DE112015006389T5

DE112015006389T5 - Bildgebungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112015006389T5
Application number: DE112015006389.7T
Authority: DE
Inventors: Yasuhiro Fukunaga
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2015-05-01
Filing date: 2015-05-01
Publication date: 2017-12-28
Also published as: JPWO2016178266A1; WO2016178266A1; CN107534760A; CN107534760B; US20180049633A1; US10602919B2

Abstract

Eine Bildgebungsvorrichtung enthält ein erstes Substrat, das eine Vielzahl erster Pixel und eine Vielzahl zweiter Pixel enthält, ein zweites Substrat, das eine Vielzahl dritter Pixel enthält und sich gegenüber dem ersten Substrat befindet, und eine Verarbeitungseinheit zum Erzeugen von Signalen. Die Vielzahl dritter Pixel nimmt Licht auf, das durch die Vielzahl erster Pixel übertragen wird. Die Vielzahl erster Pixel gibt Signale aus, die einer Wellenlängenbandbreite entsprechen, die Wellenlängen von grünem Licht enthält, und die Vielzahl erster Pixel überträgt eine Wellenlängenbandbreite, die Wellenlängen von rotem Licht enthält. Die Vielzahl zweiter Pixel gibt Signale aus, die einer Wellenlängenbandbreite entsprechen, die Wellenlängen von blauem Licht enthält und keine Wellenlängen von rotem Licht und keine Wellenlängen von grünem Licht enthält. Die Vielzahl dritter Pixel gibt Signale aus, die einer Wellenlängenbandbreite entsprechen, die Wellenlängen von rotem Licht enthält.

Description

[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bildgebungsvorrichtung.
[Stand der Technik]
Bei der Schmalband-Bildgebung (NBI) wird ein Bild durch Abgeben von Schmalbandlicht erfasst. Kapillare Gefäße und mikroskopische Schleimhautmuster auf einer Schleimhautoberflächenschicht werden durch das Durchführen einer Betonungsverarbeitung unter Verwendung vor allem von Signalen von B-Pixeln (zur Erkennung von blauem Licht bereitgestellte Pixel) aus den in einem Bildsensor enthaltenen Pixeln markiert. Es ist bekannt, dass es möglich ist, Information über Blutgefäße in der Oberflächenschicht zu erhalten und es ist bei der Beobachtung von Krebs und dergleichen wirksam.
Das Verwenden eines Bildsensors mit einem RGB-Bayer-Array, der für NBI-Bildgebung üblich ist, kann keine ausreichende Auflösung gewährleisten, da nur ein B-Pixel pro vier Pixel vorhanden ist. Daher ist ein Bildsensor mit einer anderen Pixelanordnung aus dem RGB-Bayer-Array bekannt, sodass der Anteil von G-Pixeln in den Pixeln des Bildsensors des RGB-Bayer-Arrays ein Pixel von vieren beträgt und der Anteil von B-Pixeln zwei Pixel von vieren beträgt (siehe beispielsweise Patentschrift 1).
15 ist ein schematisches Diagramm zur Darstellung einer Pixelanordnung eines im Stand der Technik bekannten Bildsensors, bei dem der Anteil von G-Pixeln in den Pixeln eines Bildsensors, der ein RGB-Bayer-Array aufweist, ein Pixel von vieren beträgt und der Anteil von B-Pixeln zwei Pixel von vieren beträgt. In dem dargestellten Beispiel sind G-Pixel 2001 und B-Pixel 2002 abwechselnd in Zeilen mit ungeraden Nummern des Bildsensors 2000 angeordnet. B-Pixel 2002 und R-Pixel 2003 sind abwechselnd in Zeilen mit geraden Nummern des Bildsensors 2000 angeordnet.
[Zitatliste]
[Patentschrift]
[Patentschrift 1]

Ungeprüfte japanische Patentanmeldung, Erstveröffentlichung Nr. 2006-297093

[Kurzdarstellung der Erfindung]
[Technische Aufgabe]
Bei der im Stand der Technik bekannten Technologie verschlechtert sich jedoch die Auflösung eines normalen RGB-Bildes, da die Anzahl von G-Pixeln bei den Pixeln des Bildsensors des RGB-Bayer-Arrays ein Pixel von vieren beträgt.
Einige Aspekte der vorliegenden Erfindung stellen eine Bildgebungsvorrichtung bereit, die die Auflösung eines NBI-Bildes verbessert, während eine Verschlechterung der Auflösung eines RGB-Bildes unterdrückt wird.
[Problemlösung]
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält eine Bildgebungsvorrichtung ein erstes Substrat, das eine Vielzahl erster Pixel und eine Vielzahl zweiter Pixel enthält, ein zweites Substrat, das eine Vielzahl dritter Pixel enthält, wobei das zweite Pixel dem ersten Substrat zugewandt ist, und eine Verarbeitungseinheit, die konfiguriert ist, um ein Signal zu erzeugen, wobei die Vielzahl dritter Pixel konfiguriert ist, um Licht zu empfangen, das durch die Vielzahl erster Pixel übertragen wird, wobei die Vielzahl erster Pixel konfiguriert ist, um Signale auszugeben, die einer Wellenlängenbandbreite entsprechen, die Wellenlängen von grünem Licht enthält, und die Vielzahl erster Pixel konfiguriert ist, um eine Wellenlängenbandbreite zu übertragen, die Wellenlängen von rotem Licht enthält, wobei die Vielzahl zweiter Pixel konfiguriert ist, um Signale auszugeben, die einer Wellenlängenbandbreite entsprechen, die Wellenlängen von blauem Licht enthält und keine Wellenlängen von rotem Licht und keine Wellenlängen von grünem Licht enthält, wobei die Vielzahl dritter Pixel konfiguriert ist, um Signale auszugeben, die einer Wellenlängenbandbreite entsprechen, die Wellenlängen von rotem Licht enthält, wobei die Vielzahl erster Pixel und die Vielzahl zweiter Pixel einander entsprechen und wobei die Verarbeitungseinheit konfiguriert ist, um ein Signal zumindest aus einer Ausgabe der Vielzahl erster Pixel und einer Ausgabe der Vielzahl dritter Pixel zu erzeugen, wobei das Signal einer Wellenlängenbandbreite entspricht, die Wellenlängen von grünem Licht enthält und keine Wellenlängen von blauem Licht und keine Wellenlängen von rotem Licht enthält.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann in der Bildgebungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt eine Vielzahl von Schaltungsbereichen in Bereichen, die der Vielzahl zweiter Pixel entsprechen, angeordnet sein, und die Vielzahl von Schaltungsbereichen kann konfiguriert sein, um mindestens das Lesen der Vielzahl dritter Pixel durchzuführen.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann in der Bildgebungsvorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt die Vielzahl von Schaltungsbereichen konfiguriert sein, um das Lesen der Vielzahl erster Pixel und der Vielzahl zweiter Pixel durchzuführen.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann in der Bildgebungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt die Vielzahl erster Pixel konfiguriert sein, um Signale auszugeben, die einer Wellenlängenbandbreite entsprechen, die Wellenlängen von grünem Licht und Wellenlängen von blauem Licht enthält, und die Vielzahl erster Pixel kann konfiguriert sein, um eine Wellenlängenbandbreite zu übertragen, die Wellenlängen von rotem Licht enthält.
Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung kann in der Bildgebungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt die Vielzahl erster Pixel konfiguriert sein, um Signale auszugeben, die einer Wellenlängenbandbreite entsprechen, die Wellenlängen von grünem Licht enthält und keine Wellenlängen von blauem Licht enthält, und die Vielzahl erster Pixel kann konfiguriert sein, um eine Wellenlängenbandbreite zu übertragen, die Wellenlängen von rotem Licht enthält.
Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann in der Bildgebungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt die Bildgebungsvorrichtung konfiguriert sein, um Schmalbandlicht auszugeben, um kapillare Gefäße in einer Schleimhautoberflächenschicht zum Beobachten der kapillaren Gefäße zu markieren, ein erstes Bild kann aus Signalen erzeugt werden, die von der Vielzahl erster Pixel und der Vielzahl zweiter Pixel, die in dem ersten Substrat enthalten sind, ausgegeben werden, und ein zweites Bild kann aus Signalen erzeugt werden, die von der Vielzahl dritter Pixel, die in dem zweiten Substrat enthalten sind, ausgegeben werden.
[Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung]
Gemäß jedem der oben genannten Aspekte ist es möglich, die Auflösung eines NBI-Bildes zu verbessern, während eine Verschlechterung der Auflösung eines RGB-Bildes unterdrückt wird.
[Kurzbeschreibung der Zeichnungen]
1 ist eine Querschnittsansicht zur Darstellung eines Querschnitts eines Bildgebungselements gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein schematisches Diagramm zur Darstellung der Anordnung erster Pixel, zweiter Pixel und dritter Pixel gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist ein Graph zur Darstellung der Empfindlichkeiten der ersten Pixel, der zweiten Pixel und der dritten Pixel und der Durchlässigkeit eines Siliziumsubstrats in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Konfiguration einer Bildgebungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 ist ein Zeitdiagramm zur Darstellung der Antriebszeitpunkte des Bildgebungselements gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine Querschnittsansicht zur Darstellung eines Querschnitts eines Bildgebungselements, in dem ein erstes Pixel, ein zweites Pixel und ein drittes Pixel in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unterschiedliche Farbfilter enthalten.
