CN102124392A - 照相机 - Google Patents

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Abstract

本发明所涉及的照相机为如下结构,具有:摄像部;传感器,其用于检测对所述摄像部的调焦状态,在可见光范围内具有60%以上的量子效率;和控制部,其根据所述传感器的输出来输出进行对所述摄像部的调焦的控制信号。

Description

照相机
技术领域
本发明涉及使用了光电变换传感器的照相机(能够实时取景的照相机或自动调焦照相机,或者,能够进行体内图像的观察、记录、诊断等的内窥镜等)。
背景技术
作为光电变换传感器,具有各种特性的光电变换传感器经常被提出。例如,在下述专利文献1和专利文献2等中,提出了涉及使用了CIGS系薄膜的光电变换传感器的提案。
此外,作为其他关联技术,可以列举专利文献3~专利文献7。
专利文献1:JP特开2007-23720号公报
专利文献2:JP特开2007-123721号公报
专利文献3:JP特开2004-94050号公报
专利文献4:JP特开2008-76084号公报
专利文献5:国际公开第2008/093834号小册子
专利文献6:JP特开平10-192893号公报
专利文献7:JP特开2007-117192号公报
但是,在光电变换传感器中被研究出的多种特性还不能说被充分有效利用,应进一步研究的课题很多。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种能够充分有效利用在光电变换传感器中被研究出的各种特性的照相机(能够实时取景的照相机或自动调焦照相机,或者,能够进行体内图像的观察、记录、诊断等的内窥镜等)。
为了达成上述目的,本发明所涉及的照相机采用了如下结构(第1结构),具有:摄像部;传感器,其用于检测对所述摄像部的调焦状态,在可见光范围内具有60%以上的量子效率;和控制部,其根据所述传感器的输出来输出进行对所述摄像部的调焦的控制信号。
另外,在由上述第1结构构成的照相机中,也可以采用如下结构(第2结构),所述传感器在红外范围内也具有60%以上的量子效率,并且具有用于截止红外范围的光的入射的红外截止滤光器。
此外,在由上述第2结构构成的照相机中,也可以采用如下结构(第3结构),所述红外截止滤光器能够从所述传感器的光路中去掉,并且所述传感器的红外范围内的60%以上的量子效率在所述红外截止滤光器去掉时被使用。
此外,在由上述第3结构构成的照相机中,也可以采用如下结构(第4结构),具有可见光截止滤光器,其与所述红外截止滤光器调换来使用。
此外,由上述第1结构构成的照相机,也可以采用如下结构(第5结构),具有:光学取景器;摄像传感器,其在可见光范围内具有60%以上的量子效率;光分割单元,其为了利用所述光学取景器进行被摄体像观察和利用所述摄像传感器进行摄像,而对来自被摄体的可见光范围内的光进行分割;和显示部,其为了实时取景而显示基于所述摄像传感器的输出的被摄体像。
此外,本发明所涉及的照相机采用了如下结构(第6结构),具有:光学取景器;摄像传感器,其在可见光范围内具有60%以上的量子效率;光分割单元,其为了利用所述光学取景器进行被摄体像观察和利用所述摄像传感器进行摄像,而对来自被摄体的可见光范围内的光进行分割;和显示部,其为了实时取景而显示基于所述摄像传感器的输出的被摄体像。
此外,由上述第6结构构成的照相机也可以采用如下结构(第7结构),具有记录用摄像部,其为了记录来自被摄体的可见光内的光而进行拍摄。
此外,由上述第7结构构成的照相机也可以采用如下结构(第8结构),在来自被摄体的光入射到所述摄像传感器时,来自被摄体的光不入射到所述记录用摄像部。
此外,在由上述第6结构构成的照相机中,也可以采用如下结构(第9结构),所述摄像传感器在红外范围内也具有60%以上的量子效率,并且所述光分割单元具有针对来自被摄体的红外范围内的光将其导向所述摄像传感器的波长选择性。
此外,根据由上述第6结构构成的照相机,也可以采用如下结构(第10结构),具有红外截止滤光器,其防止红外范围内的光向所述摄像传感器的入射。
此外,由上述第10结构构成的照相机,也可以采用如下结构(第11结构),具有可见光截止滤光器,其能够与所述红外截止滤光器调换,防止可见光范围内的光向所述摄像传感器的入射。
此外,本发明所涉及的照相机采用了如下结构(第12结构),具有:透镜光学***;摄像部,其具有从可见光范围到红外的宽灵敏度范围,并接收来自所述透镜光学***的光;焦点位置检测部,其在所述摄像部在可见光范围内进行摄像时,检测应使可见光图像成像于所述摄像部的所述透镜光学***的位置,并且在所述摄像部在红外光范围内进行摄像时,检测应使红外光图像成像于所述摄像部的所述透镜光学***的位置;和控制部,其将所述摄像部的功能和所述焦点位置检测部的功能在可见光图像的摄像和红外光图像的摄像之间连动地切换。
另外,在由上述第12结构构成的照相机中,也可以采用如下结构(第13结构),所述焦点检测部具有:传感器,其具有从可见光范围到红外的宽灵敏度范围;红外截止滤光器,其能够向所述传感器的光路中***;和可见光截止滤光器,其能够向所述传感器的光路中***,所述控制部,在所述摄像部在可见光范围内进行摄像时,向所述传感器的光路中***所述红外截止滤光器,并且在所述摄像部在红外光范围内进行摄像时,向所述传感器的光路中***所述可见光截止滤光器。
此外,在由上述第12结构构成的照相机中,也可以采用如下结构(第14结构),所述摄像部在可见光范围内具有60%以上的量子效率。
此外,在由上述第12结构构成的照相机中,也可以采用如下结构(第15结构),所述焦点检测部的传感器在可见光范围内具有60%以上的量子效率。
此外,在由上述第12结构构成的照相机中,也可以采用如下结构(第16结构),所述摄像部具有:多个光电变换部,其分别在可见光范围内具有60%以上的量子效率并被规则地排列;第1彩色滤光器,其分别针对从所述多个光电变换部中规则地选择的第1组而设置;和第2彩色滤光器,其分别针对从所述多个光电变换部中规则地选择的第2组而设置,并且比所述第1彩色滤光器的光透过面积小。
此外,在由上述第12结构构成的照相机中,也可以采用如下结构(第17结构),所述摄像部具有:多个光电变换部,其分别在可见光范围和红外光范围内具有60%以上的量子效率并被规则地排列;第1可见光透过彩色滤光器,其分别针对从所述多个光电变换部中规则地选择的第1组而设置;红外光透过滤光器,其分别针对从所述多个光电变换部中规则地选择的第2组而设置;和插补部,其在对与所述第2组的光电变换部对应的位置的可见光数据进行插补时,对来自所述第1组的光电变换部的输出加上所述第2光电变换部的数据。
此外,在由上述第12结构构成的照相机中,也可以采用如下结构(第18结构),所述摄像部具有:多个光电变换部,其分别在可见光范围和红外光范围内具有60%以上的量子效率并被规则地排列;绿透过彩色滤光器,其分别针对从所述多个光电变换部中规则地选择的第1组而设置;红透过滤光器,其分别针对从所述多个光电变换部中规则地选择的第2组而设置;蓝透过滤光器,其分别针对从所述多个光电变换部中规则地选择的第3组而设置;和红外光透过滤光器,其分别针对从所述多个光电变换部中以密度小于所述第2组的方式规则地选择的第4组而设置。
此外,在由上述第12结构构成的照相机中,也可以采用如下结构(第19结构),所述摄像部具有:多个光电变换部,其分别在可见光范围内具有60%以上的量子效率并被规则地排列;第1彩色滤光器,其分别针对从所述多个光电变换部中在一部分方向上具有非对称性地规则地选择的第1组而设置;和第2彩色滤光器,其分别针对从所述多个光电变换部中在全部方向上具有对称性地规则地选择的第2组而设置。
此外,在由上述第12结构构成的照相机中,也可以采用如下结构(第20结构),所述摄像部具有:多个光电变换部,其分别在可见光范围内具有60%以上的量子效率并被规则地排列;第1彩色滤光器,其分别针对从所述多个光电变换部中规则地选择的第1组而设置;第2彩色滤光器,其分别针对从所述多个光电变换部中规则地选择的第2组而设置;和插补部,其在对与所述第2组的光电变换部对应的位置的第1彩色滤光器的颜色数据进行插补时,对来自所述第1组的光电变换部的输出进行加权来进行补充。
根据本发明,能够提供一种能够充分有效利用在光电变换传感器中研究出的各种特性的照相机(能够实时取景的照相机或自动调焦照相机,或者,能够进行体内图像的观察、记录、诊断等的内窥镜等)。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施例的模块图。(实施例1)
图2是与关联的部分一起详细地表示了图1的测光兼用AF传感器和实时取景传感器的结构的模块图。
图3是将图2的CIGS摄像传感器和CIGSAF传感器中使用的CIGS传感器的光谱灵敏度与硅的CMOS传感器进行了比较的曲线图。
图4是第1实施例中的照相机控制部的动作的流程图。
图5是表示本发明的第2实施例的模块图。(实施例2)
图6是第2实施例中的照相机控制部的动作的流程图。
图7是使用于图2或图5的实时取景传感器的CIGS摄像传感器的彩色滤光器阵列的第1例。
图8是CIGS摄像传感器的滤光器阵列的第2例。
图9是采用了图8的滤光器阵列的CIGS传感器的示意剖面图。
图10是CIGS摄像传感器的滤光器阵列的第3例。
图11是表示在图5的第2实施例中记录实时取景传感器的图像时的照相机控制部的动作的流程图。
图12是表示在图11的步骤S108和步骤S114中能够共同使用的处理的详细内容的流程图。
图13是表示本发明的第3实施例的模块图。(实施例3)
图14是表示在第3实施例中能够采用的LED的配置的第1例的正面图。
图15是表示在第3实施例中能够采用的LED的配置的第2例的正面图。
图16是表示在第3实施例中能够采用的LED的配置的第3例的正面图。
图17是表示在第3实施例中能够采用的LED的配置的第4例的正面图。
图18是第3实施例的彩色/红外模式下的动作时序图。
图19是表示图18的动作和彩色图像生成的关系的时序图。
图20是第3实施例的精细彩色模式下的动作时序图。
图21是表示图20的动作和彩色图像生成的关系的时序图。
图22是第3实施例的红外模式下的动作时序图。
图23是第3实施例中的内窥镜控制部的动作的流程图。
图24是表示图23的步骤S170的详细内容的流程图。
图25是表示图24的步骤S208的详细内容的流程图。
图26是表示图23的步骤S172的详细内容的流程图。
图27是表示第3实施例中的监视器控制部的动作的流程图。
图28是本发明的第4实施例的彩色/红外模式下的动作时序图。(实施例4)
图29是第4实施例的精细彩色模式下的动作时序图。
具体实施方式
实施例1
图1是表示本发明的实施方式所涉及的自动对焦数字单反照相机的第1实施例的模块图。自动对焦数字单反照相机具有相机机身2和以能够更换的方式装卸于其上的可更换镜头4。从可更换镜头4的透镜光学***6入射的被摄体光被位于观察位置的反光镜(mirror)8向上方反射,并成像于焦点板10的位置上。该像被五棱镜12反射后,在目镜14被观察到,并进行用于摄像的构图决定等。
在摄影时,通过操作操作部15的快门释放按钮,反光镜8与自动对焦用子反光镜16一起退让到摄影位置,同时焦平面快门18打开,从可更换镜头4的透镜光学***6入射的被摄体光成像于摄像部20上而进行拍摄。由摄像部20拍摄到的图像信息由图像处理部22进行了图像处理后,通过照相机控制部24的控制,存储于图像存储部26中。存储在图像存储部26中的图像信息被适当传送给***介质插槽28中的存储卡等存储介质。此外,存储于图像存储部26中的图像信息通过照相机控制部24的控制,能够适当地从输入输出部30传送到外部。另外,刚摄影后的图像信息从照相机控制部24被送往显示部32来自动地进行显示,因此操作者能够确认拍摄到的图像。
在图像再现时,通过操作部15的操作,存储于图像存储部26或介质插槽28中的图像信息被照相机控制部24读出,并显示于由设置在相机机身2的背面的液晶等构成的显示部32上。以上是与图1的自动对焦数字单反照相机中的摄像和再现相关的基本结构和基本功能。另外,从上述可知,在反光镜8位于观察位置时,摄像部20不进行被摄体像的拍摄,因此若只用以上的结构,则能够用目镜14观察到的实时的被摄体像不显示在显示部32上,仅在摄影后能够确认。这一点是数字单反照相机的特殊性,与能够一边观察显示部32的图像一边决定构图的通常的小型数字照相机不同。
接下来,对与图1的自动对焦数字单反照相机中的自动对焦相关的结构和功能进行说明。从可更换镜头4的透镜光学***6入射的被摄体光的一部分透过位于观察位置的反光镜8中央的半透过部,被子反光镜16向下方反射而导向测光兼用自动对焦(以下「AF」)传感器34。测光兼用AF传感器34将从子反光镜16入射的光再成像于AF传感器上并进行分析,并将结果送往照相机控制部24。该分析,是通过如下方法来进行的:例如,通过被熟知的基于瞳分割的相位差检测方式等,来分析摄像部20的摄像面与透镜光学***6的成像位置的偏移方向和其程度。照相机控制部24根据从测光兼用AF传感器34得到的透镜光学***6的成像位置的偏移方向和其程度的信息,将用于消除成像位置的偏移的透镜光学***6的驱动量和驱动方向的信息送往AF控制部36。AF驱动部38通过相机机身2和可更换镜头4的机械或电的接口,根据从AF控制部36传送来的驱动量和驱动方向的信息来驱动透镜光学***6,进行自动对焦。另外,关于测光兼用AF传感器34的结构的详细内容在后面说明。
实时取景传感器40在数字单反照相机中是用于实现为了使得与通常的小型数字照相机相同地,能够一边观察显示部32的图像一边决定构图的「实时取景」功能的结构。五棱镜12的反射面12a整体为半透过性,实时取景传感器40通过将焦点板10的图像再成像于CIGS摄像传感器上,从而能够拍摄焦点板10的图像整体。CIGS摄像传感器是将铜(Cu)、铟(In)、镓(Ga)、和硒(Se)作为材料的光传感器,其详细内容在后面说明。
五棱镜12的反射面12a具有在可见光范围以外几乎全面地使光透过,并且在可见光范围内,仅稍微使光透过而将大部分反射的光谱透过特性(spectral transmission characteristics),在用目镜14观察焦点板10的像时实际上影像不会变暗。此外,在实时取景传感器40中采用的CIGS摄像传感器,如后述那样在可见光范围内具有高灵敏度,因此即使在可见光范围内的反射面12a的光透过率很微小,也能够充分拍摄可见光范围内的焦点板10的像。可见光该向实时取景传感器40的分配在成为通过目镜14难以光学性地观察被摄体的暗度时,成为对于CIGS摄像传感器的实时取景用的摄像也光量不足的水平。关于使用了CIGS摄像传感器的实时取景传感器40的详细内容在后面说明。用实时取景传感器40拍摄到的图像被送往照相机控制部24,并且其在显示部32上被显示,因此图1的自动对焦数字单反照相机,只要被摄体为通常的亮度,则能够与通常的小型数字照相机相同地,一边观察显示部32的图像一边决定构图。
