專利名稱:照相機的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及使用了光電變換傳感器的照相機(能夠實時取景的照相機或自動調 焦照相機,或者,能夠進行體內圖像的觀察、記錄、診斷等的內窺鏡等)。
背景技術:
作為光電變換傳感器,具有各種特性的光電變換傳感器經(jīng)常被提出。例如,在下述 專利文獻1和專利文獻2等中,提出了涉及使用了 CIGS系薄膜的光電變換傳感器的提案。此外,作為其他關聯(lián)技術,可以列舉專利文獻3 專利文獻7。專利文獻1 JP特開2007-23720號公報專利文獻2 JP特開2007-123721號公報專利文獻3 JP特開2004-94050號公報專利文獻4 JP特開2008-76084號公報專利文獻5 國際公開第2008/093834號小冊子專利文獻6 JP特開平10_1擬893號公報專利文獻7 JP特開2007-117192號公報但是,在光電變換傳感器中被研究出的多種特性還不能說被充分有效利用,應進 一步研究的課題很多。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于,提供一種能夠充分有效利用在光電變換傳感器中被研究出的 各種特性的照相機(能夠實時取景的照相機或自動調焦照相機,或者,能夠進行體內圖像 的觀察、記錄、診斷等的內窺鏡等)。為了達成上述目的,本發(fā)明所涉及的照相機采用了如下結構(第1結構),具有 攝像部;傳感器,其用于檢測對所述攝像部的調焦狀態(tài),在可見光范圍內具有60%以上的 量子效率;和控制部,其根據(jù)所述傳感器的輸出來輸出進行對所述攝像部的調焦的控制信號。另外,在由上述第1結構構成的照相機中,也可以采用如下結構(第2結構),所述 傳感器在紅外范圍內也具有60%以上的量子效率,并且具有用于截止紅外范圍的光的入射 的紅外截止濾光器。此外,在由上述第2結構構成的照相機中,也可以采用如下結構(第3結構),所述 紅外截止濾光器能夠從所述傳感器的光路中去掉,并且所述傳感器的紅外范圍內的60%以 上的量子效率在所述紅外截止濾光器去掉時被使用。此外,在由上述第3結構構成的照相機中,也可以采用如下結構(第4結構),具有 可見光截止濾光器,其與所述紅外截止濾光器調換來使用。此外,由上述第1結構構成的照相機,也可以采用如下結構(第5結構),具有光 學取景器;攝像傳感器,其在可見光范圍內具有60%以上的量子效率;光分割單元,其為了利用所述光學取景器進行被攝體像觀察和利用所述攝像傳感器進行攝像,而對來自被攝體 的可見光范圍內的光進行分割;和顯示部,其為了實時取景而顯示基于所述攝像傳感器的 輸出的被攝體像。此外,本發(fā)明所涉及的照相機采用了如下結構(第6結構),具有光學取景器;攝 像傳感器,其在可見光范圍內具有60%以上的量子效率;光分割單元,其為了利用所述光 學取景器進行被攝體像觀察和利用所述攝像傳感器進行攝像,而對來自被攝體的可見光范 圍內的光進行分割;和顯示部,其為了實時取景而顯示基于所述攝像傳感器的輸出的被攝 體像。此外,由上述第6結構構成的照相機也可以采用如下結構(第7結構),具有記錄 用攝像部,其為了記錄來自被攝體的可見光內的光而進行拍攝。此外,由上述第7結構構成的照相機也可以采用如下結構(第8結構),在來自被 攝體的光入射到所述攝像傳感器時,來自被攝體的光不入射到所述記錄用攝像部。 此外,在由上述第6結構構成的照相機中,也可以采用如下結構(第9結構),所述 攝像傳感器在紅外范圍內也具有60%以上的量子效率,并且所述光分割單元具有針對來自 被攝體的紅外范圍內的光將其導向所述攝像傳感器的波長選擇性。