7 ist eine Querschnittsansicht zur Darstellung eines Querschnitts eines Bildgebungselements gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
8 ist ein schematisches Diagramm zur Darstellung der Anordnung erster Pixel, zweiter Pixel, dritter Pixel und Schaltungsabschnitte gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
9 ist ein schematisches Diagramm zur Darstellung der Anordnung erster Pixel, zweiter Pixel, dritter Pixel und von Schaltungsabschnitten gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
10 ist eine Querschnittsansicht zur Darstellung eines Querschnitts eines Bildgebungselements gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
11 ist ein schematisches Diagramm zur Darstellung der Anordnung erster Pixel, zweiter Pixel, dritter Pixel und von Bondelektroden gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
12 ist ein schematisches Diagramm zur Darstellung der Anordnung erster Pixel, zweiter Pixel, dritter Pixel und vierter Pixel gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
13 ist ein schematisches Diagramm zur Darstellung der Anordnung zweiter Pixel, dritter Pixel und fünfter Pixel gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
14 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Konfiguration einer Bildgebungsvorrichtung gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
15 ist ein schematisches Diagramm zur Darstellung einer Pixelanordnung eines im Stand der Technik bekannten Bildsensors, bei dem der Anteil von G-Pixeln in den Pixeln eines Bildsensors, der ein RGB-Bayer-Array aufweist, ein Pixel von vieren beträgt und der Anteil von B-Pixeln zwei Pixel von vieren beträgt.
[Beschreibung von Ausführungsformen]
Es werden jetzt Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
(Erste Ausführungsform)
1 ist eine Querschnittsansicht zur Darstellung eines Querschnitts eines Bildgebungselements 100 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dem dargestellten Beispiel enthält das Bildgebungselement 100 ein erstes Substrat 101, ein zweites Substrat 102, eine Vielzahl erster Pixel 103, eine Vielzahl zweiter Pixel 104 und eine Vielzahl dritter Pixel 105. Eine mit einfallendem Licht bestrahlte Seite wird als Lichtaufnahmefläche definiert.
Das erste Substrat 101 und das zweite Substrat 102 sind übereinander gestapelt. Das erste Substrat 101 und das zweite Substrat 102 sind Siliziumsubstrate. Das erste Substrat 101 überträgt einen Teil des einfallenden Lichts.
Die ersten Pixel 103 sind auf dem ersten Substrat 101 angeordnet. Jedes der ersten Pixel 103 enthält eine erste Fotodiode 113, die Licht erfasst. Das erste Pixel 103 ist konfiguriert, um ein erstes Signal (ein W-Signal oder ein weißes Signal) auszugeben, das der Belichtungsmenge einfallenden Lichts entspricht. Im Folgenden wird das erste Pixel 103 auch als W-Pixel bezeichnet.
Die zweiten Pixel 104 sind auf dem ersten Substrat 101 angeordnet. Jedes der zweiten Pixel 104 enthält eine zweite Fotodiode 114, die blaues Licht erfasst. Das zweite Pixel 104 ist konfiguriert, um ein zweites Signal (ein B-Signal oder ein blaues Signal) auszugeben, das der Belichtungsmenge von blauem Licht aus dem einfallenden Licht entspricht. Im Folgenden wird das zweite Pixel 104 auch als B-Pixel bezeichnet.
Die dritten Pixel 105 sind auf dem zweiten Substrat 102 angeordnet. Jedes der dritten Pixel 105 enthält eine dritte Fotodiode 115, die rotes Licht erfasst. Das dritte Pixel 105 ist konfiguriert, um ein drittes Signal (ein R-Signal oder ein rotes Signal) auszugeben, das der Belichtungsmenge von rotem Licht aus dem einfallenden Licht entspricht, welches durch das erste Substrat 101 übertragen wird. Im Folgenden wird das dritte Pixel 105 auch als R-Pixel bezeichnet.
Die Tiefe der ersten Fotodiode 113 ist größer als die Tiefe der zweiten Fotodiode. Daher sind die Arten von Licht, das von der ersten Fotodiode 113 und der zweiten Fotodiode 114 erfasst werden, unterschiedlich. Auch wenn die Tiefe der ersten Fotodiode 113 die gleiche ist wie die Tiefe der dritten Fotodiode 115, unterscheidet sich das Licht, das von der ersten Fotodiode 113 erfasst wird, von dem Licht, das von der dritten Fotodiode 115 erfasst wird, da unterschiedliches Licht darauf einfällt. In dem dargestellten Beispiel fällt das einfallende Licht direkt auf die erste Fotodiode 113. Andererseits fällt das einfallende Licht auf die dritte Fotodiode 115, nachdem es durch das erste Substrat 101 übertragen wurde.
Als nächstes wird die Anordnung der ersten Pixel 103, der zweiten Pixel 104 und der dritten Pixel 105 beschrieben. 2 ist ein schematisches Diagramm zur Darstellung der Anordnung erster Pixel 103, zweiter Pixel 104 und dritter Pixel 105 in der vorliegenden Ausführungsform. In dem in 2 dargestellten Beispiel enthält das erste Substrat 101 acht erste Pixel 103 und acht zweite Pixel 104, die gleichmäßig in einer zweidimensionalen Anordnung aus vier Reihen und vier Spalten angeordnet sind. Das zweite Substrat 102 enthält insgesamt sechzehn dritte Pixel 105, die gleichmäßig in einer zweidimensionalen Anordnung aus vier Reihen und vier Spalten angeordnet sind.
Wie in 2 dargestellt, sind die ersten Pixel 103 und die zweiten Pixel 104 abwechselnd auf dem ersten Substrat 101 angeordnet. Das einfallende Licht fällt direkt auf die ersten Pixel 103 und die zweiten Pixel 104. Daher kann das erste Substrat 101 erste Signale (W-Signale), die der Belichtungsmenge des einfallenden Lichts entsprechen, und zweite Signale (B-Signale) ausgeben, die der Belichtungsmenge von blauem Licht aus dem einfallenden Licht entsprechen.
Die dritten Pixel 105 sind auf dem zweiten Substrat 102 angeordnet. Licht, das durch das erste Substrat 101 aus dem einfallenden Licht übertragen wird, fällt auf die dritten Pixel 105. Das erste Substrat 101 ist ein Siliziumsubstrat und überträgt Licht in einer Wellenlängenbandbreite, die Wellenlängen von rotem Licht enthält. Daher kann das zweite Substrat 102 dritte Signale (R-Signale), die der Belichtungsmenge von rotem Licht aus dem einfallenden Licht entsprechen, übertragen.
Bei einer derartigen Anordnung der ersten Pixel 103, der zweiten Pixel 104 und der dritten Pixel 105 ist es entsprechend möglich, gleichzeitig erste Signale (B-Signale), zweite Signale (B-Signale), dritte Signale (R-Signale) auszugeben.
Die Anzahl und die Anordnung der ersten Pixel 103 und der zweiten Pixel 104, die in dem ersten Substrat 101 enthalten sind, und der Anzahl und die Anordnung der dritten Pixel 105, die in dem zweiten Substrat 102 enthalten sind, sind nicht auf die des in 2 dargestellten Beispiels beschränkt, und eine beliebige jeweilige Anzahl und Anordnung davon kann verwendet werden. In dem in 2 dargestellten Beispiel sind die dritten Pixel 105 unter den ersten Pixeln 103 und den entsprechenden zweiten Pixeln 104 angeordnet, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf eine derartige Anordnung beschränkt. Es ist beispielsweise möglich, eine Konfiguration zu gestalten, sodass die Pixelgröße des dritten Pixels 105 sich von der Pixelgröße jedes des ersten Pixels 103 und des zweiten Pixels 104 unterscheidet (beispielsweise, sodass die Pixelgröße des dritten Pixels 105 ein ganzzahliges Vielfaches derjenigen des ersten Pixels 103 ist).
3 ist ein Graph zur Darstellung der Empfindlichkeiten der ersten Pixel 103, der zweiten Pixel 104 und der dritten Pixel 105 und der Durchlässigkeit des Siliziumsubstrats in der vorliegenden Ausführungsform. Die horizontale Achse des Graphen stellt die Wellenlänge (nm) dar. Die linke vertikale Achse des Graphen zeigt die Empfindlichkeiten des ersten Pixels 103, des zweiten Pixels 104 und des dritten Pixels 105. Die rechte vertikale Achse des Graphen stellt die Durchlässigkeit des Siliziumsubstrats dar.
Eine Linie 301 stellt die Empfindlichkeit des ersten Pixels 103 (W-Pixel) dar. Wie dargestellt, weist das erste Pixel 103 eine Empfindlichkeit auf, die einer Wellenlängenbandbreite von 380 nm bis 1400 nm entspricht. Das erste Pixel 103 weist eine Empfindlichkeit auf, die einer Wellenlängenbandbreite entspricht, die Wellenlängen von rotem Licht, Wellenlängen von grünem Licht und Wellenlänge von blauem Licht enthält.
Eine Linie 302 stellt die Empfindlichkeit des zweiten Pixels 104 (B-Pixel) dar. Wie dargestellt, weist das zweite Pixel 104 eine Empfindlichkeit auf, die einer Wellenlängenbandbreite von 380 nm bis 500 nm entspricht. Das zweite Pixel 104 weist eine Empfindlichkeit auf, die einer Wellenlängenbandbreite entspricht, die Wellenlängen von blauem Licht enthält.
Eine Linie 303 stellt die Empfindlichkeit des dritten Pixels 105 (R-Pixel) dar. Wie dargestellt, weist das dritte Pixel 105 eine Empfindlichkeit auf, die einer Wellenlängenbandbreite von 550 nm bis 800 nm entspricht. Das dritte Pixel 105 weist eine Empfindlichkeit auf, die einer Wellenlängenbandbreite entspricht, die Wellenlängen von rotem Licht enthält.