图2是与关联的部分一起详细地表示了图1的自动对焦数字单反照相机的第1实施例中的测光兼用AF传感器34和实时取景传感器40的结构的模块图。五棱镜12的反射面12a,正如已经说明的那样,具有在可见光范围以外几乎全面地使光透过,同时在可见光范围内,仅稍微使光透过而将大部分反射的光谱透过特性,多层膜52是为了实现这种光谱透过特性而涂覆于反射面12a上的膜。
实时取景传感器40具有用于使透过了这种多层膜52的来自焦点板10的光束再成像于CIGS摄像传感器54的摄像面上的再成像透镜56。红外光截止滤光器58是实质地截止透过了多层膜52的可见光范围以外的光,使CIGS摄像传感器54的波长灵敏度特性与摄像部20的波长灵敏度特性近似的滤光器,拍摄视觉灵敏度一致的被摄体像并送往照相机控制部24,使图1的显示部32上的实时取景成为可能。另外,本发明中所说的「红外光」主要是指被称作「近红外光」的与可见光比较接近的范围的红外光线,但根据学会的不同定义未必一定,所以以下略称为「红外光」。
实时取景传感器40还能够进行测定焦点板10的亮度的全画面测光。也就是说,从CIGS摄像传感器54输出的图像信息,也作为全画面的测光信息被照相机控制部24处理,并根据需要与AF对应部分测光传感器72的输出相组合来进行处理。然后,根据这些处理结果,来进行自动曝光控制,来控制可更换镜头4的光圈直径、焦平面快门18的快门速度、和摄像部20的灵敏度等。
可见光截止滤光器60是与红外光截止滤光器58调换来向CIGS摄像传感器54的光路中***的滤光器,在「长波长模式」下使用。因为可见光范围以外的光几乎全面地从多层膜52透过,所以在长波长模式的设定下替代红外光截止滤光器58而将可见光截止滤光器60***光路中时,比可见光波长更长的一侧范围的光入射到CIGS摄像传感器54中。CIGS摄像传感器54,如后述那样,具有长波长侧达到1300nm的光谱灵敏度(spectral sensitivity)。因此,通过可见光截止滤光器60的***,实时取景传感器40成为适于这些长波长范围的光的摄影的摄像传感器。并且,能够用显示部32实时地观察,或在图像存储部26中记录这种长波长范围的图像输出。
反光镜/滤光器驱动部62通过与操作部15的模式切换相应的照相机控制部24的控制,来驱动上述可见光截止滤光器60和红外光截止滤光器58的调换。另外,在图2中,用二点点划线图示了退让到摄影位置的反光镜8a和子反光镜16a,这种反光镜8和子反光镜16在观察位置和摄影位置间的驱动也通过照相机控制部24的控制,由反光镜/滤光器驱动部62来进行。
测光兼用AF传感器34的再成像透镜64是用于使从可更换镜头4入射而透过位于观察位置的反光镜8中央的半透过部,并被子反光镜16向下方反射的被摄体光再成像的透镜。来自再成像透镜64的光束透过无波长选择性的可动半透反光镜66和红外光截止滤光器68而成像于CIGSAF传感器70上。CIGSAF传感器如后述那样在可见光范围内也具有高灵敏度,即使为较暗的被摄体也能够无需辅助光地进行自动焦点检测。另外,红外光截止滤光器68是为了使CIGSAF传感器70作为AF传感器来工作而截止有害的红外光范围的波长的滤光器,与用于CIGS摄像传感器54的红外光截止滤光器58不一定特性相同。例如,红外光截止滤光器68被设定为比红外光截止滤光器58更窄的透过光谱特性。
因此,在被摄体为通常的亮度时为了减光而将可动半透反光镜66***图示的位置,使得向CIGSAF传感器70的入射光量与CIGSAF传感器70的灵敏度动态范围一致。另一方面,在被摄体成为在通常的AF传感器中需要辅助光的暗度时,使可动半透反光镜退让到66a的位置,无减光地使被摄体像成像于CIGSAF传感器70上。另外,此时需要根据可动半透反光镜66的有无来进行光路长度的补偿。例如,在使可动半透反光镜66退让时,作为替代在光路中***与其光路长度相等的全透过性的并行平板。此外,当然,在可动半透反光镜66退让到66a的位置的状态下,无法由AF对应部分测光传感器72进行测光。
在为了对CIGSAF传感器70减光,而在再成像光路中***了可动半透反光镜66时,其反射的光入射到AF对应部分测光传感器72中。AF对应部分测光传感器72是对由CIGSAF传感器70进行了焦点检测的部分的亮度进行测光的传感器,通过选择性地对在全画面中成为焦点检测的对象的部分的亮度进行测光,被用作用于进行自动曝光控制,以使得在摄影中关心度较高的部分恰当地曝光的信息。像这样,在被摄体较明亮时过剩的向CIGSAF传感器70的减光部分,并没有被舍弃,而是作为测光信息有效地被利用。
来自AF对应部分测光传感器72的部分测光信息与来自实时取景传感器40的CIGS摄像传感器54的与全画面相关的测光信息相结合,由照相机控制部24进行处理,并最终控制可更换镜头4的光圈径、焦平面快门18的快门速度、和摄像部20的灵敏度等。
传感器控制部74在可动半透反光镜66***时和退让时的任意一种情况下,都进行CIGSAF传感器70的受光积分时间和增益控制等,来控制自动调焦。为了不混乱地进行该受光积分时间和增益控制,可动半透反光镜66是***还是退让的信息也被使用。传感器控制部74还对CIGSAF传感器70和AF对应部分测光传感器72发出指示,进行使在全画面中应作为焦点检测的对象的部分与选择性地测光的部分一致的控制,并分别使对应的焦点检测信息和测光信息输出到照相机控制部24。
另一方面,在实时取景传感器40被设定为「长波长模式」,在从多层膜52到CIGS摄像传感器54的光路中替代红外光截止滤光器58而将可见光截止滤光器60***光路中的情况下,在测光兼用AF传感器34也能够进行与此对应的滤光器的调换等。具体来说,在「长波长模式」的情况下,以可动半透反光镜66的退让为前提,红外光截止滤光器68被替换为可见光截止滤光器76。由此,用于CIGS摄像传感器54的长波长范围内的摄像的焦点检测,无减光地由CIGSAF传感器70进行。另外,此时,不仅进行波长灵敏度范围的统一,还进行由于波长的差异所产生的光路长度的变化以及焦点检测时的色差的差异等的补偿。
上述这种可动半透反光镜66的移动以及红外光截止滤光器68与可见光截止滤光器76的调换,通过基于操作部15的模式切换操作的照相机控制部24的控制,由反光镜/滤光器驱动部78来管理。
图1和图2的第1实施例能够在上述这种基本功能的基础上,实现「复合AF功能」。若通过操作部15的操作选择了「复合AF功能」,则停止实时取景功能,指示「复合AF功能」的开始。具体来说,若通过操作部15的操作,选择了「复合AF功能」,则照相机控制部24指示反光镜/滤光器驱动部62替代红外光截止滤光器58而将可见光截止滤光器60向CIGS摄像传感器54的光路设定,同时停止基于CIGS摄像传感器54的输出而进行的在显示部32上的实时取景显示。
作为其替代,利用可见光截止滤光器60而成为了长波长侧的灵敏度范围的CIGS摄像传感器54的图像信号,与利用红外光截止滤光器68而处于可见光的灵敏度范围的CIGSAF传感器的输出相组合,来执行「复合AF功能」。具体来说,通过基于CIGS摄像传感器54的图像信号的图像处理,来进行被摄体的图像分析,并根据其结果,决定CIGSAF传感器70的焦点检测范围(focus detection region)。
图3是将使用于图2的CIGS摄像传感器54和CIGSAF传感器70的CIGS传感器的光谱灵敏度(量子效率)与硅的CMOS传感器进行比较的图。图3(A)是表示各波长下的CIGS传感器的量子效率(%)的图,与图3(B)中的关于硅的CMOS传感器的相同的量子效率(%)相比,显示出了明显的高灵敏度和宽频带的特性。具体来说,图3(A)的CIGS传感器具有达波长1300nm附近的宽灵敏度范围。并且,在从400nm附近到1200nm附近的宽波长范围内具有量子效率超过50%的光谱灵敏度,并在可见光和与其相邻的红外光范围内尤其显示出了显著的高量子效率。在这种可见光范围和红外光范围内具有60%以上的量子效率的高灵敏度和宽频带的光谱灵敏度特性,在图3(B)中的那种硅的CMOS传感器中是无法实现的。
图4是图1和图2的第1实施例中的照相机控制部24的动作的流程图。若通过操作部15将照相机的主开关接通则流程开始,在步骤S2中对自动对焦数字单反照相机是否***作部15设定为再现模式进行检查。若没有检测出再现模式设定则为摄影模式,因此进入步骤S4,指示反光镜/滤光器驱动部78将可动半透反光镜66向CIGSAF传感器70的光路内设定来对入射光量进行减光。
另外,在响应步骤S4的指示而由反光镜/滤光器驱动部78进行的可动半透反光镜66设定的机械执行中设有延迟期间,例如,在将可动半透反光镜66设置于向CIGSAF传感器70的光路中的状态下,指示使可动半透反光镜66从光路中退让的减光解除,之后在延迟时间内,接着进行了具有将此取消的关系的将可动半透反光镜66设置于光路内的指示的情况下,反光镜/滤光器驱动部78实际上不执行可动半透反光镜66的驱动,而是继续可动半透反光镜66设定于光路内的状态。换言之,反光镜/滤光器驱动部78在延迟时间内在反复被进行了将可动半透反光镜66驱动为不同状态的指示之后才执行可动半透反光镜66的驱动。另外,在可动半透反光镜66已经被设定于CIGSAF传感器70的光路中的状态下进行了步骤S4的指示时,当然,反光镜/滤光器驱动部78对可动半透反光镜66不进行任何驱动。这些在以下的各步骤中的各种「指示」中是共通的。
接下来进入步骤S6,反光镜/滤光器驱动部62进行指示,将实时取景用的红外光滤光器58向CIGS摄像传感器54的光路中设定。另外,对反光镜/滤光器驱动部62的反光镜调换动作,也设有与上述在反光镜/滤光器驱动部78中说明的相同的驱动执行相对于指示的延迟时间。
接下来,在步骤S8中指示反光镜/滤光器驱动部78将AF用的红外光截止滤光器68向CIGSAF传感器70的光路中设定。然后,进入步骤S10,根据CIGSAF传感器70的输出,来检查被摄体是否暗到应解除减光的程度。若符合则进入步骤S12,指示使可动半透反光镜66从光路退让的减光解除,并转移到步骤S14。另一方面,在被摄体充分明亮的情况下直接转移到步骤S14。
在步骤S14中,检查是否由操作部15选择了「复合AF模式」。并且若存在选择则进入步骤S16,指示反光镜/滤光器驱动部62为了进行复合AF而替代红外光滤光器58将可见光截止滤光器60向CIGS摄像传感器54的光路中设定。并且,在步骤S18中停止基于CIGS摄像传感器54的输出的显示部32上的实时取景显示,同时指示将长波长侧的灵敏度范围的CIGS摄像传感器54的图像信号与处于可见光的灵敏度范围内的CIGSAF传感器70的输出相组合的「复合AF功能」的开始,并转移到步骤S20。另一方面,在步骤S14中没有检测出「AF模式」的选择的情况下,直接转移到步骤S20。
在步骤S20中,检查摄像部20的摄像是否暗到光量不足的程度。通常,若被摄体暗到这种程度则需要使用闪光灯等辅助光的摄影。若在步骤S20中检测出光量不足则进入步骤S22,检查是否通过操作部15的操作而选择了「长波长模式」。并且若符合则进入步骤S24,指示反光镜/滤光器驱动部62替代红外光滤光器58而将实时取景用的可见光截止滤光器60向CIGS摄像传感器54的光路中设定。并且,在步骤S26中,指示反光镜/滤光器驱动部78,替代红外光截止滤光器68而将AF用的可见光截止滤光器76向CIGSAF传感器70的光路中设定,转移到步骤S28。
另一方面,在步骤S20中没有检测出摄像部20的光量不足的情况下,直接转移到步骤S28。像这样,在不是摄像部20的光量不足这种暗度的情况下,通常无法进入步骤S22,「长波长模式」被禁止。这是为了防止设定的混乱。另外,在即使被摄体较明亮时也想要选择「长波长模式」的情况下,通过用操作部15进行特别的操作,也能够进入步骤S22。此外,在步骤S22中没有检测出「长波长模式」设定的情况下,也直接转移到步骤S28。
在步骤S28中,检查是否进行了操作部15的快门释放按钮的释放操作。若没能检测出释放操作则进入步骤S30,检查是否通过操作部15进行了将照相机的主开关断开的操作。并且,若没有检测出照相机断开操作则流程返回步骤S2,以下,只要在步骤S2中没有检测出再现模式操作或在步骤S28中没有检测出释放操作,则反复步骤S2到步骤S30。
上述反复充分高速地进行,在上述设置于反光镜/滤光器驱动部62、78中的延迟时间内被反复多次。因此,若基于步骤S10、步骤S14、步骤S20以及步骤S22的检测结果发生变化,则在反光镜/滤光器驱动部62、78的延迟时间内基于该变化的同一指示被反复进行,并由反光镜/滤光器驱动部62、78恰当地执行指示。由此,基于被摄体的亮度变化的减光的设定/解除与波长范围截止滤光器的切换,以及基于模式切换的波长范围截止滤光器的切换被流畅地执行。
另外,在步骤S2中检测出了操作部15的再现模式设定操作时,转移到步骤S32的再现模式处理。并且,在通过再现模式处理内部的功能而选择了摄影模式时,流程返回步骤S4。此外,在通过再现模式处理内部的功能而检测出了照相机关闭操作时结束流程。
另一方面,在步骤S28中检测出了操作部15的快门释放按钮的释放操作时,转移到步骤S34的摄像记录处理。并且,若摄像记录和在显示部上的摄像结果显示结束,则流程自动返回步骤S2。另外,在步骤S30中检测出了照相机关闭操作时,图4的流程结束。
实施例2
图5是表示本发明的实施方式所涉及的自动对焦数字单反照相机的第2实施例的模块图。其结构的大部分与图1的第1实施例相同,因此对通用的部分赋予相同的号码,只要没有必要则省略说明。图5的第2实施例与图1的第1实施例的不同之处在于相机机身100,特别是其实时取景传感器102和与其关联的结构和功能与第1实施例不同。
在第1实施例的实时取景传感器40中,以通过半透过性的反射面12a来接收光的方式构成,透过反射面12a的可见光范围的光被抑制。这是因为在能够用目镜14无障碍地光学地观察被摄体像的同时也总是能够实时取景。因为在实时取景传感器40中使用了CIGS摄像传感器,所以透过反射面12a的可见光范围的光即使被抑制,对通常亮度的被摄体进行实时取景也足够。但是,在用目镜14无法充分观察的较暗的被摄体的情况下,实时取景传感器40也光量不足。对此,图5的第2实施例,以如下方式构成:即使在用目镜14无法充分观察的较暗的被摄体的情况下,也能够通过在实时取景传感器102中采用的CIGS摄像传感器来进行实时取景。另外,图5的实时取景传感器102的详细构造与图2中的实时取景传感器40基本相同,具有再成像光学***和CIGS摄像传感器。但是,因为实时取景传感器102相对于五棱镜104的配置场所不同,所以其再成像光学***与图2的再成像透镜56不同。
根据上述观点,在第2实施例中,采用了通常的五棱镜104,在未设定为实时取景模式的情况下,来自五棱镜104的光全部朝向目镜。此时可动全反射反光镜106如图5那样从目镜14的光路退让。因此在该状态下无法实时取景。
