JP5826969B2 - 撮像素子、撮像装置、内視鏡、内視鏡システムおよび撮像素子の駆動方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の形態による内視鏡システムの全体構成を模式的に示す図である。同図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(制御装置)6と、表示装置7と、光源装置8と、を備える。内視鏡2は、伝送ケーブル3の一部である挿入部を被検体の体腔内に挿入することによって被検体の体内画像を撮像して撮像信号を出力する。伝送ケーブル3は、内視鏡2とコネクタ部5を接続する。コネクタ部5は、内視鏡2、プロセッサ6及び光源装置8に接続され、接続された内視鏡2が出力する撮像信号に所定の信号処理を施すとともに、撮像信号をアナログデジタル変換(A/D変換)して画像信号として出力する。プロセッサ6は、コネクタ部5から出力される画像信号に所定の画像処理を施すとともに、内視鏡システム1全体を制御する。表示装置7は、プロセッサ6が処理を施した画像信号を表示する。光源装置8は、例えば、白色LEDを用いて構成される。光源装置8が点灯するパルス状の白色光は、コネクタ部5、伝送ケーブル3を経由して内視鏡2の挿入部の先端側から被写体へ向けて照射する照明光となる。
2 内視鏡
3 伝送ケーブル
4 操作部
4a 処置具挿入部
5 コネクタ部
6 プロセッサ
7 表示装置
20 撮像部
21 第1チップ
22 第2チップ
23 受光部
24 読み出し部
25 タイミング生成部
27 バッファ
28 同期信号検出部
30 カウンタ制御部
31 出力部
32 列カウンタ
33 行カウンタ
34 制御信号生成部
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
230 単位画素
231 光電変換素子
233 電荷変換部
234 転送トランジスタ(第1の転送部)
236 画素リセット部
237 画素ソースフォロアトランジスタ(画素増幅トランジスタ)
239 垂直転送線(第1の転送線)
241 垂直走査部(行選択部)
242 電流源
243 ノイズ除去部
244 列ソースフォロアトランジスタ
245 水平走査部(列選択部)
246 基準電圧生成部
251 サンプル容量
252 転送容量
253 クランプスイッチ
254 列選択スイッチ(第2の転送部)
256 水平リセットトランジスタ
258 水平転送線(第2の転送線)
291,292 抵抗
293 マルチプレクサ
Claims (5)
- 二次元マトリクス状に配置され、外部から光を受光し、受光量に応じた撮像信号を生成して出力する複数の画素と、
前記画素に接続され、前記撮像信号を転送する第1の転送線と、
前記撮像信号を前記第1の転送線に読み出すために前記複数の画素から選択対象画素を選択する選択動作と、前記選択された画素の選択を解除する非選択動作とを行う画素選択手段と、
外部からの同期信号に基づいて前記非選択動作を行ってから、新たな選択対象画素の選択動作を行うように、前記画素選択手段を制御する制御手段と、
第1の電圧と、前記第1の電圧よりも低い第2の電圧とを生成する基準電圧生成部と、
画素行を示すカウンタ値を、前記同期信号に基づき更新するカウンタ部と、
を備え、
前記画素は、
受光量に応じて光電変換を行い、電荷を蓄積する光電変換素子と、
前記蓄積される電荷を転送する第1の転送部と、
前記転送される電荷を撮像信号へ変換する電荷変換部と、
前記基準電圧生成部及び前記電荷変換部に接続され、前記基準電圧生成部が生成する前記第1の電圧を供給することにより前記電荷変換部を前記第1の電圧にリセットする画素リセット部と、
前記電荷変換部に接続されるゲートを有し、前記基準電圧生成部と前記第1の転送線に接続され、前記ゲートに前記第1の電圧が印加されるとオン状態となり、前記ゲートに前記第2の電圧が印加されるとオフ状態となる画素増幅トランジスタと、を備え、
前記画素選択手段は、前記選択対象画素の前記画素増幅トランジスタをオン状態とすることにより前記選択動作を行い、前記選択された画素の前記画素増幅トランジスタをオフ状態とすることにより前記選択された画素の選択を解除する非選択動作を行い、
前記制御手段は、前記同期信号が入力されるたびに、更新前の前記カウンタ値が示す画素行の前記非選択動作を行ってから、更新後の前記カウンタ値が示す画素行の前記選択動作を行うように前記画素選択手段を制御することを特徴とする撮像素子。 - 請求項1に記載の撮像素子を備えることを特徴とする撮像装置。
- 請求項2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3に記載の内視鏡と、前記撮像信号を画像信号に変換する処理手段と、を備えることを特徴とする内視鏡システム。
- 二次元マトリクス状に配置され、外部から光を受光し、受光量に応じた撮像信号を生成して出力する複数の画素であって、それぞれが受光量に応じて光電変換を行い、電荷を蓄積する光電変換素子と、前記蓄積される電荷を転送する第1の転送部と、前記転送される電荷を撮像信号へ変換する電荷変換部と、前記電荷変換部をリセットする画素リセット部と、前記電荷変換部に接続されるゲートを有する画素増幅トランジスタと、を含む複数の画素と、前記画素に接続され、前記撮像信号を転送する第1の転送線と、を備えた撮像素子の駆動方法であって、
第1の電圧と、前記第1の電圧よりも低い第2の電圧とを生成する基準電圧生成ステップと、
前記電荷変換部に前記第1の電圧を供給することにより前記電荷変換部を前記第1の電圧にリセットする画素リセットステップと、
外部からの同期信号に基づいて、前記画素増幅トランジスタのゲートに前記第2の電圧を印加して前記画素増幅トランジスタをオフ状態とすることにより、カウンタ値が示す画素行において前記撮像信号を前記第1の転送線に読み出すために選択されている画素の選択を解除する非選択動作を行う非選択ステップと、
前記同期信号に基づいて、前記画素行を示すカウンタ値を更新するカウントステップと、
前記非選択ステップの後に、前記画素増幅トランジスタのゲートに前記第1の電圧を印加して前記画素増幅トランジスタをオン状態とすることにより、前記撮像信号を前記第1の転送線に読み出すために、前記カウントステップで更新された前記カウンタ値が示す画素行において前記複数の画素から選択対象画素を選択する選択動作を行う選択ステップと、
前記選択された画素から前記撮像信号を前記第1の転送線に読み出す読み出しステップと、
を備えることを特徴とする撮像素子の駆動方法。
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