Eine Linie 304 stellt die Durchlässigkeit des Siliziumsubstrats dar. Wie dargestellt, überträgt das Siliziumsubstrat Licht in einer Wellenlängenbandbreite von 500 nm bis 1500 nm. Das Siliziumsubstrat überträgt Licht in einer Wellenlängenbandbreite, die Wellenlängen von rotem Licht enthält. Entsprechend wird rotes Licht aus dem einfallenden Licht über das erste Substrat 101 übertragen und fällt auf das zweite Substrat 102. Somit kann, auch wenn das erste Substrat 101 und das zweite Substrat 102 übereinander gestapelt sind, jedes der dritten Pixel 105 des zweiten Substrats 102 ein drittes Signal (ein R-Signal) ausgeben, das der Belichtungsmenge von rotem Licht aus dem einfallenden Licht entspricht. Entsprechend können Pixel (beispielsweise die dritten Pixel 105), die Licht erfassen, das lange Wellenlängen aufweist, für das zweite Substrat 102 verwendet werden.
Das Siliziumsubstrat überträgt kein Licht in einer Wellenlängenbandbreite einer Blaulichtwellenlänge. Daher können die zweiten Pixel 104, auch wenn zweite Pixel 104 auf dem zweiten Substrat 102 angeordnet sind, keine zweiten Signale ausgeben, die der Belichtungsmenge von blauem Licht aus dem einfallenden Licht entsprechen. Entsprechend können Pixel (beispielsweise die zweiten Pixel 104), die Licht erfassen, das kurze Wellenlängen aufweist, für das zweite Substrat 102 verwendet werden.
Als nächstes wird die Konfiguration der Bildgebungsvorrichtung 1 beschrieben. 4 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration der Bildgebungsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt. Die Bildgebungsvorrichtung 1 enthält das Bildgebungselement 100 und eine Signalverarbeitungseinheit 106. Das Bildgebungselement 100 enthält das erste Substrat 101 und das zweite Substrat 102. Das erste Substrat 101 enthält einen ersten Substratpixelanteil 1011.
Der erste Substratpixelanteil 1011 enthält erste Substratpixel 1012 und eine erste Substratpixel-Ausleseschaltung 1013. Die ersten Substratpixel 1012 enthalten die oben beschriebene Vielzahl erster Pixel 103 und Vielzahl zweiter Pixel 104. Das zweite Substrat 102 enthält einen zweiten Substratpixelanteil 1021, eine Antriebseinheit 1024 und eine Signalausleseeinheit 1025. Der zweite Substratpixelanteil 1021 enthält zweite Substratpixel 1022 und eine zweite Substratpixel-Ausleseschaltung 1023. Die zweiten Substratpixel 1022 enthalten die oben beschriebene Vielzahl dritter Pixel 105.
Die Antriebseinheit 1024 überträgt Steuersignale, um den ersten Substratpixelabschnitt 1011 und den zweiten Substratpixelabschnitt 1021 anzutreiben. Die Signalausleseeinheit 1025 enthält eine Schaltung zum Entfernen von Signalrauschen, eine Schaltung zum Durchführen einer A/D-Wandlung und eine Abtasteinheit. Die Signalausleseeinheit 1025 steuert die erste Substratpixel-Ausleseschaltung 1013, um erste Signale und zweite Signale aus den ersten Substratpixeln 1012 zu lesen. Die Signalausleseeinheit 1025 steuert auch die zweite Substratpixel-Ausleseschaltung 1023, um dritte Signale aus den zweiten Substratpixeln 1022 zu lesen.
Die Signalverarbeitungseinheit 106 erzeugt ein Bild unter Verwendung der ersten Signale, der zweiten Signale und der dritten Signale, die von der Signalausleseeinheit 1025 gelesen werden. Die Signalverarbeitungseinheit 106 führt insbesondere eine Berechnung unter Verwendung erster Signale (W-Signale), zweiter Signale (B-Signale) und dritter Signale (R-Signale) durch, um Grünlichtsignale (G-Signale) zu erzeugen. Die Signalverarbeitungseinheit 106 erzeugt ein RGB-Bild unter Verwendung der zweiten Signale (B-Signale), der dritten Signale (R-Signale) und der erzeugten Grünlichtsignale (G-Signale). Die Signalverarbeitungseinheit 106 erzeugt ein NBI-Bild unter Verwendung der zweiten Signale (B-Signale).
Signalübertragung zwischen dem ersten Substrat 101 und dem zweiten Substrat 102 kann auf eine beliebige Art und Weise durchgeführt werden. Durchgangselektroden können beispielsweise zwischen dem ersten Substrat 101 und dem zweiten Substrat 102 bereitgestellt sein, um Signale zwischen dem ersten Substrat 101 und dem zweiten Substrat 102 zu übertragen. Sendepfade können beispielsweise ebenfalls außerhalb des ersten Substrats 101 und des zweiten Substrats 102 bereitgestellt sein, um Signale zwischen dem ersten Substrat 101 und dem zweiten Substrat 102 zu übertragen.
Als nächstes werden die Antriebszeitpunkte des Bildgebungselements 100 beschrieben. 5 ist ein Zeitdiagramm, das die Antriebszeitpunkte des Bildgebungselements 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt. Das dargestellte Beispiel veranschaulicht ein Zeitdiagramm 501, das die Antriebszeitpunkte der ersten Pixel 103 und der zweiten Pixel 104, die in dem ersten Substrat 101 enthalten sind, darstellt, und ein Zeitdiagramm 502, das die Antriebszeitpunkte der dritten Pixel 105, die in dem zweiten Substrat 102 enthalten sind, darstellt. Die horizontale Achse der Zeitdiagramme stellt die Zeit dar.
Wie dargestellt, ist in der vorliegenden Ausführungsform die Ladungsakkumulationszeit (Belichtungszeit) von jedem der dritten Pixel 105 länger als die Ladungsakkumulationszeit (Belichtungszeit) von jedem der ersten Pixel 103 und der zweiten Pixel 104. Da nur Licht, das durch das erste Substrat 101 übertragen wurde, an die dritten Pixel 105 ausgegeben wird, wird das dritte Pixel 105 mit einer geringeren Lichtmenge als der Lichtmenge, die an das erste Pixel 103 und das zweite Pixel 104 ausgegeben wird, bestrahlt. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Auslesezeit jedes Pixels, während der ein Signal aus dem Pixel gelesen wird, derart eingestellt, dass die Belichtungsstartzeit jedes der ersten Pixel 103, der zweiten Pixel 104 und der dritten Pixel 105 die gleiche ist wie die Startzeit desselben Bildes.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind das erste Substrat 101 und das zweite Substrat 102, wie oben beschrieben, übereinander gestapelt. Das zweite Substrat 102 ist an der Seite gegenüber der Lichtaufnahmefläche des ersten Substrats 101 in einer Position angeordnet, die mit dem ersten Substrat 101 überlappt, wie aus der Lichtaufnahmefläche des ersten Substrats 101 ersichtlich ist. Das erste Substrat 101 überträgt Licht. Das durch das erste Substrat 101 übertragene Licht wird an das zweite Substrat 102 ausgegeben.
Die ersten Pixel 103 und die zweiten Pixel 104 des ersten Substrats 101 und die dritten Pixel 105 des zweiten Substrats 102 können gleichzeitig belichtet werden. Das heißt, eine Erzeugung erster Signale durch die ersten Pixel 103, eine Erzeugung zweiter Signale durch die zweiten Pixel 104 und eine Erzeugung dritter Signale durch die dritten Pixel 105 können gleichzeitig durchgeführt werden. Entsprechend kann die Signalverarbeitungseinheit 106 gleichzeitig ein RGB-Bild anhand der ersten Signale (W-Signale), der zweiten Signale (B-Signale) und der dritten Signale (R-Signale) und ein NBI-Bild erzeugen, das durch Durchführen einer Betonungsverarbeitung anhand der zweiten Signale (B-Signale) erhalten wird.
Wie oben beschrieben, beträgt in der vorliegenden Ausführungsform der Anteil der zweiten Pixel 104 zwei Pixel von vieren in den Pixeln, die in dem ersten Substrat 101 enthalten sind. Entsprechend ist es möglich, mehr zweite Signale (B-Signale) zu erfassen und somit ist es möglich, die Auflösung des NBI-Bildes zu verbessern. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Grünlichtsignal (ein G-Signal) unter Verwendung eines ersten Signals (eines W-Signals), eines zweiten Signals (eines B-Signals) und eines dritten Signals (eines R-Signals) erzeugt. Der Anteil der ersten Pixel 103 beträgt zwei Pixel von vieren in den Pixeln, die in dem ersten Substrat 101 enthalten sind. Der Anteil der zweiten Pixel 104 beträgt zwei Pixel von vieren in den Pixeln, die in dem ersten Substrat 101 enthalten sind. Ferner beträgt der Anteil der dritten Pixel 105 alle Pixel des zweiten Substrats 102. Entsprechend ist es möglich, die Auflösung des Grünlichtsignals (G-Signal) zu verbessern und somit die Auflösung des RGB-Bildes zu verbessern.
In dem obigen Beispiel erzeugen das erste Pixel 103, das zweite Pixel 104 und das dritte Pixel 105 unterschiedliche Signalarten, indem die Stärken oder das einfallende Licht der Fotodioden 113 bis 115 unterschiedlich gemacht werden, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Es ist beispielsweise möglich, dem ersten Pixel, dem zweiten Pixel und dem dritten Pixel zu erlauben, unterschiedliche Signalarten durch Bereitstellen unterschiedlicher Farbfilter für das erste, zweite und dritte Pixel zu erzeugen.