若通过操作部15的操作而选择了实时取景模式,则可动全反射反光镜下降到106a的位置,将来自五棱镜104的光全部向实时取景传感器102的方向反射。因此,不再能够由目镜14进行光学上的取景器像的观察。可动减光滤光器108在被摄体为通常亮度时如图5那样被***实时取景传感器102的光路中,使向实时取景传感器102的入射光量与CIGS摄像传感器的灵敏度动态范围一致。另一方面,在被摄体为用目镜14难以观察的程度的暗度时,可动减光滤光器108从实时取景传感器102的光路退让,无减光地将被摄体像导向实时取景传感器102。另外,此时需要根据可动减光滤光器108的有无来进行光路长度的补偿,例如,在使可动减光滤光器108退让时,作为替代而将与其光路长度相等的全透过性的并行平板***光路中。像这样,即使在光学上难以观察的较暗的被摄体的情况下,在图5的第2实施例的情况下也能够通过CIGS摄像传感器进行实时取景。来自该实时取景传感器102的可见光范围的图像不仅能够由显示部32进行实时取景,而且也能够存储在图像存储部26中。
红外光截止滤光器110是在实时取景模式中将由可动全反射反光镜106a反射的可见光范围以外的光截止,使CIGS摄像传感器的波长灵敏度特性与摄像部20的波长灵敏度特性近似的滤光器,使得能够拍摄使视觉灵敏度一致的被摄体像并送往照相机控制部116,进行自然的实时取景。
可见光截止滤光器112是与红外光截止滤光器110调换来向实时取景传感器102的光路中***的滤光器,在「长波长模式」下使用。因为可见光范围以外的光也几乎全面地被可动全反射反光镜106a反射过来,所以在长波长模式的设定中取代红外光截止滤光器110而将可见光截止滤光器112向实时取景传感器102的光路中***的情况下,比可见光波长更长的一侧范围的光入射到实时取景传感器102的CIGS摄像传感器中。因此,与第1实施例相同,对长波长范围的图像,能够在显示部32上实时地观察其图像输出,或在图像存储部26中记录其图像输出。另外,在使用可见光截止滤光器112的长波长模式中,使可动减光滤光器108从实时取景传感器102的光路退让。以上这种可动全反射反光镜106、可动减光滤光器108、红外光截止滤光器110和可见光截止滤光器112的驱动是由被照相机控制部116控制的反光镜/滤光器驱动部114来进行的。
图6是图5的第2实施例中的照相机控制部116的动作的流程图。与第1实施例相同地,若通过操作部15将照相机的主开关接通,则流程开始,并在步骤S42中检查自动对焦数字单反照相机是否通过操作部15被设定为再现模式。若没有检测出再现模式设定则为摄影模式,因此进入步骤S44,指示设定为光学取景器光路。具体来说,对反光镜/滤光器驱动部114进行指示,将可动全反射反光镜106从目镜14的光路中退让。在步骤S44中进一步指示反光镜/滤光器驱动部114,将可动减光滤光器108向实时取景传感器102的光路中***来对入射光量进行减光,并且指示反光镜/滤光器驱动部78,将图2中的可动半透反光镜66向CIGSAF传感器70的光路内设置来对入射光量进行减光。
接下来进入步骤S46,检查是否通过操作部15设定了「实时取景模式」。若符合则进入步骤S48,指示向实时取景的光路切换。具体来说,指示反光镜/滤光器驱动部114使可动全反射反光镜106进出目镜14的光路,并转移到步骤S50。若执行了该指示,则虽然不再能够从目镜14光学性地观察取景器像,但是能够进行基于实时取景传感器102的输出的在显示部32上的实时取景。在步骤S48中还指示反光镜/滤光器驱动部114将实时取景用的红外光截止滤光器110向实时取景传感器102的光路中设定。另外,对反光镜/滤光器驱动部114,也与在第1实施例中说明的内容相同地,设有驱动执行相对于指示的延迟时间。另一方面,在步骤S46中没有检测出向「实时取景模式」的设定的情况下,直接转移到步骤S50。
在步骤S50中,指示反光镜/滤光器驱动部78将AF用的红外光截止滤光器68向CIGSAF传感器70的光路中设定。然后,进入步骤S52,基于CIGSAF传感器70的输出,来进行被摄体是否暗到应解除减光的程度的检查。若符合则进入步骤S54,检查是否通过操作部15设定了「实时取景模式」。若符合则进入步骤S56,指示使可动减光滤光器108从实时取景传感器102的光路退让的减光解除,并转移到步骤S58。另一方面,若在步骤S54中没有检测出「实时取景模式」的设定,则直接转移到步骤S58。然后,在步骤S58中,指示使可动半透反光镜66从CIGSAF传感器70的光路退让来解除AF用的减光。像这样,在步骤S52中检测出了被摄体较暗的情况下,无论「实时取景模式」的设定与否都解除AF用的减光。
接下来,在步骤S60中,检查摄像部20的摄像是否暗到光量不足的程度。并且若符合则进入步骤S62,检查是否通过操作部15的操作选择了长波长模式。并且若符合则进入步骤S64,指示反光镜/滤光器驱动部114取代红外光滤光器110而将实时取景用的可见光截止滤光器112向实时取景传感器102的光路中设定。并且,在步骤S66中,指示反光镜/滤光器驱动部78取代红外光截止滤光器68而将AF用的可见光截止滤光器76向CIGSAF传感器70的光路中设定。
经过以上步骤,流程进入步骤S68。另一方面,在步骤S52中没有检测出被摄体暗到应解除减光的程度的情况下,在步骤S60中没有检测出被摄体暗到摄像部20的摄像光量不足的程度的情况下,以及在步骤S62中没有检测出选择长波长模式的情况下,都直接转移到步骤S68。
在步骤S68中,检查是否通过操作部15的快门释放按钮进行了释放操作。若没能检测出释放操作则进入步骤S70,检查是否通过操作部15进行了将照相机的主开关断开的操作。并且若没有检测出照相机关闭操作则流程返回步骤S42,以下,只要在步骤S42中没有检测出再现模式操作或在步骤S68中没有检测出释放操作,则反复步骤S42到步骤S70。
与第1实施例相同,上述反复充分高速地进行,在设定于上述反光镜/滤光器驱动部78、114中的延迟时间内反复多次。因此,若基于步骤S46、步骤S52、步骤S54、步骤S60以及步骤S62的检测结果发生变化,则在反光镜/滤光器驱动部78、114的延迟时间内,基于该变化的相同指示反复进行,并由反光镜/滤光器驱动部78、114恰当地执行指示。由此,基于被摄体的亮度变化的减光的设定/解除和波长范围截止滤光器的切换,以及基于模式切换的波长范围截止滤光器的切换被流畅地执行。
另外,与第1实施例相同,在步骤S42中检测出了操作部15的再现模式设定操作时,转移到步骤S72的再现模式处理。并且,在通过再现模式处理内部的功能而选择了摄影模式时,流程返回步骤S44。此外,在通过再现模式处理内部的功能而检测出了照相机关闭操作时,结束流程。
此外,在步骤S68中检测出了操作部15的快门释放按钮的释放操作时,转移到步骤S74的摄像记录处理。并且,若摄像记录和显示部上的摄像结果显示结束,则流程自动返回步骤S42。另外,在步骤S70中检测出了照相机关闭操作时,图6的流程结束。
上述中的本发明的各种特征,不限于实施例,能够广泛地有效利用。例如,在第1实施例中,说明了实施将利用可见光截止滤光器60而在长波长范围内具有灵敏度的CIGS摄像传感器54与利用红外光截止滤光器68而对可见光具有灵敏度范围的CIGSAF传感器70的输出相组合的「复合AF功能」的例子。但是,「复合AF功能」的实施不限于这种例子。例如,用双色反光镜来构成图2中的无波长选择性的可动半透反光镜66,使可见光透过并导向CIGSAF传感器70上,并且使长波长范围的光反射并导向AF对应部分测光传感器72。并且,在AF对应部分测光传感器72上也使用CIGS传感器。另外,在此情况下,不需要红外光截止滤光器68。
若像以上这样构成,则能够通过在长波长范围内具有灵敏度的AF对应部分测光传感器72来推断人物存在于AF对应部分中的哪里,并能够通过CIGSAF传感器70来对该部分进行焦点检测。
并且「复合AF功能」的实施不限于像以上这样使用两个CIGS传感器。例如在图2中,能够在可见光截止滤光器76被***CIGSAF传感器70的光路中的状态下,用CIGSAF传感器70自身来推断人物存在于AF对应部分中的哪里,并且在红外光截止滤光器76被***光路中的状态下,对该部分通过CIGSAF传感器70进行焦点检测。像这样通过对具有宽灵敏度范围的一个CIGS进行时分割而在不同的灵敏度范围上分别使用,并将这些输出组合,也能够实现「复合AF功能」。
此外,在以上的实施例中,说明了为了减光而将可动半透反光镜或滤光器在光路中取出放入的例子,但入射光量的调节不限于这种二阶段的调节。例如,也可以以如下方式构成:通过准备透过率阶段性地不同的多个减光滤光器,并将其中一个***光路中,使减光的程度精细地阶段性地变化,或者,也可以以如下方式构成:使用透过率连续变化的减光单元,使减光的程度连续变化。
在上述实施例中,使用CIGS传感器来作为在可见光范围和红外光范围内具有60%以上的量子效率的具有高灵敏度和宽频带的光谱灵敏度特性的传感器。CIGS传感器是使用了由铜、铟、镓、和硒构成的多晶的CIGS系薄膜的光电传感器,通过利用其组成控制使带隙变化,能够控制吸收波长范围。其中镓的含有率为零的薄膜也称作「CIS系薄膜」,而在本说明书中称作「CIGS传感器」的情况也表示这种使用了不包含镓的「CIS系薄膜」的光电传感器。
图7是在图2的第1实施例中的实时取景传感器40或图5的第2实施例中的实时取景传感器102中使用的CIGS摄像传感器的彩色滤光器阵列的第1例。在该第1例中,红外光透过滤光器IR11、蓝透过滤光器B12、绿透过滤光器G22、和红透过滤光器R21如图示那样排列,并将此作为一个单位来反复排列。本发明的CIGS摄像传感器如图3那样具有从可见光范围到红外光的宽光谱灵敏度范围,因此能够像这样在一个传感器上设置可见光和红外光的彩色滤光器。另外,图7的阵列是在原色彩色滤光器上添加了红外光透过滤光器的阵列,与在原色彩色滤光器中代表性的拜耳阵列不同,绿的受光面积与蓝和蓝相同,但关于这一点能够用后面的电路处理来补正。
在此,对与没有配置红外光透过滤光器的像素相关的红外光图像的插补(Interpolation)进行说明。首先,关于与蓝透过滤光器B12对应的像素,基本上通过位于其两侧的与红外光透过滤光器IR11对应的像素的数据和与红外光透过滤光器IR13对应的像素的数据的平均值来进行插补。与其他蓝透过滤光器对应的像素上的红外光图像的插补也是同样。另一方面,关于与红透过滤光器R21对应的像素,同样通过位于其上下的与红外光透过滤光器IR11对应的像素的数据和与红外光透过滤光器IR31对应的像素的数据的平均值来进行插补。与其他红透过滤光器对应的像素上的红外光图像的插补也是同样。此外,关于与绿透过滤光器G22对应的像素,通过位于其周围的与红外光透过滤光器IR11对应的像素的数据、与红外光透过滤光器IR13对应的像素的数据、与红外光透过滤光器IR33对应的像素的数据、和与红外光透过滤光器IR31对应的像素的数据的平均值来进行插补。与其他绿透过滤光器对应的像素上的红外光图像的插补也是同样。
另外,在上述这种单纯的插补中,有可能得到与实际的被摄体不同的红外光图像。为了防止这种情况,不仅根据与附近的红外光透过滤光器对应的数据来进行红外光图像的插补,而且也加入对想要插补的像素产生影响的可见光的数据来进行插补的方法是很有效的。例如,在与红透过滤光器R21对应的像素的红外光图像的插补中,也加入与红透过滤光器R21对应的像素实际上接收到的红色光的数据。关于这种可见光数据的加入的有无和加入时的程度,根据可见光数据与红外光数据的相互关系或者与周围像素的其他可见光数据的相互关系来决定。
图8是在图2的第1实施例中的实时取景传感器40或者图5的第2实施例中的实时取景传感器102使用的CIGS摄像传感器的滤光器阵列的第2例。在该第2例中,彩色滤光器阵列自身与图7的第1例相同,但各彩色滤光器的受光面积不同。也就是说,对红外光透过滤光器IR11和绿透过滤光器G22,确保了像素所允许的最大的受光面积,而蓝透过滤光器B12通过设置遮光部202,受光面积成为绿透过滤光器G22的大约一半。同样对于红透过滤光器R21,通过设置遮光部204,受光面积也成为绿透过滤光器G22的大约一半。这与人类的眼睛对红和蓝的视觉灵敏度是对绿的视觉灵敏度的大约一半的情况相对应。
本发明的CIGS摄像传感器如图3所示在可见光范围内具有高灵敏度,因此即使像上述那样减小蓝透过滤光器B12和红透过滤光器R21的受光面积也能够充分对应。此外,因为通过遮光部来改变每个像素的受光面积自身,所以与像拜耳阵列那样通过像素数的比例来进行向人类的视觉灵敏度的近似相比,能够进行更精细的调节,并能够根据需要,改变蓝透过滤光器B12和红透过滤光器R21的受光面积比。
图9是采用了图8的滤光器阵列的第2例的CIGS传感器的示意剖面图。如图9(A)所示,本发明的CIGS摄像传感器是在LSI400上层积了CIGS系薄膜402的构造,1个像素的数值孔径非常大。并且在其上装有彩色滤光器404。该图9(A)的示意剖面图中的基本构造自身,不限于滤光器阵列的第2例,在本发明的CIGS传感器中通用。
图9(B)是将图9(A)的部分406扩大后的示意剖面图,概念性地表示了图8的滤光器阵列的第2例的剖面。另外,对在图8和图9(A)中对应的部分赋予相同号码。从图9(B)可知,CIGS系薄膜402被分割为分别构成像素的光电二极管408、410等,在光电二极管408上,装有红外光透过滤光器IR11。并且,在光电二极管410上,装有用于减小受光面积的遮光部202和蓝透过滤光器B12。
图10是在图2的第1实施例中的实时取景传感器40或者图5的第2实施例中的实时取景传感器102中使用的CIGS摄像传感器的滤光器阵列的第3例。本例是将拜耳阵列中的绿透过滤光器的全数的4分之1规则地置换为红外光透过滤光器IR11、IR33、IR51等的例子。剩余的4分之3与拜耳阵列相同地为绿透过滤光器G13、G22、G31、G42、G44、G35、G24等。
其结果,绿透过滤光器G13等的全数的比例成为红透过滤光器R23、蓝透过滤光器B32的全数的比例的1.5倍。由此,通过与拜耳阵列相同地增加与绿透过滤光器对应的像素数,来增加绿透过滤光器的受光面积,从而实现了向人类的眼睛的视觉灵敏度的近似。另外,在图10的滤光器阵列中,也可以加入图8的滤光器阵列的观点,通过对红透过滤光器R23等和蓝透过滤光器B32等设置遮光部,减小它们的受光面积,来进行用于向视觉灵敏度的近似的受光面积的调整。
另一方面,因为红外光透过滤光器IR11等如上述那样排列,所以配置稀疏,并且其全数的比例也成为红透过滤光器R23、蓝透过滤光器B32的全数的比例的一半。因为本发明的CIGS摄像传感器如图3那样在红外光范围内具有高灵敏度,所以即使像素全数的比例较小也能够充分对应,并且因为红外光的波长较长,所以即使使像素配置比可见光稀疏也能够对应。
接下来,对图10的滤光器阵列中的与没有配置红外光透过滤光器的像素相关的红外光图像的插补进行说明。首先,对于与绿透过滤光器G35对应的像素,通过两个位于其上方的红外光透过滤光器IR15所对应的像素的数据,两个位于左方的红外光透过滤光器IR33所对应的像素的数据,两个位于下方的红外光透过滤光器IR55所对应的像素的数据,和两个位于右方的红外光透过滤光器IR37所对应的像素的数据的平均值来进行插补。此外,对于与绿透过滤光器G24对应的像素,通过位于其右上方的红外光透过滤光器IR15所对应的像素的数据和位于左下方的红外光透过滤光器IR33所对应的像素的数据的平均值来进行插补。并且对于与绿透过滤光器G26对应的像素,通过位于其左上方的红外光透过滤光器IR15所对应的像素的数据和位于右下方的红外光透过滤光器IR37所对应的像素的数据的平均值来进行插补。