此外,根據(jù)由上述第6結構構成的照相機,也可以采用如下結構(第10結構),具 有紅外截止濾光器,其防止紅外范圍內的光向所述攝像傳感器的入射。此外,由上述第10結構構成的照相機,也可以采用如下結構(第11結構),具有可 見光截止濾光器,其能夠與所述紅外截止濾光器調換,防止可見光范圍內的光向所述攝像 傳感器的入射。此外,本發(fā)明所涉及的照相機采用了如下結構(第12結構),具有透鏡光學系 統(tǒng);攝像部,其具有從可見光范圍到紅外的寬靈敏度范圍,并接收來自所述透鏡光學系統(tǒng)的 光;焦點位置檢測部,其在所述攝像部在可見光范圍內進行攝像時,檢測應使可見光圖像成 像于所述攝像部的所述透鏡光學系統(tǒng)的位置,并且在所述攝像部在紅外光范圍內進行攝像 時,檢測應使紅外光圖像成像于所述攝像部的所述透鏡光學系統(tǒng)的位置;和控制部,其將所 述攝像部的功能和所述焦點位置檢測部的功能在可見光圖像的攝像和紅外光圖像的攝像 之間連動地切換。另外,在由上述第12結構構成的照相機中,也可以采用如下結構(第13結構),所 述焦點檢測部具有傳感器,其具有從可見光范圍到紅外的寬靈敏度范圍;紅外截止濾光 器,其能夠向所述傳感器的光路中插入;和可見光截止濾光器,其能夠向所述傳感器的光路 中插入,所述控制部,在所述攝像部在可見光范圍內進行攝像時,向所述傳感器的光路中插 入所述紅外截止濾光器,并且在所述攝像部在紅外光范圍內進行攝像時,向所述傳感器的 光路中插入所述可見光截止濾光器。此外,在由上述第12結構構成的照相機中,也可以采用如下結構(第14結構),所 述攝像部在可見光范圍內具有60%以上的量子效率。此外,在由上述第12結構構成的照相機中,也可以采用如下結構(第15結構),所 述焦點檢測部的傳感器在可見光范圍內具有60%以上的量子效率。此外,在由上述第12結構構成的照相機中,也可以采用如下結構(第16結構),所 述攝像部具有多個光電變換部,其分別在可見光范圍內具有60%以上的量子效率并被規(guī)則地排列;第1彩色濾光器,其分別針對從所述多個光電變換部中規(guī)則地選擇的第1組而設 置;和第2彩色濾光器,其分別針對從所述多個光電變換部中規(guī)則地選擇的第2組而設置, 并且比所述第1彩色濾光器的光透過面積小。此外,在由上述第12結構構成的照相機中,也可以采用如下結構(第17結構),所 述攝像部具有多個光電變換部,其分別在可見光范圍和紅外光范圍內具有60%以上的量 子效率并被規(guī)則地排列;第1可見光透過彩色濾光器,其分別針對從所述多個光電變換部 中規(guī)則地選擇的第1組而設置;紅外光透過濾光器,其分別針對從所述多個光電變換部中 規(guī)則地選擇的第2組而設置;和插補部,其在對與所述第2組的光電變換部對應的位置的可 見光數(shù)據(jù)進行插補時,對來自所述第1組的光電變換部的輸出加上所述第2光電變換部的 數(shù)據(jù)。此外,在由上述第12結構構成的照相機中,也可以采用如下結構(第18結構),所 述攝像部具有多個光電變換部,其分別在可見光范圍和紅外光范圍內具有60%以上的量 子效率并被規(guī)則地排列;綠透過彩色濾光器,其分別針對從所述多個光電變換部中規(guī)則地 選擇的第1組而設置;紅透過濾光器,其分別針對從所述多個光電變換部中規(guī)則地選擇的 第2組而設置;藍透過濾光器,其分別針對從所述多個光電變換部中規(guī)則地選擇的第3組而 設置;和紅外光透過濾光器,其分別針對從所述多個光電變換部中以密度小于所述第2組 的方式規(guī)則地選擇的第4組而設置。