6 ist eine Querschnittsansicht zur Darstellung eines Querschnitts eines Bildgebungselements 200, das die ersten Pixel 203, die zweiten Pixel 204 und die dritten Pixel 205 aufweist, wobei die ersten Pixel 203, die zweiten Pixel 204 und die dritten Pixel 205 gemäß der vorliegenden Ausführungsform unterschiedliche Farbfilter enthalten. In dem dargestellten Beispiel enthält das Bildgebungselement 200 ein erstes Substrat 201, ein zweites Substrat 102, eine Vielzahl erster Pixel 203, eine Vielzahl zweiter Pixel 204 und eine Vielzahl dritter Pixel 205. Eine mit einfallenden Licht bestrahlte Seite wird als Lichtaufnahmefläche definiert.
Das erste Substrat 201 und das zweite Substrat 202 sind übereinander gestapelt. Das erste Substrat 201 und das zweite Substrat 202 sind Siliziumsubstrats. Das erste Substrat 201 überträgt einen Teil des einfallenden Lichts.
Die ersten Pixel 203 sind auf dem ersten Substrat 201 angeordnet. Jedes der ersten Pixel 203 enthält eine erste Fotodiode 213, die Licht erfasst, und einen Farbfilter 223, der Licht aller Wellenlängen überträgt. Das erste Pixel 203 ist konfiguriert, um ein erstes Signal (ein W-Signal oder ein weißes Signal) auszugeben, das der Belichtungsmenge einfallenden Lichts entspricht. Ein Farbfilter, der nicht nur Infrarotlicht überträgt, kann als Farbfilter 223 verwendet werden.
Die zweiten Pixel 204 sind auf dem ersten Substrat 201 angeordnet. Jedes der zweiten Pixel 204 enthält eine zweite Fotodiode 214, die Licht erfasst, und einen Farbfilter 224, der nur blaues Licht überträgt. Das zweite Pixel 204 ist konfiguriert, um ein zweites Signal (ein B-Signal oder ein blaues Signal) auszugeben, das der Belichtungsmenge von blauem Licht aus dem einfallenden Licht entspricht.
Die dritten Pixel 205 sind auf dem zweiten Substrat 202 angeordnet. Jedes der dritten Pixel 205 enthält eine dritte Fotodiode 215, die Licht erfasst, und einen Farbfilter 225, der nur rotes Licht überträgt. Das dritte Pixel 205 ist konfiguriert, um ein drittes Signal (ein R-Signal oder ein rotes Signal) auszugeben, das der Belichtungsmenge von rotem Licht aus dem einfallenden Licht entspricht, welches durch das erste Substrat 201 übertragen wird.
Die Anordnung der ersten Pixel 203, der zweiten Pixel 204 und der dritten Pixel 205 ähnelt der in 2 dargestellten Anordnung der ersten Pixel 103, der zweiten Pixel 104 und der dritten Pixel 105. Ferner ähneln die Konfiguration und die Funktionsweise der Bildgebungsvorrichtung, die das Bildgebungselement 200 enthält, der Konfiguration und der Funktionsweise der in 4 veranschaulichten Bildgebungsvorrichtung 1.
Daher kann die Bildgebungsvorrichtung, die das Bildgebungselement 200 enthält, gleichzeitig ein RGB-Bild und ein NBI-Bild erzeugen, die durch Durchführen einer Betonungsverarbeitung anhand von zweiten Signalen (B-Signalen) erhalten werden, ähnlich der oben beschriebenen Bildgebungsvorrichtung 1. Die Bildgebungsvorrichtung, die das Bildgebungselement 200 enthält, kann die Auflösung des NBI-Bildes verbessern, ähnlich der oben beschriebenen Bildgebungsvorrichtung 1. Die Bildgebungsvorrichtung, die das Bildgebungselement 200 enthält, kann die Auflösung des RGB-Bildes verbessern, ähnlich der oben beschriebenen Bildgebungsvorrichtung 1.
(Zweite Ausführungsform)
Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Der Unterschied zwischen der Bildgebungsvorrichtung gemäß der vorliegenden zweiten Ausführungsform und der Bildgebungsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform ist die Konfiguration des Bildgebungselements. Der Unterschied zwischen dem Bildgebungselement 100 gemäß der ersten Ausführungsform und einem Bildgebungselement 400 gemäß der vorliegenden Ausführungsform besteht darin, dass Schaltungsabschnitte 406 auf einem zweiten Substrat 402 bereitgestellt sind. Andere Konfigurationen und Funktionsweisen der Bildgebungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ähneln denen der Bildgebungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
7 ist eine Querschnittsansicht zur Darstellung eines Querschnitts des Bildgebungselements 400 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dem dargestellten Beispiel enthält das Bildgebungselement 400 ein erstes Substrat 401, ein zweites Substrat 402, eine Vielzahl erster Pixel 403, eine Vielzahl zweiter Pixel 404, eine Vielzahl dritter Pixel 405 und Schaltungsabschnitte 406. Eine mit einfallenden Licht bestrahlte Seite wird als Lichtaufnahmefläche definiert.
Die ersten Pixel 403 sind auf dem ersten Substrat 401 angeordnet. Jedes der ersten Pixel 403 enthält eine erste Fotodiode 413, die Licht erfasst, und einen Farbfilter 423, der Licht aller Wellenlängen überträgt. Das erste Pixel 403 ist konfiguriert, um ein erstes Signal (ein W-Signal oder ein weißes Signal) auszugeben, das der Belichtungsmenge einfallenden Lichts entspricht. Ein Farbfilter, der nicht nur Infrarotlicht überträgt, kann als Farbfilter 423 verwendet werden.
Die zweiten Pixel 404 sind auf dem ersten Substrat 401 angeordnet. Jedes der zweiten Pixel 404 enthält eine zweite Fotodiode 414, die Licht erfasst, und einen Farbfilter 424, der nur blaues Licht überträgt. Das zweite Pixel 404 ist konfiguriert, um ein zweites Signal (ein B-Signal oder ein blaues Signal) auszugeben, das der Belichtungsmenge von blauem Licht aus dem einfallenden Licht entspricht.
Die dritten Pixel 405 sind auf dem zweiten Substrat 402 angeordnet. Jedes der dritten Pixel 405 enthält eine dritte Fotodiode 415, die Licht erfasst, und einen Farbfilter 425, der nur rotes Licht überträgt. Das dritte Pixel 405 ist konfiguriert, um ein drittes Signal (ein R-Signal oder ein rotes Signal) auszugeben, das der Belichtungsmenge von rotem Licht aus dem einfallenden Licht entspricht, welches durch das erste Substrat 401 übertragen wird.
Die Schaltungsabschnitte 406 enthalten Schaltungen, wie beispielsweise eine Antriebseinheit 1024 und eine Signalausleseeinheit 1025. Daher können Schaltungen, wie beispielsweise die Antriebseinheit 1024 und die Signalausleseeinheit 1025, in den Schaltungsabschnitten 406 angeordnet werden.
Als nächstes wird die Anordnung der ersten Pixel 403, der zweiten Pixel 404, der dritten Pixel 405 und der Schaltungsabschnitte 406 beschrieben. 8 ist ein schematisches Diagramm zur Darstellung der Anordnung erster Pixel 403, zweiter Pixel 404, dritter Pixel 405 und von Schaltungsabschnitten 406 in der vorliegenden Ausführungsform. In dem in 8 dargestellten Beispiel enthält das erste Substrat 401 acht erste Pixel 403 und acht zweite Pixel 404, die gleichmäßig in einer zweidimensionalen Anordnung aus vier Reihen und vier Spalten angeordnet sind. Das zweite Substrat 402 enthält acht dritte Pixel 405 und acht Schaltungsabschnitte 406, die gleichmäßig in einer zweidimensionalen Anordnung aus vier Reihen und vier Spalten angeordnet sind.
Wie in 8 dargestellt, sind die ersten Pixel 403 und die zweiten Pixel 404 abwechselnd auf dem ersten Substrat 401 angeordnet. Das einfallende Licht fällt direkt auf die ersten Pixel 403 und die zweiten Pixel 404. Daher kann das erste Substrat 401 erste Signale (W-Signale), die der Belichtungsmenge des einfallenden Lichts entsprechen, und zweite Signale (B-Signale), die der Belichtungsmenge von blauem Licht entsprechen, aus dem einfallenden Licht übertragen.
Die dritten Pixel 405 und die Schaltungsabschnitte 406 sind abwechselnd auf dem zweiten Substrat 402 angeordnet. Die dritten Pixel 405 sind an Positionen angeordnet, an denen Licht, das durch die ersten Pixel 403 übertragen wird, einfällt. Das heißt, dass die dritten Pixel 405 unter den ersten Pixeln 403 angeordnet sind. Die Schaltungsabschnitte 406 sind unter den zweiten Pixeln 404 angeordnet.
Gemäß der Anordnung fällt Licht, das durch die ersten Pixel 403 des ersten Substrats 101 unter dem einfallenden Licht übertragen wird, auf die dritten Pixel 405. Der Farbfilter 423, der in jedem der ersten Pixel 403 enthalten ist, überträgt das gesamte Licht. Das erste Substrat 401 ist ein Siliziumsubstrat und überträgt Licht in einer Wellenlängenbandbreite, die Wellenlängen von rotem Licht enthält. Daher kann jedes der dritten Pixel 405 des zweiten Substrats 402 ein drittes Signal (ein R-Signal) ausgeben, das der Belichtungsmenge von rotem Licht aus dem einfallenden Licht entspricht.