并且,对于与红透过滤光器R25对应的像素,通过像上述那样插补而求出的分别与绿透过滤光器G35、G24、G26对应的图像的红外光图像数据和与红外光透过滤光器IR15对应的像素的数据的平均值来进行插补。将此整理后,如下成为与IR15、IR33、IR55、和IR37对应的红外光图像数据的加权平均。
{(IR15+IR33+IR55+IR37)/4+(IR15+IR33)/2+(IR15+IR37)/2+IR15}/4=(9IR15+3IR33+IR55+3IR37)/16
以下同样地对与各可见光滤光器对应的像素的红外光图像数据进行补充。
关于与没有配置绿透过滤光器的像素相关的绿图像的插补,首先,对与红外光透过滤光器IR33对应的图像取得其周围的绿透过滤光器G22、G42、G44、G24所对应的像素的平均来进行插补。然后,取得像上述那样插补而求出的与红外光透过滤光器IR33对应的图像的绿图像数据,和绿透过滤光器G22、G31、和G42的绿图像数据的平均,对位于它们的中心的红透过滤光器B32所对应的图像也进行绿图像数据的插补。将此整理后,如下成为G22、G31、G42、G44、和G24的加权平均。
{(G22+G42+G44+G24)/4+G22+G31+G42}/4=(5G22+4G31+5G42+G44+G24)/16
以下同样地对与红外光透过滤光器、红透过滤光器和蓝透过滤光器对应的像素的绿图像数据进行补充。另外,关于红图像和蓝图像的插补,与图7相同。
另外,在像上述红透过滤光器那样在配置稀疏的情况下反复插补的情况,或者,像上述绿透过滤光器那样使用配置为非对称的数据来进行插补的情况下,也有可能像上述那样使用由插补而作成的数据再进行插补,并得到与实际不同的图像。在这种情况下,也在上述这种只利用与红外光透过滤光器对应的像素的数据进行的插补,或者,只利用与绿透过滤光器对应的图像的数据进行的插补的基础上,像在图7中说明的那样,还加入对想要插补的像素产生影响的其他颜色的数据来进行插补的方法是很有效的。
图11是表示在第2实施例中将实时取景传感器102的图像记录于图像存储部26时的照相机控制部116的动作的流程图。若通过操作部15进行选择该功能的操作从而流程开始,则首先在步骤S82中将可动全反射反光镜下降到106a的位置,并指示光路切换以使得将来自五棱镜104的光全部向实时取景传感器102的方向反射。然后在步骤S84中将反光镜8固定于观察位置,使其即使进行释放也不上升到摄影位置。并且在步骤S86中由显示部32进行显示。
接下来在步骤S88中检查是否选择了红外光模式,若符合则进入步骤S90,指示反光镜/滤光器驱动部78将AF用的可见光截止滤光器76向CIGSAF传感器70的光路中设定。并且,在步骤S92中,指示反光镜/滤光器驱动部114将实时取景用的可见光截止滤光器112向实时取景传感器102的光路中设定,并转移到步骤S94。
另一方面,在步骤S88中,若检测出没有选择红外光模式则进入步骤S96,指示反光镜/滤光器驱动部78将AF用的红外光截止滤光器68向CIGSAF传感器70的光路中设定。然后进入步骤S98,检查是否选择了「图像融合模式」。通过对针对同一被摄体的红外光图像和可见光图像进行融合处理来进行植物的植被生长分析或病害虫灾害的检测的方法被熟知,而「图像融合模式(image blending mode)」能够几乎同时对同一被摄体取得红外光图像和可见光图像,即使对运动的被摄体也能够得到相互无偏差的红外光图像和可见光图像。
在步骤S98中没有检测出向图像融合模式的设定的情况下,表示选择了可见光模式,因此进入步骤S100,指示反光镜/滤光器驱动部114将实时取景用的红外光截止滤光器110向实时取景传感器102的光路中设定,并转移到步骤S94。
与此相对,若在步骤S98中检测出了向图像融合模式的设定,则进入步骤S102,指示反光镜/滤光器驱动部114将红外光截止滤光器110和可见光截止滤光器112两者都从实时取景传感器102的光路中去掉。这是因为通过实时取景传感器102几乎同时取得红外光图像和可见光图像这两者。
接下来,在步骤S104中发出禁止显示部32的实时取景显示的指示,并转移到步骤S94。这是由于,因为可更换镜头4的可见光与红外光的成像位置不同,所以若在显示部32上原样显示红外光图像和可见光图像,则对准了焦点的影像和没有对准焦点的影像重叠,成为难以看清的显示。另外,在步骤S104中,也可以取代全面地禁止显示部32的显示,而指示只抽出红外光图像和可见光图像中对准了焦点的一方(通常为可见光像)的像素信息来进行显示。在此情况下,因为取下了滤光器,所以虽然在这些像素中也入射了没有对准焦点的图像信息的光,但对准了焦点的图像信息的光的强度具有优势,因此能够显示。此外,也可以使得能够预先选择上述这种显示的全面禁止或者仅对没有对准焦点的图像用的像素信息的显示禁止,发出在步骤S104中选择的一方的指示。
在步骤S94中,检查是否进行了释放操作。并且,若无释放操作则返回步骤S86,以下,反复步骤S86到步骤S104直到检测出释放操作。由此,与操作部15的模式切换对应。另外,如同在图4中说明的那样,因为在「指示」的机械执行中设有延迟期间,所以在图11中,实际上也不是只要不进行模式切换,则在步骤S86到步骤S104的反复中产生滤光器的驱动。这对于在步骤S86和步骤S104中的显示部32的显示与禁止的切换也是同样。
在步骤S94中,若检测出释放操作则进入步骤S106,进行透镜光学***6的AF驱动,若由此对准了焦点则进行步骤S108的实时取景记录处理。该AF驱动存在针对红外光图像的驱动的情况和针对可见光图像的驱动的情况。接下来,在步骤S110中检测是否设定了图像融合模式,若不符合则立刻结束流程。
另一方面,若在步骤S110中检测出了图像融合模式的设定,则进入步骤S112,由AF控制部36对透镜光学***6进行红外光补正驱动。换言之,在设定了图像融合模式的情况下,步骤S106中的AF驱动和步骤S108中的实时取景记录处理是针对可见光像的,但在步骤S112中,由AF驱动部38对透镜光学***6进行从针对可见光的焦点位置到针对红外光的焦点位置的规定的补正驱动。该红外光补正驱动在非常短的时间内进行,并立即进入步骤S114的实时取景红外光记录处理。然后若处理完成则结束流程。以上这种功能的详细内容在后面说明,但基本上在图像融合模式中,在步骤S108中进行可见光图像的记录,紧接着几乎同时在步骤S114中进行红外光图像的记录。
图12是表示图11的步骤S108中的实时取景记录处理和步骤S114中的实时取景红外光记录处理的详细内容的流程图,在任何一个中都能够通用。若流程开始,则在步骤S122中检查是否设定成了红外光摄影模式。并且若不符合则进入步骤S124,通过读出RGB的像素的数据来得到可见光图像的像素信息。然后在步骤S126中进行RGB的插补处理。接下来,在步骤S128中,检查是否设定成了图像融合模式,并且若不符合则进入步骤S130,对RGB的可见光彩色图像进行图像处理。然后,进入步骤S132,将该图像记录在图像记录部26中并结束流程。
另一方面,若在步骤S122中检测出了向红外光模式的设定,则进入步骤S134,通过读出IR的像素的数据来得到红外光图像的像素信息。然后在步骤S136中进行IR的插补处理。接下来,在步骤S138中,检查是否设定成了图像融合模式,但本情况为红外光模式从而不符合,因此进入步骤S140,对红外光图像进行图像处理。然后进入步骤S132,将该图像记录在图像记录部26中并结束流程。
并且在步骤S128中检测出了向图像融合模式的设定的情况下,进入步骤S134,通过读出IR的像素的数据而得到红外光图像的像素信息。然后在步骤S136中进行IR的插补处理。由此,除了步骤S124、126的可见光图像信息之外也能够得到红外光图像信息。接下来,虽然在步骤S138中,检查是否设定成了图像融合模式,但因为本情况为图像融合模式,所以进入步骤S142,检查通过步骤S134和步骤S136的处理而得到的红外光图像是否为红外光补正驱动后的图像。
在此,对是否符合步骤S142具有怎样的意义进行补充。首先,不符合步骤S142的情况,相当于图12的流程在图11的步骤S108中被执行的情况。并且在步骤S124和步骤S126中得到的可见光图像是通过图11的步骤S106中的对可见光的AF驱动而对准了焦点的图像,在步骤S134和步骤S136中得到的红外光图像是焦点偏移的图像。另一方面,符合步骤S142的情况,相当于图12的流程在图11的步骤S114中被执行的情况。并且在步骤S134和步骤S136中得到的红外光图像是通过图11的步骤S112中的红外光补正驱动而对准了焦点的图像,在步骤S124和步骤S126中得到的可见光图像是焦点偏移的图像。
因此,在步骤S142中判断为得到的图像不符合红外光补正驱动后的图像的情况下进入步骤S144,对对准了焦点的RGB的可见光图像进行图像处理。接下来在步骤S146中对没有对准焦点的红外光图像辅助性地进行图像处理。然后在步骤S148中,作成用红外光图像信息将可见光图像补正后的图像。虽然该图像基本上为可见光图像,但通过加上焦点偏移而处于失焦状态的红外光图像的信息,从而用低通滤光器效果等来改善可见光图像的画质。经过以上处理进入步骤S132,记录步骤S144、步骤S146和步骤S148中得到的各自的图像并结束流程。
另一方面,在步骤S142中判断为得到的图像符合红外光补正驱动后的图像的情况下进入步骤S150,对对准了焦点的红外光图像进行图像处理。接下来在步骤S152中对没有对准焦点的RGB的可见光图像辅助性地进行图像处理。然后在步骤S156中,作成用可见光图像信息将红外光图像补正后的图像。虽然该图像基本上为红外光图像,但通过加上焦点偏移而处于失焦状态(unfocused state)的可见光图像的信息,从而用低通滤光器效果等来改善红外光图像的画质。
并且,在步骤S156中,读出在图11的步骤S108中记录的红外光补正驱动前图像。由此,凑齐了:对准了焦点的红外光图像、对准了焦点的可见光图像、焦点偏移了的红外光图像、焦点偏移了的可见光图像、补正红外光图像、以及补正可见光图像,并在接下来的步骤S158中进行基于这些图像的图像融合处理。
步骤S158的图像融合处理的内容基本上是对准了焦点的红外光图像和对准了焦点的可见光图像的融合,由此能够实现仅用一方无法判断的图像诊断。而且,也能够作为其替代,基于补正红外光图像和补正可见光图像的融合进行图像诊断。并且,通过对准了焦点的可见光图像和焦点偏移了的可见光图像的融合,还能够得到压缩了的软焦点可见光图像。同样,通过对准了焦点的红外光图像和焦点偏移了的红外光图像,还能够得到软焦点红外光图像。并且,通过用对准了焦点的红外光图像来补正对准了焦点的可见光图像,还能够得到以施加红外光截止滤光而得到的可见光图像为标准的图像。反之,通过用对准了焦点的可见光图像来补正对准了焦点的红外光图像,还能够得到以施加可见光截止滤光而得到的红外光图像为标准的图像。虽然能够通过操作部15来设定选择这些处理的哪个,但也能够根据被摄体而自动地选择。
若以上这种步骤S158的处理结束,则到达步骤S132,记录通过处理而得到的图像并结束流程。另外,在步骤S132中记录的图像可以是在步骤S158中处理的所有的图像,或者也可以是在步骤S158的处理中被选择并最终被判断为需要的图像。对于该选择,虽然也能够通过操作部15来设定,但也能够以根据处理结果而在步骤S158中自动地选择的方式构成。
与上述图11和图12的图像记录功能相关的流程图的应用对象不限于第2实施例中的这种单反照相机的实时取景传感器102的图像记录,例如,也能够应用于构成为向CIGS传感器的图像记录专用的可见光/红外光图像记录照相机。这种可见光/红外光图像记录照相机,例如能够通过在图5中去掉焦点板10、五棱镜104、和目镜14等光学取景器系,并且取代摄像部20而在其位置上配置CIGS摄像传感器来构成。此时,以能够在从透镜光学***6向CIGS摄像传感器直线前进的光路中取放的方式设置红外光截止滤光器110和可见光截止滤光器112。此外,取代可动反光镜8,设置入射光的大半作为透过成分而直线前进并且反射光朝着下方的测光兼用AF传感器34的固定的半透反光镜。
实施例3
图13是本发明的第3实施例的模块图,构成了内窥镜***。内窥镜***具有:胶囊内窥镜502,其被吞入体内,对消化器内部进行摄影并将图像数据发送到体外;和体外监视器504,其在体外接收发送来的图像数据并进行监视。胶囊内窥镜502是具有透明的保护窗506的密闭构造,透过保护窗506,用CIGS摄像传感器510来拍摄由摄像透镜508成像的消化器内部的图像。CIGS摄像传感器510具有如同在图3中说明了的光谱灵敏度,能够以高灵敏度来进行可见光范围的摄像,并且在红外光内也能够以高灵敏度进行摄像。摄像透镜508能够通过透镜驱动部512来调节其视角和焦点位置。
第3实施例的CIGS摄像传感器510不具有图7到图10所示的那种彩色滤光器,在所有的像素中都能够入射从可见光范围到红外光范围的宽范围的光。也就是说,第3实施例中的摄像中的光的分解不是由受光侧的彩色滤光器进行,而是通过光源侧的光的切换来进行。具体来说,通过将红、绿、蓝、和红外的发光二极管(以下酌情称作「LED」)用作光源,且它们以时分割依次发光,从而各发光定时的CIGS摄像传感器510的摄像输出成为各色的图像数据。
虽然LED在摄像透镜508的光轴周围同心地设置了多个,但在图13中,为了简单,作为例子分别图示了一个绿LED514和一个红外LED516。例如,绿LED514发光时的CIGS摄像传感器510的摄像输出为绿图像数据,并且红外LED516发光时的CIGS摄像传感器510的摄像输出为红外图像数据。另外,因为可见光和红外光在成像位置上存在偏差,所以根据需要由透镜驱动部512来调节成像位置。因为第3实施例为内窥镜,作为摄影对象的体内足够暗,所以能够像这样通过光源光的时分割来进行光的分解。对于光源、摄像、和摄像透镜等的关系在后面详细说明。
LED驱动器518根据内窥镜控制部520的指示来控制LED514、516的点亮定时。内窥镜控制部520控制胶囊内窥镜502整体,其功能按照存储于存储部522中的程序来实现。存储部522还根据需要暂时存储内窥镜控制部520的功能所需要的数据等。
传感器驱动器524根据内窥镜控制部520的指示来控制CIGS摄像传感器510,并且将来自CIGS摄像传感器510的各色图像RAW数据保存在图像缓冲存储器526中。图像缓冲存储器526能够保存规定摄像次数的各色图像RAW数据,无线通信部528用FIFO取出图像缓冲存储器526的各色图像RAW数据并从天线530发送到体外。电池532由纽扣电池等构成,对胶囊内窥镜502整体提供电力。
体外监视器504具有无线通信部534,用天线536来接收从胶囊内窥镜502发送来的各色图像RAW数据,并保存在图像缓冲存储器538中。这些功能通过监视器控制部540来控制。监视器控制部540按照存储于存储部542中的程序来控制体外监视器504整体。存储部542还根据需要暂时存储监视器控制部540的功能所需要的数据等。