此外,在由上述第12結構構成的照相機中,也可以采用如下結構(第19結構),所 述攝像部具有多個光電變換部,其分別在可見光范圍內具有60%以上的量子效率并被規(guī) 則地排列;第1彩色濾光器,其分別針對從所述多個光電變換部中在一部分方向上具有非 對稱性地規(guī)則地選擇的第1組而設置;和第2彩色濾光器,其分別針對從所述多個光電變換 部中在全部方向上具有對稱性地規(guī)則地選擇的第2組而設置。此外,在由上述第12結構構成的照相機中,也可以采用如下結構(第20結構),所 述攝像部具有多個光電變換部,其分別在可見光范圍內具有60%以上的量子效率并被規(guī) 則地排列;第1彩色濾光器,其分別針對從所述多個光電變換部中規(guī)則地選擇的第1組而設 置;第2彩色濾光器,其分別針對從所述多個光電變換部中規(guī)則地選擇的第2組而設置;和 插補部,其在對與所述第2組的光電變換部對應的位置的第1彩色濾光器的顏色數(shù)據(jù)進行 插補時,對來自所述第1組的光電變換部的輸出進行加權來進行補充。根據(jù)本發(fā)明,能夠提供一種能夠充分有效利用在光電變換傳感器中研究出的各種 特性的照相機(能夠實時取景的照相機或自動調焦照相機,或者,能夠進行體內圖像的觀 察、記錄、診斷等的內窺鏡等)。
圖1是表示本發(fā)明的第1實施例的模塊圖。(實施例1)圖2是與關聯(lián)的部分一起詳細地表示了圖1的測光兼用AF傳感器和實時取景傳 感器的結構的模塊圖。圖3是將圖2的CIGS攝像傳感器和CIGSAF傳感器中使用的CIGS傳感器的光譜 靈敏度與硅的CMOS傳感器進行了比較的曲線圖。圖4是第1實施例中的照相機控制部的動作的流程圖。
圖5是表示本發(fā)明的第2實施例的模塊圖。(實施例2)圖6是第2實施例中的照相機控制部的動作的流程圖。圖7是使用于圖2或圖5的實時取景傳感器的CIGS攝像傳感器的彩色濾光器陣 列的第1例。圖8是CIGS攝像傳感器的濾光器陣列的第2例。圖9是采用了圖8的濾光器陣列的CIGS傳感器的示意剖面圖。圖10是CIGS攝像傳感器的濾光器陣列的第3例。圖11是表示在圖5的第2實施例中記錄實時取景傳感器的圖像時的照相機控制 部的動作的流程圖。圖12是表示在圖11的步驟S108和步驟S114中能夠共同使用的處理的詳細內容 的流程圖。圖13是表示本發(fā)明的第3實施例的模塊圖。(實施例3)
圖14是表示在第3實施例中能夠采用的LED的配置的第1例的正面圖。
圖15是表示在第3實施例中能夠采用的LED的配置的第2例的正面圖。
圖16是表示在第3實施例中能夠采用的LED的配置的第3例的正面圖。
圖17是表示在第3實施例中能夠采用的LED的配置的第4例的正面圖。
圖18是第3實施例的彩色/紅外模式下的動作時序圖。
圖19是表示圖18的動作和彩色圖像生成的關系的時序圖。
圖20是第3實施例的精細彩色模式下的動作時序圖。
圖21是表示圖20的動作和彩色圖像生成的關系的時序圖。
圖22是第3實施例的紅外模式下的動作時序圖。
圖23是第3實施例中的內窺鏡控制部的動作的流程圖。
圖24是表示圖23的步驟S170的詳細內容的流程圖。
圖25是表示圖M的步驟S208的詳細內容的流程圖。
圖26是表示圖23的步驟S172的詳細內容的流程圖。
圖27是表示第3實施例中的監(jiān)視器控制部的動作的流程圖。
圖28是本發(fā)明的第4實施例的彩色/紅外模式下的動作時序圖。(實施例4)
圖29是第4實施例的精細彩色模式下的動作時序圖。