Der Farbfilter 424, der in jedem der zweiten Pixel 404 enthalten ist, überträgt nur blaues Licht. Das heißt, der Farbfilter 424 überträgt kein rotes Licht. Somit enthält Licht, das durch die zweiten Pixel 404 übertragen wird, kein rotes Licht. Auch wenn die dritten Pixel 405 unter den zweiten Pixeln 404 angeordnet sind, ist es daher schwierig, rotes Licht genau zu erkennen. Wenn beispielsweise Schaltungen, wie die Antriebseinheit 1024, die Signalausleseeinheit 1025, die zweite Substratpixel-Ausleseschaltung 1023 oder dergleichen um die dritten Pixel 405 herum angeordnet sind, ist es denkbar, dass das Öffnungsverhältnis der dritten Pixel 405 sinkt und das S/N-Verhältnis dritter Signale sinkt.
In der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, das Öffnungsverhältnis der dritten Pixel 405 durch Anordnen der Antriebseinheit 1024, der Signalausleseeinheit 1025, der zweiten Substratpixel-Ausleseschaltung 1023 oder dergleichen wie die Schaltungsabschnitte 406 unter den zweiten Pixeln 404, die kein rotes Licht übertragen, zu erhöhen. Daher ist es möglich, das S/N-Verhältnis dritter Signale, die von den dritten Pixeln 405 ausgegeben werden, zu erhöhen.
Die jeweilige Anzahl und Anordnung der ersten Pixel 403 und der zweiten Pixel 404, die in dem ersten Substrat 401 enthalten sind, und der dritten Pixel 405 und der Schaltungsabschnitte 406, die in dem zweiten Substrat 402 enthalten sind, sind nicht auf die des in 8 dargestellten Beispiels beschränkt, und eine beliebige jeweilige Anzahl und Anordnung davon kann verwendet werden. In dem in 8 dargestellten Beispiel sind die dritten Pixel 405 unter den ersten Pixeln 403 entsprechend angeordnet, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Es ist beispielsweise möglich, eine Konfiguration zu gestalten, sodass die Pixelgröße des dritten Pixels 405 sich von der Pixelgröße des ersten Pixels 403 unterscheidet (beispielsweise, sodass die Pixelgröße des dritten Pixels 405 ein ganzzahliges Vielfaches derjenigen des ersten Pixels 403 ist). Es ist beispielsweise möglich, eine Konfiguration zu gestalten, sodass die Größe des Schaltungsabschnitts 406 sich von der Pixelgröße des zweiten Pixels 404 unterscheidet.
Die Konfiguration und Funktionsweise der Bildgebungsvorrichtung, die das Bildgebungselement 400 enthält, ähneln denen der Bildgebungsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform. Das Verfahren zum Erzeugen eines NBI-Bildes und das Verfahren zum Erzeugen eines RGB-Bildes durch die Signalverarbeitungseinheit 106 ähneln beispielsweise denen der ersten Ausführungsform.
(Dritte Ausführungsform)
Als nächstes wird eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Der Unterschied zwischen der Bildgebungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform und der Bildgebungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform ist die Konfiguration des Bildgebungselements. Der Unterschied zwischen dem Bildgebungselement 400 in der zweiten Ausführungsform und einem Bildgebungselement 600 in der vorliegenden Ausführungsform besteht in der Anzahl und der Anordnung von Schaltungsabschnitten 606, die auf einem zweiten Substrat 602 bereitgestellt sind. Andere Konfigurationen der Bildgebungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ähneln denen der Bildgebungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform.
9 ist ein schematisches Diagramm zur Darstellung der Anordnung erster Pixel 603, zweiter Pixel 604, dritter Pixel 605 und von Schaltungsabschnitten 606 in der vorliegenden Ausführungsform. In dem in 9 dargestellten Beispiel enthält ein erstes Substrat 601 acht erste Pixel 603 und acht zweite Pixel 604, die gleichmäßig in einer zweidimensionalen Anordnung aus vier Reihen und vier Spalten angeordnet sind. Das zweite Substrat 602 enthält vier dritte Pixel 605 und zwölf Schaltungsabschnitte 606, die gleichmäßig in einer zweidimensionalen Anordnung aus vier Reihen und vier Spalten angeordnet sind.
Wie in 9 dargestellt, sind die ersten Pixel 603 und die zweiten Pixel 604 abwechselnd auf dem ersten Substrat 601 angeordnet. Das einfallende Licht fällt direkt auf die ersten Pixel 603 und die zweiten Pixel 604. Daher kann das erste Substrat 601 erste Signale (W-Signale), die der Belichtungsmenge des einfallenden Lichts entsprechen, und zweite Signale (B-Signale), die der Belichtungsmenge von blauem Licht aus dem einfallenden Licht entsprechen, ausgeben.
Dritte Pixel 605 und Schaltungsabschnitte 606 sind abwechselnd in Reihen mit ungeraden Nummern des zweiten Substrats 602 angeordnet. Schaltungsabschnitte 606 sind in Reihen mit geraden Nummern des zweiten Substrats 602 angeordnet. Die dritten Pixel 605 sind an Positionen angeordnet, an denen Licht einfällt, das durch die ersten Pixel 603 übertragen wird. Das heißt, dass die dritten Pixel 605 unter den ersten Pixeln 603 angeordnet sind.
Gemäß der Anordnung fällt Licht, das durch die ersten Pixel 603 des ersten Substrats 601 unter dem einfallenden Licht übertragen wird, auf die dritten Pixel 605. Ein Farbfilter (welcher der gleiche ist wie der Farbfilter 423 der zweiten Ausführungsform), der in jedem der ersten Pixel 603 enthalten ist, überträgt das gesamte Licht. Das erste Substrat 601 ist ein Siliziumsubstrat und überträgt Licht in einer Wellenlängenbandbreite, die Wellenlängen von rotem Licht enthält. Daher kann jedes der dritten Pixel 605 des zweiten Substrats 602 ein drittes Signal (ein R-Signal) ausgeben, das der Belichtungsmenge von rotem Licht aus dem einfallenden Licht entspricht.
Wie oben beschrieben, kann in der vorliegenden Ausführungsform durch Erhöhen der Anzahl der Schaltungsabschnitte 606 im Vergleich zu der zweiten Ausführungsform beispielsweise eine erste Substratpixel-Ausleseschaltung 1013, die auf dem ersten Substrat 601 angeordnet ist, auf den Schaltungsabschnitten 606 angeordnet sein. Es ist daher nicht erforderlich, die erste Substratpixel-Ausleseschaltung 1013 auf dem ersten Substrat 601 anzuordnen, und es ist daher möglich, die Öffnungsverhältnisse der ersten Pixel 603 und der zweiten Pixel 604 zu erhöhen. Es ist daher möglich, die S/N-Verhältnisse erster Signale, die von den ersten Pixeln 603 ausgegeben werden, und zweiter Signale, die von den zweiten Pixeln 604 ausgegeben werden, zu erhöhen.
Die jeweilige Anzahl und Anordnung der ersten Pixel 603 und der zweiten Pixel 604, die in dem ersten Substrat 601 enthalten sind, und der dritten Pixel 605 und der Schaltungsabschnitte 606, die in dem zweiten Substrat 602 enthalten sind, sind nicht auf die des in 9 dargestellten Beispiels beschränkt, und eine beliebige jeweilige Anzahl und Anordnung davon kann verwendet werden. In dem in 9 dargestellten Beispiel sind die dritten Pixel 605 unter den ersten Pixeln 603 entsprechend angeordnet, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Es ist beispielsweise möglich, eine Konfiguration zu entwerfen, sodass die Pixelgröße des dritten Pixels 605 sich von der Pixelgröße des ersten Pixels 603 unterscheidet (beispielsweise, sodass die Pixelgröße des dritten Pixels 605 ein ganzzahliges Vielfaches derjenigen des ersten Pixels 603 ist). Es ist ferner beispielsweise möglich, eine Konfiguration zu entwerfen, sodass die Größe des Schaltungsabschnitts 606 sich von der Pixelgröße des ersten Pixels 603 oder des zweiten Pixels 604 unterscheidet.
Die Konfiguration und Funktionsweise der Bildgebungsvorrichtung, die das Bildgebungselement 600 enthält, ähneln denen der Bildgebungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform. Das Verfahren zum Erzeugen eines NBI-Bildes und das Verfahren zum Erzeugen eines RGB-Bildes durch die Signalverarbeitungseinheit 106 ähneln beispielsweise denen der zweiten Ausführungsform.
(Vierte Ausführungsform)
Als nächstes wird eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Der Unterschied zwischen der Bildgebungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform und der Bildgebungsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform ist die Konfiguration des Bildgebungselements. Der Unterschied zwischen dem Bildgebungselement 100 in der ersten Ausführungsform und einem Bildgebungselement 700 in der vorliegenden Ausführungsform besteht darin, dass Bondenelektroden 706 zwischen einem ersten Substrat 701 und einem zweiten Substrat 702 bereitgestellt sind und keine dritten Pixel 705 an Positionen auf dem zweiten Substrat 702, wo die Bondelektroden 706 bereitgestellt sind, bereitgestellt sind. Andere Konfigurationen und Funktionsweisen des Bildgebungselements 700 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ähneln denen des Bildgebungselements 100 gemäß der ersten Ausführungsform.
10 ist eine Querschnittsansicht zur Darstellung eines Querschnitts des Bildgebungselements 700 gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dem dargestellten Beispiel enthält das Bildgebungselement 700 das erste Substrat 701, das zweite Substrat 702, eine Vielzahl erster Pixel 703, eine Vielzahl zweiter Pixel 704, eine Vielzahl dritter Pixel 705 und die Bondenelektroden 706. Eine mit einfallendem Licht bestrahlte Seite wird als Lichtaufnahmefläche definiert.