图像处理部544根据监视器控制部540的指示,将保存在图像缓冲存储器548中的各色RAW数据图像处理为图像信号,并且根据红图像信号、绿图像信号、和蓝图像信号作成彩色图像信号并存储在记录器546中。此外,对于红外图像信号也将其记录在记录器546中。被记录的数据能够适当地用显示部548来监视。此外,来自图像处理部544的彩色图像信号或者红外图像信号也能够实时地由显示部548来直接监视。
图14是表示在第3实施例的胶囊内窥镜502中能够采用的LED的配置的第1例的正面图。对与图13对应的部分赋予相同号码。从图14可知,在透明的保护窗506的内侧的摄像透镜508的周围,旋转对称地设置了4个分别相隔了90度的绿LED514。将它们连接的线550为正方形。此外,从绿LED514旋转了45度的正方形552的顶点部分上,旋转对称地设置了4个相互分别相隔了90度的红外LED516。并且,在纵长长方形554的顶点部分上设置了4个红LED556,同时在横长长方形558的顶点部分上设置了4个蓝LED560。其结果,红、绿、和蓝的各LED在图14中来看,成为在垂直方向和水平方向都线对称的配置,对于各色在垂直方向和水平方向都保持了照明的对称性。
图15是表示在第3实施例的胶囊内窥镜502中能够采用的LED的配置的第2例的正面图。在图15中,也对与图13对应的部分赋予相同号码。图15中的绿LED514和红外LED516的配置与图14相同。与此相对,在从绿LED514向左旋转了22.5度的正方形564的顶点部分上旋转对称地设置了4个分别相隔了90度的红LED562。而且,在从绿LED514向右旋转了22.5度的正方形568的顶点部分上旋转对称地设置了4个分别相隔了90度的蓝LED566。其结果,红、绿、和蓝的各LED在图15中来看,分别在上下左右的四个方向上分别密集地配置,减轻了由于各色的LED被错开配置而产生的照明阴影颜色不匀。并且,因为各色都配置于正方形的顶点部分,所以在摄像透镜508的光轴周围相互成为旋转对称的配置。
图16是表示在第3实施例的胶囊内窥镜502中能够采用的LED的配置的第3例的正面图。在图16中,也对与图13对应的部分赋予相同号码。图16中的绿LED514和红外LED516的配置与图14相同。与此相对,在向左倾斜了45度的纵长方形570的顶点部分上设置了4个红LED572,并且在向右倾斜了45度的纵长长方形574的顶点部分上设置了4个蓝LED576。其结果,红、绿、和蓝的各LED在图16中来看,针对连接相对的红外LED的向左倾斜了45度的线和向右倾斜了45度的线的任意一个都成为线对称的配置,对于各色,针对这些任意的方向都保持了照明的对称性。并且,红、绿和蓝的各LED在图16中来看,分别在上下左右的四个方向上分别密集地配置,减轻了由于各色的LED被错开配置而产生的照明阴影颜色不匀。
以上,图14到图16所示的LED的配置例,在各图中绿LED被配置于上下左右,红外LED被配置于从这些位置旋转了45度的位置上,但整体的配置不限于此,也可以按照与CIGS摄像传感器的像素配置的单元方向的关系适当使整体旋转来配置。例如,图14到图16所示的LED的配置例是以CIGS摄像传感器的像素配置的单元的上下左右方向为基准,将绿LED配置于上下左右的例子,但也可以使其整体旋转45度,按照像素配置的单元方向(cell direction)将红外LED配置于上下左右。在此情况下,绿LED被配置于从该位置旋转了45度的位置上。
图17是表示在第3实施例的胶囊内窥镜502中能够采用的LED的配置的第4例的正面图。在将红、绿、蓝、和红外的LED配置于摄像透镜508的光轴周围的情况下,不限于使所有颜色的LED为彼此相同的数目。图17作为这种配置的例子,采用了4个绿LED514、2个红LED578、和2个蓝LED580。绿LED514的个数为红LED578和蓝LED580的倍数,是为了相对增大绿的发光量来迎合视觉灵敏度。此外,在图17中配置8个红外LED582来使红外光量增加,充实了红外光的体内观察能力。
另外,虽然图14到图17中全部采用了合计16个LED,但不限于此。在能够配置的情况下,可以进一步增加LED的合计数来减轻照明不匀。此外,为了维持最低限度的照明的对称性,也可以采用各色各一对的LED并采用合计8个LED来使结构简单。在此情况下,优选使连接一对绿LED的线与连接一对红外LED的线以90度交差,并且对于一对红LED和一对蓝LED,采用将它们连接的线向连接一对绿LED的线的左右分别旋转了45度的状态的配置,来使红和蓝的LED与绿LED的两侧相邻。另外,若配置空间的情况允许,也可以进行如下配置:取代像这样等间隔地配置8个LED,而使红和蓝的LED紧连在绿LED的两侧,使红、绿、蓝LED相互的位置偏移尽可能变小。
图18是表示第3实施例的胶囊内窥镜502中的彩色/红外模式下的动作的各色LED的发光定时、光电变换部的动作定时、AD变换部的动作定时、以及无线通信部的动作定时的关系的时序图。在彩色/红外模式中,可见光的彩色图像和红外图像并行被取得。从图18可知,所有红LED在从t1到t2的定时,所有绿LED在从t3到t4的定时,所有蓝LED在从t5到t6的定时,所有红外LED在从t7到t8的定时,相互不重叠地以时分割分别点亮。并且,若4色的LED点亮了一遍,则所有红LED在从t9到t10的定时再次点亮,以下同样地点亮绿、蓝、红外的LED,以同样的循环来反复时分割点亮。从t1到t8的时间是通常的彩色动态图像的1帧时间程度,各色的发光量为无时分割的情况的4分之1以下,但如图3所示,因为CIGS传感器与通常的CMOS传感器相比具有高灵敏度和宽频带的特性,所以即使为短时间的发光量也成为充足的光源光。
如图18那样,在彩色/红外模式中使可见光和红外光以时分割几乎同时发光的情况下,图13的摄像透镜508的视角通过透镜驱动部512的控制而被设定为广角,焦点深度被设定得较深,并且其焦点位置也通过透镜驱动部512的控制而被设定为成为由可见光将红外光覆盖的泛焦(pan focus)状态。像这样彩色/红外模式适合从整体上粗略地观察体内的状态。
从图18的光电变换部的时序图可知,光电变换部在红LED的发光刚刚开始后开始红的曝光并进行电荷积累。因为电荷积累时间被设定在红LED的发光即将结束前,所以在此结束曝光,进行电荷的读出。并且电荷的读出结束后进行残留电荷的清除。然后电荷的清除结束后开始接下来的绿的曝光。另外从图18可知,在绿的曝光即将开始前,开始了绿LED的发光。对于绿的曝光也在电荷积累时间结束后,后续有电荷的读出和残留电荷的清除。以下同样地,分别与蓝LED的发光和红外LED的发光同步地,进行蓝和红外的电荷积累、电荷读出、以及残留电荷清除。然后这些动作进行循环。另外,虽然在上述中,针对各色说明了光电变换部的功能,但并不是在光电变换部自身中具有分离各色来进行光电变换的功能,光电变换部自身只是反复着电荷积累、电荷读出、和残留电荷清除的相同动作。读出的电荷量具有各色的信息主要依赖于电荷积累时的光源色。
从图18的AD变换部的时序图可知,光电变换部在各色的电荷刚刚读出后开始AD变换。例如,红的AD变换在红的电荷读出刚刚完成后开始。然后也利用接下来的绿的曝光中的时间带,与其并行地继续红的AD变换。从图18的无线通信部的时序图(A)可知,无线通信部能够在各色的光电变换刚刚完成后开始其结果的颜色的数字信号的通信。例如,红的数字信号的通信在红的AD变换刚刚结束后开始。然后也利用接下来的绿的AD变换的时间带,与其并行地继续红的通信。以下同样地对绿、蓝、红外进行AD变换和通信。
另外,关于通信,根据胶囊内窥镜502与体外监视器504的关系,也有可能出现在AD变换刚刚结束后无法成功地实施的情况。在这种情况下,像图18的无线通信部的时序图(B)那样在通信环境变得充足的定时实行通信。例如,IR数据的发送592与时序图(A)相比较晚地被实行,在接下来的R数据即将开始前被执行。此外,G数据的发送594和B数据的发送596也被延迟执行,而这些通信时间的调整只要不因图13的图像缓冲存储器526的容量变满而造成FIFO的失败就能够进行。
图19是表示图18所示的彩色/红外模式中的第3实施例的胶囊内窥镜502的动作下的各色LED的发光定时和彩色图像生成的关系的时序图。如图19所示,通过基于在t1上开始的红LED的发光的红图像、基于在t3上开始的绿LED的发光的绿图像、以及基于在t5开始的蓝LED的发光的蓝图像,作成了F1所示的1帧的彩色图像。严密地来说,因为各色的发光存在时间差,所以各色的图像并不是同一时间的图像,但因为时间差极少,所以只要不是高速运动的被摄体,则这种基于时分割的各色图像的取得也没有问题。同样地,通过基于在t9开始的红LED的发光的红图像、基于在t11开始的绿LED的发光的绿图像、和在t13开始的蓝LED的发光的蓝图像,作成了F2所示的1帧的彩色图像。以下同样地作成1帧的彩色图像,各个彩色动态图像既能够记录为静止图像,并且也能够将其连接而记录为彩色动态图像。另外,这些彩色处理是由图13所示的体外监视器504的图像处理部544进行的。此外,虽然如图18的无线通信部的时序图(B)所示,体外监视器504的对各色数据的接收不一定为等间隔,但因为图像取得定时根据各色LED的发光定时来决定,所以图19的关系成立。
此外,如图19所示,通过基于在t3开始的绿LED的发光的绿图像、基于在t5开始的蓝LED的发光的蓝图像、以及基于在t9开始的红LED的发光的红图像,也凑齐了RGB三色的数据,所以由它们作成了I1所示的1帧的彩色插补图像。同样地,通过基于在t5开始的蓝LED的发光的蓝图像、基于在t9开始的红LED的发光的红图像、以及基于在t11开始的绿LED的发光的绿图像,作成了I2所示的1帧的彩色插补图像。这些插补图像在RGB的各色凑齐之前插有红外LED的发光,RGB凑齐为止的时间稍稍变长,并且RGB的发光也不是等间隔,因此作为彩色图像画质变差。因此,不过是作为用于得到流畅的动态图像的插补图像被采用。
另一方面,对于红外图像,如图19所示,基于在t7开始的红外LED的发光的图像IR1、基于在t15开始的红外LED的发光的图像IR2等,既能够分别记录为静止图像,并且也能够将它们连接来记录为彩色动态图像。在彩色/红外模式中,如上所述,彩色图像与红外图像能够并行取得,因此能够将两图像并行地使用于内窥镜诊断,并且也能够对两图像进行合成。此外,在将两图像合成为静止图像时,红外图像的取得时间包含于彩色插补图像的取得时间带中,因此也能够将彩色插补图像用作与红外图像进行合成。具体来说,因为彩色插补图像I1和I2的取得时间带都包含了红外图像IR1的取得时间,所以能够将彩色插补图像I1和I2或者其平均与红外图像IR1合成。
图20是表示第3实施例的胶囊内窥镜502中的精细彩色模式下的动作的各色LED的发光定时、光电变换部的动作定时、AD变换部的动作定时、以及无线通信部的动作定时的关系的时序图。在精细彩色模式中,只进行可见光的彩色图像的取得,红外LED不发光。从图20可知,所有的红LED在t1到t2的定时,所有的绿LED在t3到t4的定时,所有的蓝LED在t5到t6的定时,相互不重叠地以时分割分别点亮。并且,若RGB3色的LED点亮了一遍,则再次所有红LED在t7到t8的定时点亮,以下同样地点亮绿、蓝LED并以同样的循环反复时分割点亮。在此情况下,一次循环所需要的t1到t6的时间比图18的t1到t8短,动态图像变得精细。在图20的无线通信部(B)的时序图中,表示在暂时不具备通信环境后,连续地进行了通信的情形。
如图20所示,在精细彩色模式中,在只使可见光以时分割几乎同时发光的情况下,图13的摄像透镜508的视角通过透镜驱动部512的控制被设定为狭角(望远),其焦点位置也通过透镜驱动部512的控制被设定为可见光的焦点成像于摄像面。这是因为红、绿、蓝的焦点位置的偏移较小而且用摄像透镜的设计中的象差补正也能够对应,因此能够进行最合适的焦点位置对准。像这样,精细彩色模式适合详细而高精细地观察体内的状态。
图21是表示图20所示的精细彩色模式中的第3实施例的胶囊内窥镜502的动作下的各色LED的发光定时和彩色图像生成的关系的时序图。如图21所示,通过基于在t1开始的红LED的发光的红图像、基于在t3开始的绿LED的发光的绿图像、以及基于在t5开始的蓝LED的发光的蓝图像,作成了F1所示的1帧的彩色图像。接下来,通过基于在t3开始的绿LED的发光的绿图像、基于在t5开始的蓝LED的发光的蓝图像、以及基于在t7开始的红LED的发光的红图像,作成了F2所示的1帧的彩色图像。同样地,通过基于在t5开始的蓝LED的发光的蓝图像、基于在t7开始的红LED的发光的红图像、以及基于在t9开始的绿LED的发光的绿图像,作成了F3所示的1帧的彩色图像。以下同样地作成F4所示的1帧的彩色图像以下的图像。像这样,在精细彩色模式中在各色的LED每次新发光时,轮番地新作成1帧的彩色图像,因此能够进行流畅的精细动态图像的记录。
图22是表示第3实施例的胶囊内窥镜502中的红外模式下的动作的红外LED的发光定时、光电变换部的动作定时、AD变换部的动作定时、以及无线通信部的动作定时的关系的时序图。在红外彩色模式中,只进行红外图像的取得,红外LED以外的LED不发光。从图22可知,所有的红外LED如同t1到t2、t3到t4那样,在光电变换部中的每次曝光时发光。并且与此对应地作成每次1帧的红外图像。由此,能够进行流畅的红外动态图像的记录。
像图22那样,在红外模式中只使红外光发光的情况下,图13的摄像透镜508的视角也通过透镜驱动部512的控制被设定为狭角(望远),且焦点位置也通过透镜驱动部512的控制被设定为红外光的焦点成像于摄像面。像这样,红外模式也适合详细而高精细地观察体内的状态。
图23是图13的第3实施例中的内窥镜控制部520的动作的流程图。若在胶囊内窥镜502中设置了电池532,则流程开始,在步骤S162中,彩色/红外模式被初始设定。然后与此对应,在步骤S164中摄像透镜508被设定为广角和泛焦状态(panfocal state)。接下来在步骤S166中,红、绿、蓝和红外的所有LED被设定为按照规定的顺序依次轮番发光。然后在步骤S168中,将处于进行了这些设定的状态的信息发送到外部,并报告给体外监视器504。
接下来分别在步骤S170中实行摄像处理,在步骤S172中实行发送处理。其详细内容在后面说明。若发送处理结束则进入步骤S174,检查是否从体外监视器504接收到了动作停止信号。若有接收则立即结束流程。另一方面,若没有停止信号的接收则进入步骤S176,检查是否接收到了模式变更信号。并且若有接收则进入步骤S178,检查变更后的模式是否为彩色/红外模式。若为彩色/红外模式,则返回步骤S164,将透镜设定为广角和泛焦状态,以下进入已经说明了的步骤S166以下的动作。
另一方面,在步骤S178中在变更后的模式不是彩色/红外模式时进入步骤S180,检查是否为精细彩色模式。然后若为精细彩色模式,则在步骤S182中在将透镜的视角设为狭角(望远)的同时设定为可见光焦点状态,并且在步骤S184中设定为只有可见光的LED依次轮番发光。然后,在步骤S186中将这些设定状态发送到外部后,返回步骤S170。
