JP5932182B1 - 撮像素子、撮像装置、内視鏡および内視鏡システム - Google Patents
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Abstract
Description
〔内視鏡システムの構成〕
図1は、本発明の実施の形態1に係る内視鏡システムの全体構成を模式的に示す図である。図1に示す内視鏡システム1は、内視鏡2と、伝送ケーブル3と、コネクタ部5と、プロセッサ6(処理装置)と、表示装置7と、光源装置8と、を備える。
次に、上述した第1チップ21の詳細な構成について説明する。
図3は、図2に示す第1チップ21の詳細な構成を示すブロック図である。図4は、第1チップ21の構成を示す回路図である。
次に、撮像部20の駆動タイミングについて説明する。図5は、撮像部20の駆動信号を示すタイミングチャートである。図5では、受光部23の行<0>および行<1>の単位画素230から信号を読み出し、出力バッファ31から出力されるまでを説明する。また、図5に示すタイミングチャートでは説明の便宜上、単位画素230に光電変換素子231のみが含まれるものとしている。単位画素230に複数の光電変換素子が含まれる場合には、このタイミングチャートに示す1映像信号ライン分の動作を単位画素230に含まれる光電変換素子231の数分だけ繰り返して行う。図5において、最上段から順に、駆動信号φR、φT、φVCL、φHCLK、φHCLR、出力信号Voutを示す。なお、図5において、駆動信号φR,φTについては行<M>が<0>および<1>の場合を例示し、駆動信号φHCLKについては列<N>が<0>、<1>および<2>の場合を例示している。
次に、本発明の実施の形態2について説明する。本実施の形態2に係る撮像素子は、上述した実施の形態1に係る撮像素子(撮像部20)の構成のみが異なる。具体的には、本実施の形態2に係る撮像素子の受光部は、2つの光電変換素子を有し、この2つの光電変換素子を単位画素とする。さらに、本実施の形態2に係る撮像素子の基準信号生成部は、ダミー画素としての光電変換素子が省略されている。このため、以下においては、本実施の形態2に係る撮像素子(撮像部)の構成のみを説明する。なお、上述した実施の形態1に係る内視鏡システム1と同等の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
図6は、本実施の形態2に係る撮像部の第1チップの詳細な構成を示すブロック図である。図7は、本実施の形態2に係る撮像部の第1チップの詳細な構成を示す回路図である。
2 内視鏡
3 伝送ケーブル
4 操作部
5 コネクタ部
6 プロセッサ
7 表示装置
20 撮像部
21,21a 第1チップ
22 第2チップ
23,23a 受光部
24 読み出し部
25 タイミング生成部
26,26a,27 バッファ
28 ヒステリシス部
31 出力バッファ
51 AFE部
52 撮像信号処理部
53 駆動信号生成部
61 電源部
62 画像信号処理部
63 クロック生成部
230,230a 単位画素
231,231a,232 光電変換素子
233,233a 電荷変換部
234,234a,235 転送トランジスタ
236,236a 画素リセット部
237,237a,237b 画素ソースフォロアトランジスタ
238 画素出力スイッチ
239,239a 垂直転送線
240,240a 撮像信号生成部
241 垂直走査部
242,242a 電流源
243,243a ノイズ除去部
244,244a 列ソースフォロアバッファ
245 水平走査部
246,246a 基準電圧生成部
248,248a 基準信号生成部
252,252a 転送容量
253,253a クランプスイッチ
254,254a 列選択スイッチ
256 水平リセットトランジスタ
257,257a 定電流源
258,258a 水平転送線
263,263a マルチプレクサ
Claims (8)
- 二次元マトリクス状に配置され、各々が外部から光を受光し、受光量に応じた電荷を蓄積する複数の光電変換素子と、
前記複数の光電変換素子の各々で蓄積された電荷を電圧に変換して撮像信号を生成する撮像信号生成部と、
前記撮像信号生成部によって生成された前記撮像信号と同相の揺らぎ成分を持つ基準信号を生成する基準信号生成部と、
を備え、
前記撮像信号生成部は、
前記複数の光電変換素子の各々で蓄積された電荷を前記撮像信号に変換する変換回路と、
前記撮像信号に含まれるノイズ成分を除去するノイズ除去回路と、
前記変換回路から前記撮像信号を出力する出力回路と、
を有し、
前記基準信号生成部は、
前記変換回路、前記ノイズ除去回路および前記出力回路のうち少なくとも1つと同一構造の回路を有することを特徴とする撮像素子。 - 前記基準信号生成部は、
前記変換回路と同一構造の変換回路を有することを特徴とする請求項1に記載の撮像素子。 - 前記基準信号生成部は、
前記変換回路、前記ノイズ除去回路および前記出力回路の各々と同一構造の回路を有することを特徴とする請求項1に記載の撮像素子。 - 前記基準信号生成部は、
前記出力回路と同一構造の出力回路を有することを特徴とする請求項1に記載の撮像素子。 - 前記変換回路は、
少なくとも、前記光電変換素子から電荷を前記撮像信号に変換する画素ソースフォロア回路を有することを特徴とする請求項1に記載の撮像素子。 - 請求項1に記載の撮像素子を備えたことを特徴とする撮像装置。
- 請求項6に記載の撮像装置を、挿入部の先端側に備えることを特徴とする内視鏡。
- 請求項7に記載の内視鏡と、
前記撮像信号と前記基準信号とを用いて画像信号に変換する処理装置と、
を備えたことを特徴とする内視鏡システム。
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