Die ersten Pixel 703 sind auf dem ersten Substrat 701 angeordnet. Jedes der ersten Pixel 703 enthält eine erste Fotodiode 713, die Licht erfasst, und einen Farbfilter 723, der Licht aller Wellenlängen überträgt. Das erste Pixel 703 ist konfiguriert, um ein erstes Signal (ein W-Signal oder ein weißes Signal) auszugeben, das der Belichtungsmenge einfallenden Lichts entspricht. Ein Farbfilter, der nicht nur Infrarotlicht überträgt, kann als Farbfilter 423 verwendet werden.
Die zweiten Pixel 704 sind auf dem ersten Substrat 701 angeordnet. Jedes der zweiten Pixel 704 enthält eine zweite Fotodiode 714, die Licht erfasst, und einen Farbfilter 724, der nur blaues Licht überträgt. Das zweite Pixel 704 ist konfiguriert, um ein zweites Signal (ein B-Signal oder ein blaues Signal) auszugeben, das der Belichtungsmenge von blauem Licht aus dem einfallenden Licht entspricht.
Die dritten Pixel 705 sind auf dem zweiten Substrat 702 angeordnet. Jedes der dritten Pixel 705 enthält eine dritte Fotodiode 715, die Licht erfasst, und einen Farbfilter 725, der nur rotes Licht überträgt. Das dritte Pixel 705, um ein drittes Signal (ein R-Signal oder ein rotes Signal) auszugeben, das der Belichtungsmenge von rotem Licht aus dem einfallenden Licht entspricht, welches durch das erste Substrat 701 übertragen wird.
Die Bondenelektroden 706 übertragen Signale zwischen dem ersten Substrat 701 und dem zweiten Substrat 702. Gemäß der Konfiguration können Signale zwischen dem ersten Substrat 701 und dem zweiten Substrat 702 übertragen werden.
Als nächstes wird die Anordnung erster Pixel 703, zweiter Pixel 704, dritter Pixel 705 und von Bondenelektroden 706 beschrieben. 11 ist ein schematisches Diagramm zur Darstellung der Anordnung erster Pixel 703, zweiter Pixel 704, dritter Pixel 705 und von Bondenelektroden 706 in der vorliegenden Ausführungsform. In dem in 11 dargestellten Beispiel enthält das erste Substrat 701 acht erste Pixel 703 und acht zweite Pixel 704, die gleichmäßig in einer zweidimensionalen Anordnung aus vier Reihen und vier Spalten angeordnet sind. Das zweite Substrat 702 enthält acht dritte Pixel 705 und acht Bondenelektroden 706, die gleichmäßig in einem zweidimensionalen Muster aus vier Reihen und vier Spalten angeordnet sind.
Wie in 11 dargestellt, sind die ersten Pixel 703 und die zweiten Pixel 704 abwechselnd auf dem ersten Substrat 701 angeordnet. Das einfallende Licht fällt direkt auf die ersten Pixel 703 und die zweiten Pixel 704. Daher kann das erste Substrat 701 erste Signale (W-Signale), die der Belichtungsmenge des einfallenden Lichts entsprechen, und zweite Signale (B-Signale), die der Belichtungsmenge von blauem Licht aus dem einfallenden Licht entsprechen, ausgeben.
Die dritten Pixel 705 und die Bondenelektroden 706 sind abwechselnd auf dem zweiten Substrat 702 angeordnet. Die dritten Pixel 705 sind an Positionen angeordnet, an denen Licht, das durch die ersten Pixel 703 übertragen wird, einfällt. Das heißt, dass die dritten Pixel 705 unter den ersten Pixeln 703 angeordnet sind. Die Bondenelektroden 706 sind unter den zweiten Pixeln 704 angeordnet.
Gemäß der Anordnung fällt Licht, das durch die ersten Pixel 703 des ersten Substrats 701 aus dem einfallenden Licht übertragen wird, auf die dritten Pixel 705. Der Farbfilter 723, der in jedem der ersten Pixel 703 enthalten ist, überträgt das gesamte Licht. Das erste Substrat 701 ist ein Siliziumsubstrat und überträgt Licht in einer Wellenlängenbandbreite, die Wellenlängen von rotem Licht enthält. Daher kann jedes der dritten Pixel 705 des zweiten Substrats 702 ein drittes Signal (ein R-Signal) ausgeben, das der Belichtungsmenge von rotem Licht aus dem einfallenden Licht entspricht.
Der Farbfilter 724, der in jedem der zweiten Pixel 704 enthalten ist, überträgt nur blaues Licht. Das heißt, der Farbfilter 724 überträgt kein rotes Licht. Somit enthält Licht, das durch die zweiten Pixel 704 übertragen wird, kein rotes Licht. Auch wenn die dritten Pixel 705 unter den zweiten Pixeln 704 angeordnet sind, ist es daher schwierig, rotes Licht genau zu erkennen. Wenn beispielsweise Bondenelektroden oder dergleichen zwischen dem ersten Substrat 701 und dem zweiten Substrat 702 bereitgestellt sind, um Signale zwischen dem ersten Substrat 701 und dem zweiten Substrat 702 zu übertragen, ist es denkbar, dass das Öffnungsverhältnis der dritten Pixel 705 sich verringert. Wenn das Öffnungsverhältnis der dritten Pixel 705 sich verringert, ist es ferner denkbar, dass das S/N-Verhältnis dritter Signale, die von dem dritten Pixel 705 ausgegeben werden, sinkt.
In der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, das Öffnungsverhältnis der dritten Pixel 705 durch Anordnen der Bondenelektroden 706 unter den zweiten Pixeln 704, die kein rotes Licht übertragen, zu erhöhen. Daher ist es möglich, das S/N-Verhältnis dritter Signale, die von den dritten Pixeln 705 ausgegeben werden, zu erhöhen.
Die jeweilige Anzahl und Anordnung der ersten Pixel 703 und der zweiten Pixel 704, die in dem ersten Substrat 701 enthalten sind, und der dritten Pixel 705 und der Bondenelektroden 706, die in dem zweiten Substrat 702 enthalten sind, sind nicht auf die des in 11 dargestellten Beispiels beschränkt, und eine beliebige jeweilige Anzahl und Anordnung davon können verwendet werden. In dem in 11 dargestellten Beispiel sind die dritten Pixel 705 unter den ersten Pixeln 703 entsprechend angeordnet, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Es ist beispielsweise möglich, eine Konfiguration zu entwerfen, sodass die Pixelgröße des dritten Pixels 705 sich von der Pixelgröße des ersten Pixels 703 unterscheidet (beispielsweise, sodass die Pixelgröße des dritten Pixels 705 ein ganzzahliges Vielfaches derjenigen des ersten Pixels 703 ist). Es ist ferner beispielsweise möglich, eine Konfiguration zu entwerfen, sodass die Größe der Bondenelektrode 706 sich von der Pixelgröße des zweiten Pixels 704 unterscheidet.
Die Konfiguration und Funktionsweise der Bildgebungsvorrichtung, die das Bildgebungselement 700 enthält, ähneln denen der Bildgebungsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform. Das Verfahren zum Erzeugen eines NBI-Bildes und das Verfahren zum Erzeugen eines RGB-Bildes durch die Signalverarbeitungseinheit 106 ähneln beispielsweise denen der ersten Ausführungsform.
(Fünfte Ausführungsform)
Als nächstes wird eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Der Unterschied zwischen der Bildgebungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform und der Bildgebungsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform ist die Konfiguration des Bildgebungselements. Der Unterschied zwischen dem Bildgebungselement 100 gemäß der ersten Ausführungsform und einem Bildgebungselement 800 in der vorliegenden Ausführungsform besteht darin, dass vierte Pixel 806, die vierte Signale (G-Signale, grüne Signale) ausgeben, die der Belichtungsmenge von grünem Licht aus dem einfallenden Licht entsprechen, auf einem ersten Substrat 801 bereitgestellt sind. Andere Konfigurationen ähneln denen der ersten Ausführungsform.
Jedes der vierten Pixel 806 kann eine Fotodiode enthalten, die grünes Licht erkennt, um ein viertes Signal auszugeben, das der Belichtungsmenge von grünem Licht aus dem einfallenden Licht entspricht. Jedes der vierten Pixel 806 kann auch eine Fotodiode, die Licht erkennt, und einen Farbfilter enthalten, der nur grünes Licht überträgt, um ein viertes Signal auszugeben, das der Belichtungsmenge von grünem Licht aus dem einfallenden Licht entspricht.
12 ist ein schematisches Diagramm zur Darstellung einer Anordnung erster Pixel 803, zweiter Pixel 804, dritter Pixel 805 und vierter Pixel 806 in der vorliegenden Ausführungsform. In dem in 12 dargestellten Beispiel enthält das erste Substrat 801 acht erste Pixel 803, acht zweite Pixel 804 und vier dritte Pixel 806, die gleichmäßig in einer zweidimensionalen Anordnung aus vier Reihen und vier Spalten angeordnet sind. Das zweite Substrat 802 enthält sechzehn dritte Pixel 405, die gleichmäßig in einer zweidimensionalen Anordnung aus vier Reihen und vier Spalten angeordnet sind.
Wie in 12 dargestellt, sind erste Pixel 803 und zweite Pixel 804 abwechselnd in Reihen mit ungeraden Nummern des ersten Substrats 801 angeordnet. Zweite Pixel 804 und vierte Pixel 806 sind abwechselnd in Reihen mit geraden Nummern des ersten Substrats 801 angeordnet. Das einfallende Licht fällt direkt auf die ersten Pixel 803, die zweiten Pixel 804 und die vierten Pixel 806. Daher kann das erste Substrat 801 erste Signale (W-Signale), die der Belichtungsmenge des einfallenden Lichts entsprechen, zweite Signale (B-Signale), die der Belichtungsmenge von blauem Licht aus dem einfallenden Licht entsprechen, und vierte Signale (G-Signale), die der Belichtungsmenge von grünem Licht aus dem einfallenden Licht entsprechen, ausgeben.