此外,在步骤S180中变更后的模式不是精细彩色模式时,是指变更后的模式为红外模式,因此转移到步骤S188,在将透镜的视角设为狭角(望远)的同时设定为红外光焦点状态。并且在步骤S190中设定为只有红外LED发光。然后,转移到步骤S186,在将这些设定状态发送到外部后,返回步骤S170。
图24是表示图23的步骤S170中的摄像处理的详细内容的流程图。若流程开始,则在步骤S192中检查是否存在模式的选择或变更。在不存在模式选择或变更时,进入步骤S194,检查曝光时间是否完成。然后若检测出完成则进入步骤S196,进行积累电荷的读出开始处理。并且在步骤S198中指示LED的发光停止。并且在步骤S200中检查积累电荷读出是否完成,若未完则一边反复步骤S200一边等待完成。
若在步骤S200中检测出了读出完成,则进入步骤S202,指示AD变换开始,并且,进入步骤S206进行残留电荷的清除开始处理后,转移到步骤S208的LED选择处理。这是选择接下来应发光的LED的处理,其详细内容在后面说明。并且,在步骤S210中指示在步骤S208中选择的LED的发光开始。接着在步骤S212中检查积累电荷的清除是否完成,若未完则一边反复步骤S212一边等待完成。
若在步骤S212中检测出了积累电荷的清除完成,则转移到步骤S214,开始曝光并且在步骤S216中开始曝光时间的计数,并结束流程。另一方面,若在步骤S194中曝光时间没有完成,则立即结束流程。此外,若在步骤S192中检测出了模式的选择或变更,则转移到步骤S218,进行摄像处理的初始化并进入步骤S208的LED选择处理。
图25是表示图24的步骤S208中的LED选择处理的详细内容的流程图。若流程开始,则在步骤S222中检查是否为红外模式。若不符合则代表是彩色/红外模式或者精细彩色模式。在此情况下进入步骤S224,通过图24的步骤S218来检查是否进行了摄像处理的初始化。若这也不符合则进入步骤S226,读出上次选择的LED存储。然后在步骤S228中根据读出的存储来检查上次发光的是否为红LED。若不符合,则进一步在步骤S230中检查上次发光的是否为绿LED。
在步骤S230中在上次发光不是绿LED时,进入步骤S232,检查是否为精细彩色模式。在符合的情况下,红、绿、和蓝的LED轮番发光。并且在此情况下,若上次发光既不是红也不是绿则代表是蓝,因此从步骤S232进入步骤S234,选择下一个轮到的红LED。然后在步骤S236中存储该选择结果并结束流程。
另一方面,在步骤S232中在没有检测出是精细彩色模式的情况下,代表是彩色/红外模式。在此情况下,红、绿、蓝、和红外的LED轮番发光。并且在此情况下,若上次发光既不是红也不是绿则代表是蓝,因此从步骤S232进入步骤S238,选择下一个轮到的红外LED。然后在步骤S236中存储该选择结果并结束流程。
此外,在步骤S228中在上次发光的是红LED时进入步骤S242,选择下一个轮到的绿LED。然后在步骤S236中存储该选择结果并结束流程。此外,在步骤S230中在上次发光的是绿LED时进入步骤S240,选择下一个轮到的蓝LED。然后在步骤S236中存储该选择结果并结束流程。并且,在步骤S222中为红外模式时进入步骤S244,选择红外LED。并且因为在红外模式的情况下选择的总是红外LED,所以不需要进行选择结果的存储而是立即结束流程。另外,在步骤S224中在进行了摄像处理的初始化时,进入步骤S242并选择绿LED作为首先发光LED。
图26是表示图23的步骤S172中的发送处理的详细内容的流程图。若流程开始,则在步骤S252中检查是否为数据的发送中。若不是发送中则进入步骤S254,检查是否存在发送成功了的数据。并且若存在符合的数据则在步骤S256中将其从图像缓冲存储器中消去并转移到步骤S258。另一方面,若在步骤S254中没有发送成功数据则直接转移到步骤S258。
在步骤S258中,检查AD变换是否完成,若符合则在步骤S260中将AD变换后的数据保存在图像缓冲存储器中,并转移到步骤S262。另一方面,若AD变换没有结束,则直接转移到步骤S262。在步骤S262中检查是否存在保存在图像缓冲存储器中的数据,若存在数据则在步骤S264中检查通信状态是否为OK。然后若为OK则在步骤S266中以FIFO(先入先出)从图像缓冲存储器中读出数据,并在步骤S268中指示读出的数据的发送开始并结束流程。另外,在步骤S252中是数据发送中时,在步骤S262中在图像缓冲存储器中没有数据的保存时,或者在步骤S264中通信状态不是OK时,分别立即结束流程。
图27是表示图13的第3实施例中的体外监视器504的监视器控制部540的动作的流程图,与胶囊内窥镜502的通信开始时流程开始。若流程开始,则在步骤S272中检查图像数据的新接收的有无。若存在新接收数据,则进入步骤S274,检查新接收数据是否完整。并且若完整则进入步骤S276,指示将其保存在图像缓冲存储器538中,并转移到步骤S278。另外,在步骤S272中没有数据的新接收,或者在步骤S274中新接收数据不完整时,都返回步骤S272。
在步骤S278中,检查是否为红外模式,若不符合则在步骤S280中检查是否为彩色/红外模式。并且若为彩色/红外模式则进入步骤S282,检查新接收数据是否为红外图像数据。若不符合,则代表是红、绿、蓝的任意一种图像数据,因此进入步骤S284,指示根据这些数据来作成红外图像的插补辅助图像,并转移到步骤S286。步骤S284的指示是用于在为了得到红外的流畅的动态图像而根据红外图像数据来进行插补时,辅助性地使用在红外图像间的定时得到的可见光图像数据的信息的指示。
在步骤S286中,检查新接收数据是否为蓝图像数据。并且若不符合则代表是红图像数据或者绿图像数据,因此进入步骤S290,检查是否保存了新接收数据前的可视2色的数据。并且若保存了,则与新接收数据一起凑齐了红、绿、蓝的3色,因此进入步骤S292,指示作成插补彩色图像,并返回步骤S272。根据步骤S292的指示而作成的图像相当于图19的彩色插补图像I1或者I2。
在步骤S278中为红外模式时,新接收数据为红外图像数据,因此转移到步骤S294,指示红外图像的作成,并返回步骤S272。此外,在步骤S282中新接收数据为红外图像数据时也转移到步骤S294。另一方面,在步骤S286中新接收数据为蓝图像数据时进入步骤S296,检查前面的2色(在此情况下为红和绿)的图像数据是否保存在了图像缓冲存储器中。并且若存在这些数据的保存则凑齐了连续的3色,因此进入步骤S298,指示彩色图像生成,并返回步骤S272。根据该指示而作成的图像相当于图19的彩色图像F1或F2。
此外,在步骤S280中不是彩色/红外模式时,代表是精细彩色模式,因此还是转移到步骤S296,进入是否保存了前面的可视2色数据的检查,若前面存在2色数据则指示步骤S298的彩色图像生成。根据该指示而作成的图像相当于图21的彩色图像F1、F2、F3等。另外,在步骤S290或者步骤S296中没有前面的可视2色数据的保存时立即返回步骤S272。
实施例4
图28是表示本发明的第4实施例的动作定时的关系的时序图。第4实施例基本上是与图13到图17所示的内窥镜***共通的结构,因此在以下说明中,适当使用图13的模块图的符号来进行说明。第4实施例与第3实施例的不同之处在于,CIGS摄像传感器的结构和LED的发光定时。即,第3实施例的CIGS摄像传感器510不具有彩色滤光器,颜色的分解由LED的时分割发光来进行,而第4实施例的CIGS摄像传感器510,具有图7到图10所示的那种彩色滤光器,与第1实施例和第2实施例相同地由CIGS摄像传感器自身来进行颜色分解。并且,LED的发光不进行时分割而是全部颜色同时进行。
图28是表示这种第4实施例的胶囊内窥镜502中的彩色/红外模式下的动作的LED的发光定时、光电变换部的动作定时、AD变换部的动作定时、以及无线通信部的动作定时的关系的时序图。如上所述,所有红LED、所有绿LED、所有蓝LED、以及所有红外LED,在光电变换部的曝光定时全部同时发光。另外,各LED即使取代像图28那样闪烁发光而连续发光也没有影响。另外,在图28的彩色/红外模式中,摄像透镜508的视角通过透镜驱动部512的控制被设定为广角,焦点深度被设定得较深,并且其焦点位置也通过透镜驱动部512的控制而被设定成为由可见光覆盖红外光的泛焦状态。这种摄像透镜控制与图18的彩色/红外模式的情况相同。
图29是表示第4实施例的胶囊内窥镜502中的精细彩色模式下的动作的LED的发光定时、光电变换部的动作定时、AD变换部的动作定时、以及无线通信部的动作定时的关系的时序图。从图29可知,所有红LED、所有绿LED、以及所有蓝LED,在光电变换部的曝光定时全部同时发光。另外,红外LED不发光。如图29所示,在精细彩色模式中只使可见光同时发光的情况下,图13的摄像透镜508的视角通过透镜驱动部512的控制而被设定为狭角(望远),其焦点位置也通过透镜驱动部512的控制而被设定为可见光的焦点成像于摄像面。这种摄像透镜控制与图20的精细彩色模式的情况相同。
第4实施例中的红外模式的时序图与第3实施例中的图22相同。此外,关于红外模式中的摄像透镜508的视角通过透镜驱动部512的控制而被设定为狭角(望远),其焦点位置也通过透镜驱动部512的控制而被设定为红外光的焦点成像于摄像面这一点,也与图22的红外模式相同。关于第4实施例中的彩色/红外模式适合从整体上粗略地观察体内的状态,另一方面,精细彩色模式和红外模式适合详细而高精细地观察体内的状态这一点也与第3实施例相同。
另外,虽然上述第3实施例和第4实施例中的内窥镜***构成为具有胶囊内窥镜和体外监视器的内窥镜***,但本发明的实施不限于此。例如,也可以构成为用软管连接了体内和体外的通常的内窥镜。在此情况下,使基于图13的天线530和546而进行的无线通信成为基于软管内的线路的有线通信,并且在该软管内设置公知的通气管或导水管以及软管弯曲机构等。此外,也可以取代用电信号来进行体内与体外之间的图像信息传达,而通过基于纤维等的光学单元来将在体内取得的图像取出到体外。在此情况下,CIGS图像传感器被设置于体外。此外,对于光源也可以将发光部设置于体外,并用光导来将其导入到体内。在这种结构中,不将图14到图17的光源配置理解为发光部分的配置,而是理解为光源光射出部的配置。并且,在使用光导的情况下,不一定需要使光源光射出部区分为各种颜色,也可以使用通用的光导来将来自各色发光部的光导向体内,并从通用的射出口照射。此外,在上述第3实施例和第4实施例中说明了的本发明的各种特征的实施不限于内窥镜,也可以适当使用于使用了各种摄像传感器的摄像、观察、记录设备中。
以下,对以上公开的各种技术特征总结起来进行说明。
首先,在本说明书中公开的第1技术特征涉及光电变换传感器。
作为光电变换传感器,具有各种特性的光电变换传感器经常被提出。例如,在专利文献1和专利文献2等中,提出了涉及使用了CIGS系薄膜的光电变换传感器的提案。
但是,在光电变换传感器中被研究出的各种特性还不能说被充分有效利用,应进一步研究的课题很多。
因此,在本说明书中,为了提出在光电变换传感器中被研究出的特性的合适的有效利用,而公开了第1技术特征。
具体来说,在本说明书中,作为上述第1技术特征的一个例子,公开了一种能够实时取景的照相机,其特征在于,具有:光学取景器;摄像传感器,其在可见光范围内具有60%以上的量子效率;光分割单元,其为了由光学取景器进行被摄体像观察以及由摄像传感器进行摄像,而对来自被摄体的可见光范围内的光进行分割;和显示部,其显示基于所述摄像传感器的输出的被摄体像。作为上述这种在可见光范围内具有60%以上的量子效率的传感器,提出了CIGS传感器(将铜、铟、镓、和硒作为材料的光传感器)等,通过使用这种高灵敏度的摄像传感器的结构,虽然为了实时取景而将来自被摄体的可见光范围内的光的一部分通过光分割单元分配给摄像传感器,但是其光量比率很微小即可,能够防止用光学取景器观察的被摄体像变暗。因此,能够在光学取景器和显示部上同时进行被摄体的观察。
另外,根据在本说明书中公开的详细特征,摄像传感器在红外范围内也具有60%以上的量子效率,并且光分割单元对来自被摄体的红外范围内的光,具有将其导向所述摄像传感器的波长选择性。由此,能够在在红外范围内具有很大灵敏度的摄像传感器中使用在光学取景器中不需要的红外范围的光,能够将摄像传感器的输出用于夜视照相机。
并且根据详细的特征,在本说明书中公开的能够实时取景的照相机具有红外截止滤光器,其防止红外范围内的光向摄像传感器的入射。由此,能够不影响红外范围的灵敏度地根据可见光范围的光来进行实时取景。并且根据详细的特征,在本说明书中公开的能够实时取景的照相机具有可见光截止滤光器,其能够与红外截止滤光器调换,防止可见光范围内的光向摄像传感器的入射。由此,能够不影响可见光范围的灵敏度地将摄像传感器的输出用于夜视照相机。
此外,根据在本说明书中公开的其他特征,提供一种能够实时取景的照相机,其特征在于,具有:光学取景器;摄像传感器,其在可见光范围内和红外范围内具有灵敏度;光分割单元,其为了由光学取景器进行被摄体像观察和由摄像传感器进行摄像,而对来自被摄体的可见光范围内的光进行分割,并且具有对来自被摄体的红外范围内的光将其导向摄像传感器的波长选择性;和显示部,其显示基于摄像传感器的输出的被摄体像。由此,能够对于来自被摄体的可见光范围内的光,将其分配给由光学取景器进行的被摄体像观察和由摄像传感器进行的摄像,并且对于红外范围的光,将其在摄像传感器中最大利用,并将摄像传感器的输出用于夜视照相机。
并且根据详细的特征,在本说明书中公开的能够实时取景的照相机具有记录用摄像部,其为了记录来自被摄体的可见光内的光而进行拍摄。由此,摄像传感器能够起到夜视照相机的摄像部的作用,并能够记录其输出。
此外,作为在本说明书中公开了的详细的特征,能够实时取景的照相机,通过设置防止红外范围内的光向摄像传感器的入射的红外截止滤光器,能够不影响红外范围的灵敏度地进行基于可见光范围的光的实时取景,并且作为详细的特征,通过设置能够与红外截止滤光器调换的防止可见光范围内的光向摄像传感器的入射的可见光截止滤光器,能够不影响可见光范围的灵敏度地将摄像传感器的输出用于夜视照相机。此外,在构成为夜视照相机的情况下,能够设置记录摄像传感器的图像的记录单元。
此外,根据在本说明书中公开了的其他特征,提供一种能够实时取景的照相机,其特征在于,具有:光学取景器;摄像传感器,其在可见光范围内具有60%以上的量子效率;光路切换单元,其对来自被摄体的光进行引导以执行由光学取景器进行的被摄体像观察和由所述摄像传感器进行的摄像的任意一方;和显示部,其显示基于摄像传感器的输出的被摄体像。由此,能够提供一种能够实时取景的照相机,其在被摄体像较暗从而利用光学取景器的观察困难时,能够通过光路切换单元将来自被摄体的光导向摄像传感器,并通过具有高灵敏度的摄像传感器来观察用肉眼无法观察的图像。该0特征有益于对较暗的被摄体进行闪光灯摄影时的构图决定等。
此外,根据在本说明书中公开了的详细的特征,摄像传感器在红外范围内也具有60%以上的量子效率。这种红外范围内的摄像传感器的较大的灵敏度有益于将其用于夜视照相机。在上述照相机的特征中,作为其详细的特征,通过设置防止红外范围内的光向摄像传感器的入射的红外截止滤光器,也能够不影响摄像传感器的红外范围的灵敏度地,使基于可见光范围的光的实时取景成为可能。并且作为详细的特征,通过设置能够与红外截止滤光器调换的防止可见光范围内的光向摄像传感器的入射的可见光截止滤光器,能够不影响可见光范围的灵敏度地将摄像传感器的输出用于夜视照相机。
