在第1行之前进行，因而最初的数行的图像信号成为失真信号。

因此，如图7所示，进行如下控制：使电源供给接通时刻从时刻T11提前到时刻T12，在从时刻T12经过期间TT10后成为箝位开始时刻TC11。由此，最初的数行的图像信号总是在信号电压稳定的状态下进行箝位，作为无失真的图像信号被输出。这种状态也能应用于实施方式1所示的摄像装置3。即，从伴随1帧的图像信号处理开始的电源供给接通时起的期间TT10与从各行的电源供给接通时起的期间TT不同，在从较长期间不进行电源供给的状态接通电源供给的情况下，过渡期间延长。因此，通过使图7所示的电源供给接通时的控制和图5所示的电源供给接通时的控制组合起来，可把由实施方式1所处理的1帧的图像信号总是作为无失真的图像信号输出到行存储器15。

在该实施方式1中，在模拟处理系统AN和数字处理电路16之间设置有行存储器15，进行使模拟处理系统AN和数字处理电路16的处理动作在时间上分离的排他性控制，并使各模拟处理系统AN和数字处理电路16所使用的动作时钟速度不同，因而在模拟处理系统AN的处理动作时，能可靠地防止噪音从数字处理电路16混入到模拟处理系统AN内，可生成良好的图像信息。

并且，在该实施方式1中，把模拟处理系统AN的动作时钟速度设定为高速，缩短模拟处理系统AN的动作处理时间，而且仅在该模拟处理系统AN的动作时才进行电力供给，因而可使模拟处理系统AN的消耗功率极小，可减小电源电路的电源容量，可促进摄像装置3整体的小型轻量化。

而且，定时产生电路23在从电源供给接通时到信号电压稳定的期间经过后控制电源供给接通时的时刻，以便进行箝位处理，因而总是能把无失真的图像信号输出到行存储器15，结果可生成良好的图像信息。

另外，在上述的实施方式1中，以进行无线传送为前提作了记载，然而也能应用于进行有线传送的摄像装置。并且，以摄像装置3进行电池驱动为前提作了记载，然而不限于此，显然也能应用于使用商用电源的情况。而且，在上述的实施方式中，使用数字箝位电路14来进行箝位处理，然而取而代之，可以在A/D转换电路13的前级设置模拟箝位电路。

(实施方式2)

在上述的实施方式1中，对应用于网络照相机的摄像装置3作了说明，然而在该实施方式2中，对把该摄像装置3应用于胶囊型内窥镜的情况进行说明。

图8是示出作为被检体内导入装置的一例，使用了胶囊型内窥镜33的无线型被检体内信息取得系统的整体结构的示意图。该无线型被检体内信息取得系统具有：胶囊型内窥镜33，其被导入到被检体31的体内，对体腔内图像进行摄像，并对接收装置32无线进行影像信号等的数据发送；接收装置32，其接收从胶囊型内窥镜33无线发送的体腔内图像数据；显示装置34，其根据接收装置32接收到的影像信号显示体腔内图像；以及便携式记录介质35，其用于进行接收装置32和显示装置34之间的数据收发。

接收装置32具有：无线单元32a，其具有贴附在被检体3 1的体外表面的多个接收用天线A1～An；以及接收主体单元32b，其进行经由多个接收用天线A1～An所接收的无线信号的处理等，这些单元经由连接器等可拆装地连接。并且，接收用天线A1～An的各方例如配备在被检体31可穿着的夹克内，被检体31可以通过穿着该夹克来装设接收用天线A1～An。并且，在该情况下，接收用天线A1～An相对夹克可进行拆装。

显示装置34用于显示由胶囊型内窥镜33所摄像的体腔内图像，由根据由便携式记录介质35所获得的数据进行图像显示的工作站等来实现。

便携式记录介质35使用Compact Flash(注册商标)存储器等，相对接收主体单元32b和显示装置34可进行拆装，具有在插装到两者上时可进行信息的输出或记录的功能。便携式记录介质35在胶囊型内窥镜33在被检体31的体腔内移动的期间被插装到接收主体单元32b上，从胶囊型内窥镜33所发送的数据被记录在便携式记录介质35内。然后，在胶囊型内窥镜33从被检体31排出后，即，在被检体31的内部摄像结束后，从接收主体单元32b取出而插装到显示装置34上，由显示装置34读出所记录的数据。

这里，胶囊型内窥镜33装入有上述的实施方式1所示的摄像装置3。由此，胶囊型内窥镜3实现进一步小型轻量化，而且可把良好的影像信号发送到接收装置32侧。

产业上的可利用性

如上所述，本发明所涉及的摄像装置可用作网络照相机和胶囊型内窥镜等的小型摄像装置。

Claims (9)

1.一种摄像装置，其特征在于，该摄像装置具有：

存储器，其设置在从摄像元件的像素信号取得到把该像素信号转换成数字数据的一系列的模拟处理系统与把上述数字数据信号处理成规定的摄像数据的数字处理系统之间，临时存储规定处理单位的数据；以及

控制单元，其使上述模拟处理系统以该模拟处理系统具有的最高速的时钟进行动作，使上述数字处理系统以与由传送上述摄像数据的传送系统的带宽所决定的频率对应的时钟进行动作，并排他性地控制上述模拟处理系统的上述规定处理单位的处理动作和上述数字处理系统的上述规定处理单位的处理动作。

2.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，上述控制单元进行以下控制，即：在进行上述模拟处理系统的动作的情况下，接通该模拟处理系统的动作所需要的电源供给，在进行上述数字处理系统的动作的情况下，断开上述模拟处理系统的动作所需要的电源供给。

3.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，上述存储器是临时存储作为上述数字处理系统的最小处理单位的1行的行存储器。

4.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，上述控制单元进行电源供给的接通，使得在从对上述模拟处理系统的电源供给的接通时到该电源供给的信号电压稳定时的稳定期间后开始箝位。

5.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，该摄像装置被用作网络照相机的小型摄像模块。

6.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，该摄像装置被用作包含胶囊型内窥镜的被检体内导入装置。

7.一种摄像装置，其对由摄像元件所取得的一系列的图像信号实施规定的信号处理，并作为一系列的摄像信号输出，其特征在于，

该摄像装置进行以下控制，即：在上述一系列的摄像信号的处理期间接通电源供给，在该处理期间外断开电源供给，使电源供给接通，以便在从该电源供给的接通时到该电源供给的信号电压稳定时的稳定期间后开始箝位。

8.根据权利要求7所述的摄像装置，其特征在于，该摄像装置被用作网络照相机的小型摄像模块。

9.根据权利要求7所述的摄像装置，其特征在于，该摄像装置被用作包含胶囊型内窥镜的被检体内导入装置。

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