Die dritten Pixel 805 sind auf dem zweiten Substrat 802 angeordnet. Licht, das durch das erste Substrat 801 aus dem einfallenden Licht übertragen wird, fällt auf die dritten Pixel 805. Das erste Substrat 801 ist ein Siliziumsubstrat und überträgt Licht in einer Wellenlängenbandbreite, die Wellenlängen von rotem Licht enthält. Somit kann das zweite Substrat 802 dritte Signale (R-Signale) ausgeben, die der Belichtungsmenge von rotem Licht aus dem einfallenden Licht entsprechen.
Bei einer derartigen Anordnung der ersten Pixel 803, der zweiten Pixel 804, der dritten Pixel 805 und der vierten Pixel 806 ist es entsprechend möglich, gleichzeitig erste Signale (W-Signale), zweite Signale (B-Signale), dritte Signale (R-Signale) und vierte Signale (G-Signale) auszugeben.
Die jeweilige Anzahl und Anordnung der ersten Pixel 803, der zweiten Pixel 804 und der vierten Pixel 806, die in dem ersten Substrat 801 enthalten sind, und der dritten Pixel 805, die in dem zweiten Substrat 802 enthalten sind, sind nicht auf die des in 12 dargestellten Beispiels beschränkt, und eine beliebige jeweilige Anzahl und Anordnung davon können verwendet werden. In dem in 12 dargestellten Beispiel sind die dritten Pixel 805 unter den ersten Pixeln 803, den zweiten Pixeln 804 und den entsprechenden vierten Pixeln 806 angeordnet, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Es ist beispielsweise möglich, eine Konfiguration zu entwerfen, sodass die Pixelgröße des dritten Pixels 805 sich von der Pixelgröße jedes des ersten Pixels 803, des zweiten Pixels 804 und des vierten Pixels 806 unterscheidet (beispielsweise, sodass die Pixelgröße des dritten Pixels 805 ein ganzzahliges Vielfaches derjenigen des ersten Pixels 803 ist).
Als nächstes wird ein Verfahren zum Erzeugen eines RGB-Bildes und eines NBI-Bildes in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Die Signalverarbeitungseinheit 106 erzeugt ein Bild unter Verwendung eines zweiten Signals, eines dritten Signals und eines viertes Signals, die von der Signalausleseeinheit 1025 gelesen werden. Insbesondere erzeugt die Signalverarbeitungseinheit 106 ein RGB-Bild unter Verwendung eines zweiten Signals (eines B-Signals), eines dritten Signals (eines R-Signals) und eines vierten Signals (eines G-Signals). Außerdem erzeugt die Signalverarbeitungseinheit 106 ein NBI-Bild unter Verwendung des zweiten Signals (B-Signal).
Ein Grünlichtsignal (G-Signal) kann durch Durchführen einer Berechnung unter Verwendung eines ersten Signals (W-Signal), eines zweiten Signals (B-Signal) und eines dritten Signals (R-Signal) erzeugt werden. Sowohl das erzeugte Grünlichtsignal (G-Signal) als auch das vierte Signal (G-Signal) können dann verwendet werden, um ein RGB-Bild zu erzeugen.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist es durch Bereitstellen der vierten Pixel 806 auf dem ersten Substrat 801 möglich, G-Signale (vierte Signale) zu erhalten, ohne eine Signalverarbeitung, wie oben beschrieben, durchzuführen. Es ist möglich, RGB-Bilder mit höherer Farbreproduzierbarkeit zu erhalten, da G-Signale ohne Durchführen einer Signalverarbeitung erhalten werden können.
(Sechste Ausführungsform)
Als nächstes wird eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Der Unterschied zwischen der Bildgebungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform und der Bildgebungsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform ist die Konfiguration des Bildgebungselements. Der Unterschied zwischen dem Bildgebungselement 100 gemäß der ersten Ausführungsform und einem Bildgebungselement 900 gemäß der vorliegenden Ausführungsform besteht darin, dass statt der ersten Pixel 103 fünfte Pixel 906, die fünfte Signale (Y-Signale oder gelbe Signale) ausgeben, die der Belichtungsmenge von gelbem Licht aus dem einfallenden Licht entsprechen, auf einem ersten Substrat 901 bereitgestellt sind. Andere Konfigurationen ähneln denen der ersten Ausführungsform.
Jedes der fünften Pixel 906 kann eine Fotodiode aufweisen, die gelbes Licht erkennt, um ein fünftes Signal auszugeben, das der Belichtungsmenge von gelbem Licht aus dem einfallenden Licht entspricht. Jedes der fünften Pixel 906 kann auch eine Fotodiode, die Licht erkennt, und einen Farbfilter aufweisen, der nur gelbes Licht überträgt, um ein fünftes Signal auszugeben, das der Belichtungsmenge von gelbem Licht aus dem einfallenden Licht entspricht.
13 ist ein schematisches Diagramm zur Darstellung einer Anordnung zweiter Pixel 904, dritter Pixel 905 und fünfter Pixel 906 in der vorliegenden Ausführungsform. In dem in 13 dargestellten Beispiel enthält das erste Substrat 901 acht vierte Pixel 906 und acht zweite Pixel 904, die gleichmäßig in einer zweidimensionalen Anordnung aus vier Reihen und vier Spalten angeordnet sind. Das zweite Substrat 902 enthält sechzehn dritte Pixel 905, die gleichmäßig in einer zweidimensionalen Anordnung aus vier Reihen und vier Spalten angeordnet sind.
Wie in 13 dargestellt, sind die fünften Pixel 906 und die zweiten Pixel 904 abwechselnd auf dem ersten Substrat 901 angeordnet. Das einfallende Licht fällt direkt auf die fünften Pixel 906 und die zweiten Pixel 904. Daher kann das erste Substrat 901 fünfte Signale (Y-Signale), die der Belichtungsmenge von gelbem Licht aus dem einfallenden Licht entsprechen, und zweite Signale (B-Signale) ausgeben, die der Belichtungsmenge von blauem Licht aus dem einfallenden Licht entsprechen.
Die dritten Pixel 905 sind auf dem zweiten Substrat 902 angeordnet. Licht, das durch das erste Substrat 901 aus dem einfallenden Licht übertragen wird, fällt auf die dritten Pixel 905. Das erste Substrat 901 ist ein Siliziumsubstrat und überträgt Licht in einer Wellenlängenbandbreite, die Wellenlängen von rotem Licht enthält. Somit kann das zweite Substrat 902 dritte Signale (R-Signale) ausgeben, die der Belichtungsmenge von rotem Licht aus dem einfallenden Licht entsprechen.
Bei einer derartigen Anordnung der zweiten Pixel 904, der dritten Pixel 905 und der fünften Pixel 906 ist es entsprechend möglich, gleichzeitig zweite Signale (B-Signale), dritte Signale (R-Signale) und fünfte Signale (Y-Signale) auszugeben.
Die jeweilige Anzahl und Anordnung der fünften Pixel 906 und der zweiten Pixel 904, die in dem ersten Substrat 901 enthalten sind, und der dritten Pixel 905, die in dem zweiten Substrat 902 enthalten sind, sind nicht auf die des in 13 dargestellten Beispiels beschränkt, und eine beliebige jeweilige Anzahl und Anordnung davon können verwendet werden. In dem in 13 dargestellten Beispiel sind die dritten Pixel 905 unter den fünften Pixeln 906 und den entsprechenden zweiten Pixeln 904 angeordnet, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf eine derartige Anordnung beschränkt. Es ist beispielsweise möglich, eine Konfiguration zu entwerfen, sodass die Pixelgröße der dritten Pixel 905 sich von der Pixelgröße des fünften Pixels 906 und des zweiten Pixels 904 unterscheidet (beispielsweise, sodass die Pixelgröße des dritten Pixels 905 ein ganzzahliges Vielfaches derjenigen des fünften Pixels 906 ist).
Als nächstes wird ein Verfahren zum Erzeugen eines RGB-Bildes und eines NBI-Bildes in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Die Signalverarbeitungseinheit 106 erzeugt ein Bild unter Verwendung eines zweiten Signals, eines dritten Signals und eines fünften Signals, die von der Signalausleseeinheit 1025 gelesen werden. Die Signalverarbeitungseinheit 106 führt insbesondere eine Berechnung unter Verwendung des dritten Signals (R-Signal) und des fünften Signals (Y-Signal) durch, um ein Grünlichtsignal (ein G-Signal) zu erzeugen. Die Signalverarbeitungseinheit 106 erzeugt dann ein RGB-Bild unter Verwendung des zweiten Signals (B-Signal), des dritten Signals (R-Signal) und des erzeugten Grünlichtsignal (G-Signal). Die Signalverarbeitungseinheit 106 erzeugt ein NBI-Bild unter Verwendung des zweiten Signal (B-Signal).
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, auch wenn die fünften Pixel 906 auf dem ersten Substrat 901 bereitgestellt sind, gleichzeitig ein RGB-Bild und ein NBI-Bild zu erzeugen, wie oben beschrieben.
(Siebte Ausführungsform)
Als nächstes wird eine siebte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Bildgebungsvorrichtung 3000 (eine endoskopartige Bildgebungsvorrichtung oder eine Endoskopvorrichtung) beschrieben, die eines der Bildgebungselemente 100, 200, 400, 600, 700, 800, 900, die in der ersten bis sechsten Ausführungsform beschrieben sind, beinhaltet.