此外,根据在本说明书中公开了的更详细的特征,设置有记录单元,其记录摄像传感器的图像。由此,用肉眼无法观察的可见光范围内的图像的摄像记录和夜视照相机的图像的记录成为可能。根据更详细的特征,在本说明书中公开了的能够实时取景的照相机中,设有自动调焦单元,其进行向摄像传感器的调焦。以上的各种特征中的摄像传感器的摄像是在自动对准了焦点的状态下进行的。以上所述的各种特征,适合实施于具有为了记录来自被摄体的可见光的光而进行拍摄的记录用摄像部,在来自被摄体的光入射到摄像传感器中时,来自被摄体的光不入射到该记录用摄像部中的单反类型的数字照相机。
接下来,在本说明书中公开了的第2技术特征涉及光电变换传感器。
作为光电变换传感器,具有各种特性的光电变换传感器经常被提出。例如,在专利文献1和专利文献2等中,提出了涉及使用了CIGS系薄膜的光电变换传感器的提案。
但是,在光电变换传感器中被研究出的各种特性还不能说被充分有效利用,应进一步研究的课题很多。
因此,在本说明书中,为了提出在光电变换传感器中被研究出的特性的合适的有效利用,而公开了第2技术特征。
具体来说,在本说明书中,作为上述第2技术特征的一个例子,公开了一种自动调焦照相机,其具有:摄像部;传感器,其用于检测对摄像部的调焦状态,在可见光范围内具有60%以上的量子效率;和控制部,其根据传感器的输出来输出进行对所述摄像部的调焦的控制信号。作为上述这种在可见光范围内具有60%以上的量子效率的传感器,提出了CIGS传感器(将铜、铟、镓和硒作为材料的光传感器)等,通过以根据这种高灵敏度的传感器的输出来输出调焦的控制信号的方式构成,即使针对在以往不能进行焦点检测的较暗的被摄体也能够进行调焦。由此,针对较暗的被摄体的焦点检测的速度、可靠性提高,并且不再需要以往所需要的用于调焦的辅助光照明等。
另外,根据在本说明书中公开了的具体特征,传感器在红外范围内也具有60%以上的量子效率,并且具有用于截止红外范围的光的入射的红外截止滤光器。由此,能够不妨碍焦点检测性能地有效利用传感器的可见光内的高灵敏度特性。根据上述照相机的更具体特征,红外截止滤光器能够从所述传感器的光路中去掉,并且传感器的红外范围内的60%以上的量子效率在所述红外截止滤光器去掉时被使用。更具体来说,通过使用与红外截止滤光器调换来使用的可见光截止滤光器,从而即使在传感器的红外范围内也能够使用60%以上的量子效率,并能够用作红外范围内的摄像中的焦点检测传感器。
此外,根据在本说明书中公开了的其他具体特征,设有限制向传感器的入射光量的减光单元。由此,能够在宽动态范围内有效利用在可见光范围内具有60%以上的量子效率的传感器。另外,根据更具体特征,传感器具有增益控制单元,并且通过减光单元和增益控制单元来调整传感器的灵敏度。
此外,根据在本说明书中公开了的其他特征,提供一种自动调焦照相机,其具有:摄像部;传感器,其用于检测对摄像部的调焦状态,具有从可见光范围到红外的宽灵敏度范围;控制部,其根据传感器的输出来输出进行对摄像部的调焦的控制信号;以及红外截止滤光器和可见光截止滤光器,其为了切换传感器的灵敏度范围,以能够相互调换的方式向传感器的光路中***。由此,能够有效利用具有宽灵敏度范围的传感器,并进行与摄像部的状况对应的可见光范围或红外范围内的焦点检测。
此外,根据在本说明书中公开了的更具体特征,使摄像部具有从可见光范围到红外的宽灵敏度范围,并以如下方式构成:这种摄像部在可见光范围内进行摄像时,向传感器的光路中***所述红外截止滤光器,并且摄像部在红外范围内进行摄像时向传感器的光路中***所述可见光截止滤光器。
此外,根据在本说明书中公开了的其他特征,提供一种自动调焦照相机,其特征在于,具有:摄像部;传感器,其用于检测对摄像部的调焦状态;控制部,其根据传感器的输出来输出进行对摄像部的调焦的控制信号;和减光单元,其限制向传感器的入射光量。由此,能够在使用高灵敏度的传感器的同时在宽动态范围内进行焦点检测。
此外,根据在本说明书中公开了的更具体特征,设有有效利用单元,其有效利用通过减光单元而不再入射到传感器中的光量。作为有效利用的例子,列举了测光单元或被摄体区域中的焦点检测区域的推定单元。此外,这种有效利用单元的输出也能够为了更合适的调焦而组合起来有效利用。
此外,根据在本说明书中公开了的其他特征,提供一种自动调焦照相机,其特征在于,具有:摄像部,其在可见光范围内具有灵敏度;可见光传感器,其用于检测对摄像部的调焦状态,在可见光范围内具有灵敏度;红外传感器,其在红外范围内具有灵敏度;处理部,其根据红外传感器的输出来推定在被摄体区域中应通过可见光传感器来进行焦点检测的部分;和控制部,其根据可见光传感器的输出来输出进行对摄像部的调焦的控制信号。由此,能够进行更恰当的焦点检测。
此外,根据在本说明书中公开了的更具体特征,可见光传感器和在红外范围内具有灵敏度的红外传感器不一定分别设定,也可以切换使用具有从可见光到红外的灵敏度范围的一个传感器。
接下来,在本说明书中公开了的第3技术特征,涉及能够拍摄可见光图像和红外光图像的照相机。
关于可见光图像和红外图像的使用,为了各种目的而进行了各种研究。而且,为了该目的,也提出了一种不仅能够对应可见光范围的光的传感而且能够对应红外范围的光的传感的彩色传感器。
但是,关于可见光图像和红外图像的取得以及它们的有效利用,应进一步研究的课题很多。
因此,在本说明书中,为了提出能够实际取得并有效利用可见光图像和红外图像的能够拍摄可见光图像和红外光图像的照相机,公开了第3技术特征。
具体来说,在本说明书中,作为上述第3技术特征的一个例子,公开了一种能够拍摄可见光图像和红外光图像的照相机,其特征在于,具有:透镜光学***;摄像部,其具有从可见光范围到红外的宽灵敏度范围,接收来自所述透镜光学***的光;焦点位置检测部,其在该摄像部在可见光范围内进行摄像时检测为了使可见光图像成像于摄像部上的透镜光学***的位置,并且在摄像部在红外光范围内进行摄像时检测为了使红外光图像成像于摄像部上的所述透镜光学***的位置;和控制部,其在可见光图像的摄像和红外光图像的摄像之间连动地切换摄像部的功能和焦点位置检测部的功能。由此,通过具有从可见光范围到红外的宽灵敏度范围的单板的摄像部,能够取得虽然波长不同但分别对准了焦点的图像。
此外,根据在本说明书中公开了的具体特征,焦点检测部具有:传感器,其具有从可见光范围到红外的宽灵敏度范围;红外截止滤光器,其能够向传感器的光路中***;和可见光截止滤光器,其能够向传感器的光路中***,控制部在摄像部在可见光范围内进行摄像时向所述传感器的光路中***红外截止滤光器,并且在摄像部在红外光范围内进行摄像时向传感器的光路中***可见光截止滤光器。由此,对于焦点检测部的传感器也能够为了可见光图像和红外光图像的焦点检测而使用共通的结构。另外,根据更具体特征,在以上本发明的实施中,优选摄像部或焦点检测部的任意一方或双方在可见光范围内具有60%以上的量子效率。
此外,根据在本说明书中公开了的其他特征,提供一种能够拍摄可见光图像和红外光图像的照相机,其特征在于,具有:透镜光学***;摄像部,其具有从可见光范围到红外的宽灵敏度范围,接收来自所述透镜光学***的光;焦点位置检测部,其检测为了使可见光图像成像于所述摄像部上的所述透镜光学***的位置,和为了使红外光图像成像于所述摄像部上的所述透镜光学***的位置的任意一方;控制部,其根据所述焦点检测位置对所述透镜光学***进行可见光像与红外光像的焦点位置的差分的补正驱动;和记录部,其在由所述控制部进行补正驱动前根据所述摄像部的输出来记录可见光图像和红外光图像的任意一方,并且在由所述控制部进行补正驱动后根据所述摄像部的输出来记录可见光图像和红外光图像的另一方。由此,能够使用具有从可见光范围到红外的宽灵敏度范围的单板的摄像部,几乎同时取得不管波长不同但分别对准了焦点的可见光图像和红外图像。另外,在上述照相机中,作为具体特征的摄像部,也优选在可见光范围内具有60%以上的量子效率。
此外,根据在本说明书中公开了的其他具体特征,设有图像处理部,其处理由摄像部记录的可见光图像和红外光图像,根据更具体特征,该图像处理部对可见光图像和红外光图像进行融合处理。通过这种在都对准了焦点的状态下几乎同时拍摄到的可见光图像和红外图像的融合,能够进行被摄体的合适的分析。
此外,根据在本说明书中公开了的其他特征,记录部在由控制部进行补正驱动前根据摄像部的输出来记录可见光图像和红外光图像这两者,并且在由控制部进行补正驱动后,根据摄像部的输出来记录可见光图像和红外光图像这两者。这些图像的取得能够通过下述这样的各种组合来有效利用。
例如,设置图像处理部,其处理在由控制部进行补正驱动前由所述记录部所记录的可见光图像,和由控制部进行补正驱动后由记录部所记录的可见光图像,更具体来说,通过对这两个可见光图像进行融合处理,能够得到具有对准了焦点的紧凑的软焦点状态的可见光像。
同样,设置图像处理部控制部,其处理在由所述控制部进行补正驱动前由记录部所记录的红外光图像,和由控制部进行补正驱动后由记录部所记录的红外光图像,更具体来说,通过对这两个红外光图像进行融合处理,能够得到具有对准了焦点的紧凑的软焦点状态的红外光像。
另一方面,若设置处理在由控制部进行补正驱动前由记录部所记录的可见光图像和红外光图像的图像处理部,则能够用没有对准焦点的一方的图像来补正对准了焦点的一方的图像。例如,若在可见光图像对准了焦点,则用所述红外光图像对可见光图像进行补正处理。
同样,若设置处理在由控制部进行补正驱动后由记录部所记录的红外光图像和可见光红外光图像的图像处理部,则能够用没有对准焦点的一方的图像来补正对准了焦点的一方的图像。例如,若在红外光图像对准了焦点,则用可见光图像对红外光图像进行补正处理。
接下来,在本说明书中公开了的第4技术特征涉及摄像传感器。
作为光电变换单元,经常提出具有各种特性的光电变换单元。此外,以往也提出了各种用于彩色图像的摄像传感器和用于红外图像的摄像传感器。
但是,对于充分有效利用了光电变换单元的特性的摄像传感器,应进一步研究的课题还很多。
因此,在本说明书中,为了提出有效利用了光电变换单元的特性的摄像传感器,公开了第4技术特征。
具体来说,在本说明书中,作为上述第4技术特征的一个例子,公开了一种摄像传感器,其具有:多个光电变换部,其分别在可见光范围内具有60%以上的量子效率并规则地被排列;第1彩色滤光器,其分别对从这些多个光电变换部中规则地选择的第1组而设置;和第2彩色滤光器,其分别对从多个光电变换部中规则地选择的第2组而设置,并且比第1彩色滤光器的光透过面积小。由此,能够提供一种摄像传感器,其通过有效利用可见光范围内的高灵敏度特性,并减少一部分彩色滤光器的受光面积,即使以像素为单位也能够进行用于与视觉灵敏度一致的特性的调整。
此外,根据在本说明书中公开了的具体特征,摄像传感器还具有第3彩色滤光器,其分别对从多个光电变换部中规则地选择的第3组而设置,并且比第1彩色滤光器的光透过面积小。并且,更具体来说,第1、第2、以及第3彩色滤光器分别是绿透过彩色滤光器、红透过彩色滤光器、以及蓝透过彩色滤光器。此外,根据在本说明书中公开了的其他具体特征,多个光电变换部在红外光范围内也具有60%以上的量子效率,并且具有红外光透过滤光器,其分别对于从这些多个光电变换部中规则地选择的红外光用组而设置。由此,能够分别得到可见光和红外光这两者的图像数据,并且对于可见光图像,能够提供与视觉灵敏度匹配的摄像传感器。
此外,根据在本说明书中公开了的其他特征,提供一种摄像传感器,其具有:多个光电变换部,其分别在可见光范围和红外光范围内具有60%以上的量子效率,并规则地被排列;第1可见光透过彩色滤光器,其分别对于从这些多个光电变换部中规则地选择的第1组而设置;红外光透过滤光器,其分别对于从多个光电变换部中规则地选择的第2组而设置;和插补部,其在对与第2组的光电变换部对应的位置的可见光数据进行插补时,对来自第1组光电变换部的输出加上第2光电变换部的数据。由此,尽管将多个光电变换部的一部分供给红外图像取得,也能够将它们有效利用于可见光数据的插补。
此外,根据在本说明书中公开了的具体特征,插补部在对与第1组的光电变换部对应的位置的红外光数据进行插补时,对来自第2组的光电变换部的输出加上第1光电变换部的数据。由此,用于可见光图像取得的光电变换部的输出也能够有效利用于红外光数据的插补。
此外,根据在本说明书中公开了的其他特征,提供一种摄像传感器,其具有:多个光电变换部,其分别在可见光范围和红外光范围内具有60%以上的量子效率,并规则地被排列;绿透过彩色滤光器,其分别对于从这些多个光电变换部中规则地选择的第1组而设置;红透过滤光器,其分别对于从多个光电变换部中规则地选择的第2组而设置;蓝透过滤光器,其分别对于从多个光电变换部中规则地选择的第3组而设置;和红外光透过滤光器,其分别对于从多个光电变换部中以密度小于所述第2组的方式规则地选择的第4组而设置。通过像这样有效利用波长的差异,尽管将多个光电变换部的一部分供给红外图像取得,也能够进行充分的可见光数据的取得。
此外,根据在本说明书中公开了的具体特征,设有插补部,其在对与第2组的光电变换部对应的位置的红外光数据进行插补时对来自第4组的多个光电变换部的输出进行加权来进行插补。由此,即使用于红外图像取得的光电变换部的配置稀疏,也能够进行成为流畅的图像的插补。
此外,根据在本说明书中公开了的其他特征,提供一种摄像传感器,其特征在于,具有:多个光电变换部,其分别在可见光范围内具有60%以上的量子效率,并规则地被排列;第1彩色滤光器,其分别对于从这些多个光电变换部中在一部分方向上具有非对称性地规则地选择的第1组而设置;和第2彩色滤光器,其分别对于从多个光电变换部中在全部方向上具有对称性地规则地选择的第2组而设置。由此,能够在具有非对称性地配置的彩色滤光器的剩余部分上配置具有其他光学特性的彩色滤光器。例如,能够提供如下摄像传感器:进一步追加第3彩色滤光器,其分别对于从多个光电变换部中在全部方向上具有对称性地规则地选择的第3组而设置,并使第1、第2和第3彩色滤光器分别为绿透过彩色滤光器、红透过彩色滤光器和蓝透过彩色滤光器,并且在多个光电变换部在红外光范围内也具有60%以上的量子效率时,通过在绿透过滤光器的配置的非对称部分中再嵌入红外的彩色滤光器,能够取得可见光像和红外图像这两者。
此外,根据在本说明书中公开了的其他特征,提供一种摄像传感器,其具有:多个光电变换部,其分别在可见光范围内具有60%以上的量子效率,并规则得被排列;第1彩色滤光器,其分别对于从这些多个光电变换部中规则地选择的第1组而设置;第2彩色滤光器,其分别对于从多个光电变换部中规则地选择的第2组而设置;和插补部,其在对与第2组的光电变换部对应的位置的第1彩色滤光器的颜色数据进行插补时,对来自所述第1组的光电变换部的输出进行加权来进行补充。由此,即使在非对称地选择了第1组的光线变换部的情况下也能够进行恰当的插补。