14 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration der Bildgebungsvorrichtung 3000 gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt. In dem dargestellten Beispiel enthält die Bildgebungsvorrichtung 3000 ein Endoskop 3001, eine Signalverarbeitungseinheit 3002, einen Bildschirm 3003 und eine Lichtquelleneinheit 3004. Die Signalverarbeitungseinheit 3002 erzeugt ein RGB-Bild und ein NBI-Bild. Die Signalverarbeitungseinheit 3002 steuert ebenfalls jede Einheit der Bildgebungsvorrichtung 3000. Der Bildschirm 3003 ist beispielsweise eine Flüssigkristallanzeige und zeigt ein Bild an. Die Lichtwelleneinheit 3004 ist beispielsweise eine LED und gibt Licht ab.
Das Endoskop 3001 enthält ein Bildgebungselement 3011, eine Abbildungslinse 3012, einen Lichtleiter 3013 und eine Beleuchtungslinse 3014. Das Bildgebungselement 3011 ist ein beliebiges der Bildgebungselemente 100, 200, 400, 600, 700, 800 und 900, die in der ersten bis sechsten Ausführungsform beschrieben sind. Das Bildgebungselement 3011 ist an einem distalen Endabschnitt des Endoskops 3001 angeordnet. Die Abbildungslinse 3012 ist an der Seite der Lichtaufnahmefläche des Bildgebungselements 3011 angeordnet. Die Beleuchtungslinse 3014 ist an einem distalen Endabschnitt des Lichtleiters 3013 angeordnet.
Der Lichtleiter 3013 gibt Licht, das von der Lichtquelleneinheit 3004 erzeugt wird, an die Beleuchtungslinse 3014 ab. Die Beleuchtungslinse 3014 erfasst das von dem Lichtleiter 3013 abgegebene Licht und gibt das erfasste Licht an ein Subjekt ab. Die Abbildungslinse 3012 erfasst Licht von dem Subjekt und gibt das erfasste Licht an das Bildgebungselement 3011 ab.
Das Bildgebungselement 3011 gibt Signale anhand des Lichts aus, das von der Abbildungslinse 3012 abgegeben wird. Die Signalverarbeitungseinheit 3002 erzeugt ein RGB-Bild und ein NBI-Bild anhand der Signale, die von dem Bildgebungselement 3011 erzeugt werden. Das Verfahren zum Erzeugen eines RGB-Bildes und eines NBI-Bildes ähnelt dem Verfahren, das in der ersten bis sechsten Ausführungsform beschrieben wird. Der Bildschirm 3003 zeigt das RGB-Bild, das NBI-Bild oder dergleichen an, die von der Signalverarbeitungseinheit 3002 erzeugt werden.
Die Bildgebungselemente 100, 200, 400, 600, 700, 800, 900, die in der ersten Ausführungsform bis zur sechsten Ausführungsform beschrieben werden, können beispielsweise gleichzeitig höchst genaue RGB- und NBI-Bilder erfassen. Daher ist es durch Verwendung eines der Bildgebungselemente 100, 200, 400, 600, 700, 800 und 900, die in der ersten bis sechsten Ausführungsform für die Bildgebungsvorrichtung 3000 beschrieben werden, möglich, gleichzeitig höchst genaue RGB- und NBI-Bilder zu erfassen. Höchst genaue RGB- und NBI-Bilder können beispielsweise zur Krebsbeobachtung oder dergleichen verwendet werden.
Es ist beispielsweise möglich, die Zustände von kapillaren Gefäßen durch Bestrahlen des Subjekts mit Schmalbandlicht, das eine Mittenwellenlänge von 415 nm und eine Halbwertsbreite von 30 nm von der Lichtquelleneinheit aufweist, und Erfassen eines Bildes mit der Bildgebungsvorrichtung 3000 genauer zu betrachten.
Auch wenn bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung oben beschrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen und deren Modifikationen beschränkt. Hinzufügungen, Auslassungen, Ersetzungen und andere Veränderung von wesentlichen Bestandteilen können erfolgen, ohne vom Gedanken der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Die vorliegende Erfindung ist nicht durch die vorstehende Beschreibung beschränkt, sondern ist nur durch den Umfang der beigefügten Ansprüche beschränkt.
Bezugszeichenliste

1, 3000: Bildgebungsvorrichtung
100, 200, 400, 600, 700, 800, 900, 3012: Bildgebungselement
101, 201, 401, 601, 701, 801, 901: Erstes Substrat
102, 202, 402, 602, 702, 802, 902: Zweites Substrat
103, 203, 403, 603, 703, 803: Erste Pixel
104, 204, 404, 604, 704, 804, 904: Zweite Pixel
105, 205, 405, 605, 705, 805, 905: Dritte Pixel
106, 3002: Signalverarbeitungseinheit
113, 213, 713: Erste Fotodiode
114, 214, 714: Zweite Fotodiode
115, 215, 715: Dritte Fotodiode
223 bis 225, 423 bis 425, 723 bis 725: Farbfilter
406, 606: Schaltungsabschnitt
706: Bondelektrode
806: Viertes Pixel
906: Fünftes Pixel
1011: Erster Substratpixelabschnitt
1012: Erstes Substratpixel
1013: Erste Substratpixel-Ausleseschaltung
1021: Zweiter Substratpixelabschnitt
1022: Zweites Substratpixel
1023: Zweite Substratpixel-Ausleseschaltung
1024: Antriebseinheit
1025: Signalausleseeinheit
2000: Bildsensor
2001: G-Pixel
2002: B-Pixel
2003: R-Pixel
3001: Endoskop
3003: Bildschirm
3004: Lichtquelleneinheit
3012: Abbildungslinse
3013: Lichtleiter
3014: Beleuchtungslinse

Claims

Abbildungsvorrichtung, umfassend: ein erstes Substrat, das eine Vielzahl erster Pixel und eine Vielzahl zweiter Pixel enthält; ein zweites Substrat, das eine Vielzahl dritter Pixel enthält, wobei das zweite Substrat dem ersten Substrat zugewandt ist; und eine Verarbeitungseinheit, die konfiguriert ist, um ein Signal zu erzeugen; wobei die Vielzahl dritter Pixel konfiguriert ist, um Licht zu empfangen, das durch die Vielzahl erster Pixel gesendet wird, wobei die Vielzahl erster Pixel konfiguriert ist, um Signale auszugeben, die einer Wellenlängenbandbreite entsprechen, die Wellenlängen von grünem Licht enthält, und die Vielzahl erster Pixel konfiguriert ist, um eine Wellenlängenbandbreite zu übertragen, die Wellenlängen von rotem Licht enthält, wobei die Vielzahl zweiter Pixel konfiguriert ist, um Signale auszugeben, die einer Wellenlängenbandbreite entsprechen, die Wellenlängen von blauem Licht enthält und keine Wellenlängen von rotem Licht und keine Wellenlängen von grünem Licht enthält, wobei die Vielzahl dritter Pixel konfiguriert ist, um Signale auszugeben, die einer Wellenlängenbandbreite entsprechen, die Wellenlängen von rotem Licht enthält, wobei die Vielzahl erster Pixel und die Vielzahl zweiter Pixel einander entsprechen, und wobei die Verarbeitungseinheit konfiguriert ist, um ein Signal zumindest aus einer Ausgabe der Vielzahl erster Pixel und einer Ausgabe der Vielzahl dritter Pixel zu erzeugen, wobei das Signal einer Wellenlängenbandbreite entspricht, die Wellenlängen von grünem Licht enthält und keine Wellenlängen von blauem Licht und keine Wellenlängen von rotem Licht enthält.
Bildgebungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Vielzahl von Schaltungsbereichen in Bereichen angeordnet ist, die der Vielzahl zweiter Pixel entsprechen, und wobei die Vielzahl von Schaltungsbereichen konfiguriert ist, um mindestens das Lesen der Vielzahl dritter Pixel durchzuführen.
Bildgebungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Vielzahl von Schaltungsbereichen konfiguriert ist, um das Lesen der Vielzahl erster Pixel und der Vielzahl zweiter Pixel durchzuführen.
Bildgebungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl erster Pixel konfiguriert ist, um Signale auszugeben, die einer Wellenlängenbandbreite entsprechen, die Wellenlängen von grünem Licht und Wellenlängen von blauem Licht enthält, und die Vielzahl erster Pixel konfiguriert ist, um eine Wellenlängenbandbreite zu übertragen, die Wellenlängen von rotem Licht enthält.
Bildgebungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl erster Pixel konfiguriert ist, um Signale auszugeben, die einer Wellenlängenbandbreite entsprechen, die Wellenlängen von grünem Licht enthält und keine Wellenlängen von blauem Licht enthält, und die Vielzahl erster Pixel konfiguriert ist, um eine Wellenlängenbandbreite zu übertragen, die Wellenlängen von rotem Licht enthält.
Bildgebungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Bildgebungsvorrichtung konfiguriert ist, um Schmalbandlicht auszugeben, um kapillare Gefäße in einer Schleimhautoberflächenschicht zum Beobachten der kapillaren Gefäße zu markieren, wobei ein erstes Bild aus Signalen erzeugt wird, die von der Vielzahl erster Pixel und der Vielzahl zweiter Pixel, die in dem ersten Substrat enthalten sind, ausgegeben werden, und wobei ein zweites Bild aus Signalen erzeugt wird, die von der Vielzahl dritter Pixel, die in dem zweiten Substrat enthalten sind, ausgegeben werden.