此外,根据在本说明书中公开了的具体特征,具有第3彩色滤光器,其分别对于从多个光电变换部中规则地选择的第3组而设置,插补部在对与第3组的光电变换部对应的位置的第1彩色滤光器的颜色数据进行插补时,对来自所述第1组的光电变换部的输出进行加权来进行插补。由此,即使在非对称地选择了第1组的光线变换部的情况下也能够进行各种像素的恰当的插补。在此情况下,第1、第2、和第3彩色滤光器的合适的例子,分别为绿透过彩色滤光器、红透过彩色滤光器、和蓝透过彩色滤光器。
接下来,在本说明书中公开了的第5技术特征涉及摄像传感器及其有效利用。
作为光电变换单元,经常提出具有各种特性的光电变换单元。此外,以往也提出了各种用于彩色图像的摄像传感器和用于红外图像的摄像传感器。并且也提出了各种有效利用了这些摄像传感器的内窥镜等摄像、观察、记录设备。
但是,在光电变换单元中提出的各种特性还不能说被充分有效利用,应进一步研究的课题还很多。
因此,在本说明书中,为了提出在光电变换单元中提出的特性的对摄像、观察、记录设备的合适的有效利用,公开了第5技术特征。
具体来说,在本说明书中,作为上述第5技术特征的一个例子,公开了一种内窥镜,其具有:多个光电变换部,其分别在可见光范围和红外光范围内具有60%以上的量子效率,并被规则地排列;可见光范围照明光源;红外光范围照明光源;和控制部,其在可见光范围照明光源的照明下取得光电变换部所接收的图像来作为可见光图像数据,并且在红外光范围照明光源的照明下取得光电变换部所接收的图像来作为红外光图像数据。由此,能够使用通用的光电变换部,通过照明光源的切换来取得可见光图像数据和红外光图像数据。
另外,根据在本说明书中公开了的其他特征,提供一种内窥镜,其具有:多个光电变换部,其在可见光范围内具有60%以上的量子效率,并规则地被排列;三个不同的单色可见光照明光源;和控制部,其在这三个不同的单色可见光照明光源的照明下分别取得光电变换部所接收的图像来分别作为三个不同的单色可见光图像数据。由此,能够使用通用的光电变换部,通过照明光源的切换来分离并取得三个不同的单色可见光图像数据。
根据以上这种具体特征,控制部使三个不同的单色可见光照明光源和红外光范围照明光源或者三个不同的单色可见光照明光源轮番地时分割发光。此外,根据更具体的特征,控制部在三个单色可见光照明光源的一个的新发光下每次取得单色可见光图像数据时,为了与在另外两个单色可见光照明光源的照明下分别已取得的单色可见光图像数据组合而作为彩色图像数据提供。由此能够取得流畅的动态图像数据。
此外,根据在本说明书中公开了的更具体的特征,在使用红外光范围照明光源的情况下,控制部根据在用于取得三个单色可见光图像数据的三个不同的单色可见光照明光源的发光定时中,包含红外光范围照明光源的发光定时的情况和不包含的情况下,改变将三个单色可见光图像数据组合后的彩色图像的处理。由此,能够将以不等间隔地凑齐了三个单色可见光图像数据的情况用作插补图像,将等间隔地凑齐了的情况用作本图像等,适当改变彩色图像的处理。
此外,根据在本说明书中公开了的其他特征,提供一种内窥镜,其在可见光范围照明光源和红外光范围照明光源的一方的照明下由光电变换部接收到了图像时,在另一方的照明下由所述光电变换部对接收到的图像进行处理。由此,能够在接近的定时取得可见光图像数据和红外光图像数据。处理的具体例为AD变换,另一具体例为数据的发送。这些都是比较需要时间的处理,通过与光电变换部的受光进行并行处理,能够有效地在接近的定时取得可见光图像数据和红外光图像数据。
此外,根据在本说明书中公开了的其他特征,提供一种内窥镜,其具有:多个光电变换部,其规则地排列;照明光源;胶囊部,其包含取得在照明光源的照明下由光电变换部所接收的图像来作为RAW数据的控制部,和发送RAW数据的无线发送部;和体外监视部,其包含接收来自无线发送部的RAW数据的无线接收部、对接收到的RAW数据进行处理的图像处理部、以及显示由图像处理部处理后的图像的显示部。由此,例如能够在体外进行彩色图像的作成,能够减轻吞入体内的胶囊的结构的负担。
接下来,在本说明书中公开了的第6技术特征,涉及摄像传感器及其有效利用。
作为光电变换单元,经常提出具有各种特性的光电变换单元。此外,以往也提出了各种用于彩色图像的摄像传感器和用于红外图像的摄像传感器。并且也提出了各种有效利用了这些摄像传感器的内窥镜等摄像、观察、记录设备。
但是,在光电变换单元中提出了的各种特性还不能说被充分有效利用,应进一步研究的课题还很多。
因此,在本说明书中,为了提出在光电变换单元中提出的特性的对摄像、观察、记录设备的合适的有效利用,公开了第6技术特征。
具体来说,在本说明书中,作为上述第6技术特征的一个例子,公开了一种内窥镜,其具有:多个光电变换部,其分别在可见光范围和红外光范围内具有60%以上的量子效率,并规则地被排列;摄像透镜,其使被摄体像成像于光电变换部上;可见光范围照明光源,其包含在摄像透镜的光轴周围分别配置了一对以上的三个不同的单色可见光照明光源;和红外光范围照明光源,其在摄像透镜的光轴周围配置了一对以上。由此,能够进行有效利用了光电变换部的特性的可见光和红外的摄像。另外,根据本发明的具体特征,通过使三个不同的单色可见光照明光源和红外光范围照明光源轮番地时分割发光而得到各色的图像信息。
另外,根据在本说明书中公开了的另一具体特征,可见光范围照明光源和红外光范围照明光源以具有两条以上的线对称轴的方式配置于所述摄像透镜的光轴周围。由此,各光源成为针对光轴周围的两条以上线轴线对称的配置,针对各色良好地保持了光轴周围的照明的对称性。此外,根据本发明的另一具体特征,三个不同的单色可见光照明光源以不被红外光范围照明光源分割的方式配置为一团。由此,通过密集地配置可见光范围的照明光源,能够减轻不同颜色的照明光源错开配置而产生的照明阴影的颜色不匀。
此外,根据在本说明书中公开了的又一具体特征,三个不同的单色可见光照明光源具有多个绿色光照明光源和与其相比数量较少的彼此相同数量的红色光照明光源和蓝色光照明光源。由此,绿的发光量相对较多,能够取得与视觉灵敏度匹配的彩色图像。此外,根据在本说明书中公开了的又一具体特征,可见光范围照明光源和所述红外光范围照明光源旋转对称地配置于所述摄像透镜的光轴周围。由此,光轴周围的各色的配置成为旋转对称,减轻了沿着旋转方向的照明阴影的颜色不匀。
此外,根据在本说明书中公开了的另一特征,提供一种内窥镜,其具有:多个光电变换部,其分别在可见光范围和红外光范围内具有60%以上的量子效率,并规则地被排列;摄像透镜,其使被摄体像成像于光电变换部上;可见光范围照明光源;红外光范围照明光源;和控制部,其根据可见光范围照明光源和红外光范围照明光源的成像位置的差来调整摄像透镜的视角。由此,能够对应因波长不同而的成像位置的差异。
此外,根据在本说明书中公开了的另一特征,提供一种内窥镜,其具有:多个光电变换部,其分别在可见光范围和红外光范围内具有60%以上的量子效率,并规则地被排列;摄像透镜,其使被摄体像成像于光电变换部上;可见光范围照明光源;红外光范围照明光源;控制部,其根据可见光范围照明光源和红外光范围照明光源的成像位置的差来调整摄像透镜的焦点位置。由此,能够对应因波长的不同而不同的成像位置的差异。另外,也可以构成为进行焦点位置的调整和上述视角的调整这两者。
以上这种调整,更具体来说,是在可见光范围照明光源和红外光范围照明光源的成像位置的差实际上不成为问题的状态和适合可见光范围照明光源和红外光范围照明光源的任意一方的成像位置的状态之间的摄像透镜的调节。由此,能够同时取得可见光图像和红外光图像,或者,以更精细的画质取得可见光图像和红外光图像的一方。
工业实用性
本发明是能够使用于例如能够实时取景的照相机和自动调焦照相机,或者能够进行体内图像的观察、记录、诊断等的内窥镜等的技术。
符号说明:
12、14光学取景器
54、114摄像传感器
12a光分割单元
32显示部
20记录用摄像部
58红外截止滤光器
60可见光截止滤光器
26、28记录单元
106光路切换单元
110红外截止滤光器
112可见光截止滤光器
20摄像部
70传感器
24控制部
68红外截止滤光器
76可见光截止滤光器
66减光单元
72有效利用单元
72测光单元
70、72推定单元
68、70可见光传感器
54、60、70、76红外传感器
6透镜光学***
102摄像部
34焦点检测部
116控制部
70传感器
68红外光截止滤光器
76可见光截止滤光器
26记录部
116图像处理部
408、410光电变换部
G22第1彩色滤光器
R21第2彩色滤光器
B12第3彩色滤光器
IR11红外光透过滤光器
116插补部
G22绿透过滤光器
R21红透过滤光器
B12蓝透过滤光器
R11以密度较小的方式选择的第4组
G22、G31、G42在一部分方向上具有非对称性地选择的第1组
R23在全部方向上具有对称性地选择的第2组
B32在全部方向上具有对称性地选择的第3组
IR11在全部方向上具有对称性地选择的红外光用组
510光电变换部
508摄像透镜
514、562、566可见光范围照明光源
516红外光范围照明光源
520控制部
540控制部
528、530无线发送部
502胶囊部
534、536无线接收部
544图像处理部
548显示部。

Claims (20)

1.一种照相机,其特征在于,具有:
摄像部;
传感器,其用于检测对所述摄像部的调焦状态,在可见光范围内具有60%以上的量子效率;和
控制部,其根据所述传感器的输出来输出进行对所述摄像部的调焦的控制信号。
2.根据权利要求1所述的照相机,其特征在于,
所述传感器在红外范围内也具有60%以上的量子效率,并且具有用于截止红外范围的光的入射的红外截止滤光器。
3.根据权利要求2所述的照相机,其特征在于,
所述红外截止滤光器能够从所述传感器的光路中去掉,并且所述传感器的红外范围内的60%以上的量子效率在所述红外截止滤光器去掉时被使用。
4.根据权利要求3所述的照相机,其特征在于,
具有可见光截止滤光器,其与所述红外截止滤光器调换来使用。
5.根据权利要求1所述的照相机,其特征在于,具有:
光学取景器;
摄像传感器,其在可见光范围内具有60%以上的量子效率;
光分割单元,其为了利用所述光学取景器进行被摄体像观察和利用所述摄像传感器进行摄像,而对来自被摄体的可见光范围内的光进行分割;和
显示部,其为了实时取景而显示基于所述摄像传感器的输出的被摄体像。
6.一种照相机,其特征在于,具有:
光学取景器;
摄像传感器,其在可见光范围内具有60%以上的量子效率;
光分割单元,其为了利用所述光学取景器进行被摄体像观察和利用所述摄像传感器进行摄像,而对来自被摄体的可见光范围内的光进行分割;和
显示部,其为了实时取景而显示基于所述摄像传感器的输出的被摄体像。
7.根据权利要求6所述的照相机,其特征在于,
具有记录用摄像部,其为了记录来自被摄体的可见光内的光而进行拍摄。
8.根据权利要求7所述的照相机,其特征在于,
在来自被摄体的光入射到所述摄像传感器时,来自被摄体的光不入射到所述记录用摄像部。
9.根据权利要求6所述的照相机,其特征在于,
所述摄像传感器在红外范围内也具有60%以上的量子效率,并且所述光分割单元具有针对来自被摄体的红外范围内的光将其导向所述摄像传感器的波长选择性。
10.根据权利要求6所述的照相机,其特征在于,
具有红外截止滤光器,其防止红外范围内的光向所述摄像传感器的入射。
11.根据权利要求10所述的照相机,其特征在于,
具有可见光截止滤光器,其能够与所述红外截止滤光器调换,防止可见光范围内的光向所述摄像传感器的入射。
12.一种照相机,其特征在于,具有:
透镜光学***;
摄像部,其具有从可见光范围到红外的宽灵敏度范围,并接收来自所述透镜光学***的光;
焦点位置检测部,其在所述摄像部在可见光范围内进行摄像时,检测应使可见光图像成像于所述摄像部的所述透镜光学***的位置,并且在所述摄像部在红外光范围内进行摄像时,检测应使红外光图像成像于所述摄像部的所述透镜光学***的位置;和
控制部,其将所述摄像部的功能和所述焦点位置检测部的功能在可见光图像的摄像和红外光图像的摄像之间连动地切换。
13.根据权利要求12所述的照相机,其特征在于,
所述焦点检测部具有:
传感器,其具有从可见光范围到红外的宽灵敏度范围;
红外截止滤光器,其能够向所述传感器的光路中***;和
可见光截止滤光器,其能够向所述传感器的光路中***,
所述控制部,在所述摄像部在可见光范围内进行摄像时,向所述传感器的光路中***所述红外截止滤光器,并且在所述摄像部在红外光范围内进行摄像时,向所述传感器的光路中***所述可见光截止滤光器。
14.根据权利要求12所述的照相机,其特征在于,
所述摄像部在可见光范围内具有60%以上的量子效率。
15.根据权利要求12所述的照相机,其特征在于,
所述焦点检测部的传感器在可见光范围内具有60%以上的量子效率。
16.根据权利要求12所述的照相机,其特征在于,
所述摄像部具有:
多个光电变换部,其分别在可见光范围内具有60%以上的量子效率并被规则地排列;
第1彩色滤光器,其分别针对从所述多个光电变换部中规则地选择的第1组而设置;和
第2彩色滤光器,其分别针对从所述多个光电变换部中规则地选择的第2组而设置,并且比所述第1彩色滤光器的光透过面积小。
17.根据权利要求12所述的照相机,其特征在于,
所述摄像部具有:
多个光电变换部,其分别在可见光范围和红外光范围内具有60%以上的量子效率并被规则地排列;
第1可见光透过彩色滤光器,其分别针对从所述多个光电变换部中规则地选择的第1组而设置;
红外光透过滤光器,其分别针对从所述多个光电变换部中规则地选择的第2组而设置;和
插补部,其在对与所述第2组的光电变换部对应的位置的可见光数据进行插补时,对来自所述第1组的光电变换部的输出加上所述第2光电变换部的数据。
18.根据权利要求12所述的照相机,其特征在于,
所述摄像部具有:
多个光电变换部,其分别在可见光范围和红外光范围内具有60%以上的量子效率并被规则地排列;
绿透过彩色滤光器,其分别针对从所述多个光电变换部中规则地选择的第1组而设置;
红透过滤光器,其分别针对从所述多个光电变换部中规则地选择的第2组而设置;
蓝透过滤光器,其分别针对从所述多个光电变换部中规则地选择的第3组而设置;和
红外光透过滤光器,其分别针对从所述多个光电变换部中以密度小于所述第2组的方式规则地选择的第4组而设置。
19.根据权利要求12所述的照相机,其特征在于,
所述摄像部具有:
多个光电变换部,其分别在可见光范围内具有60%以上的量子效率并被规则地排列;
第1彩色滤光器,其分别针对从所述多个光电变换部中在一部分方向上具有非对称性地规则地选择的第1组而设置;和
第2彩色滤光器,其分别针对从所述多个光电变换部中在全部方向上具有对称性地规则地选择的第2组而设置。
20.根据权利要求12所述的照相机,其特征在于,
所述摄像部具有:
多个光电变换部,其分别在可见光范围内具有60%以上的量子效率并被规则地排列;
第1彩色滤光器,其分别针对从所述多个光电变换部中规则地选择的第1组而设置;
第2彩色滤光器,其分别针对从所述多个光电变换部中规则地选择的第2组而设置;和
插补部,其在对与所述第2组的光电变换部对应的位置的第1彩色滤光器的颜色数据进行插补时,对来自所述第1组的光电变换部的输出进行加权来进行补充。
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