具體實施例方式實施例1圖1是表示本發(fā)明的實施方式所涉及的自動對焦數(shù)字單反照相機的第1實施例的 模塊圖。自動對焦數(shù)字單反照相機具有相機機身2和以能夠更換的方式裝卸于其上的可 更換鏡頭4。從可更換鏡頭4的透鏡光學系統(tǒng)6入射的被攝體光被位于觀察位置的反光鏡 (mirror)8向上方反射,并成像于焦點板10的位置上。該像被五棱鏡12反射后,在目鏡14 被觀察到,并進行用于攝像的構圖決定等。在攝影時,通過操作操作部15的快門釋放按鈕,反光鏡8與自動對焦用子反光鏡 16 一起退讓到攝影位置,同時焦平面快門18打開,從可更換鏡頭4的透鏡光學系統(tǒng)6入射 的被攝體光成像于攝像部20上而進行拍攝。由攝像部20拍攝到的圖像信息由圖像處理部22進行了圖像處理后,通過照相機控制部M的控制,存儲于圖像存儲部沈中。存儲在圖像 存儲部沈中的圖像信息被適當傳送給插入介質插槽觀中的存儲卡等存儲介質。此外,存 儲于圖像存儲部26中的圖像信息通過照相機控制部M的控制,能夠適當?shù)貜妮斎胼敵霾?30傳送到外部。另外,剛攝影后的圖像信息從照相機控制部M被送往顯示部32來自動地 進行顯示,因此操作者能夠確認拍攝到的圖像。在圖像再現(xiàn)時,通過操作部15的操作,存儲于圖像存儲部沈或介質插槽觀中的 圖像信息被照相機控制部M讀出,并顯示于由設置在相機機身2的背面的液晶等構成的顯 示部32上。以上是與圖1的自動對焦數(shù)字單反照相機中的攝像和再現(xiàn)相關的基本結構和 基本功能。另外,從上述可知,在反光鏡8位于觀察位置時,攝像部20不進行被攝體像的拍 攝,因此若只用以上的結構,則能夠用目鏡14觀察到的實時的被攝體像不顯示在顯示部32 上,僅在攝影后能夠確認。這一點是數(shù)字單反照相機的特殊性,與能夠一邊觀察顯示部32 的圖像一邊決定構圖的通常的小型數(shù)字照相機不同。接下來,對與圖1的自動對焦數(shù)字單反照相機中的自動對焦相關的結構和功能進 行說明。從可更換鏡頭4的透鏡光學系統(tǒng)6入射的被攝體光的一部分透過位于觀察位置 的反光鏡8中央的半透過部,被子反光鏡16向下方反射而導向測光兼用自動對焦(以下 ΓAFJ)傳感器34。測光兼用AF傳感器34將從子反光鏡16入射的光再成像于AF傳感器上 并進行分析,并將結果送往照相機控制部對。該分析,是通過如下方法來進行的例如,通 過被熟知的基于瞳分割的相位差檢測方式等,來分析攝像部20的攝像面與透鏡光學系統(tǒng)6 的成像位置的偏移方向和其程度。照相機控制部M根據(jù)從測光兼用AF傳感器34得到的 透鏡光學系統(tǒng)6的成像位置的偏移方向和其程度的信息,將用于消除成像位置的偏移的透 鏡光學系統(tǒng)6的驅動量和驅動方向的信息送往AF控制部36。AF驅動部38通過相機機身2 和可更換鏡頭4的機械或電的接口,根據(jù)從AF控制部36傳送來的驅動量和驅動方向的信 息來驅動透鏡光學系統(tǒng)6,進行自動對焦。另外,關于測光兼用AF傳感器34的結構的詳細 內容在后面說明。實時取景傳感器40在數(shù)字單反照相機中是用于實現(xiàn)為了使得與通常的小型數(shù)字 照相機相同地,能夠一邊觀察顯示部32的圖像一邊決定構圖的「實時取景」功能的結構。五 棱鏡12的反射面1 整體為半透過性,實時取景傳感器40通過將焦點板10的圖像再成像 于CIGS攝像傳感器上,從而能夠拍攝焦點板10的圖像整體。CIGS攝像傳感器是將銅(Cu)、 銦an)、鎵(( )、和硒(Se)作為材料的光傳感器,其詳細內容在后面說明。五棱鏡12的反射面1 具有在可見光范圍以外幾乎全面地使光透過,并且在可 見光范圍內,僅稍微使光透過而將大部分反射的光譜透過特性(spectral transmission characteristics),在用目鏡14觀察焦點板10的像時實際上影像不會變暗。此外,在實時 取景傳感器40中采用的CIGS攝像傳感器,如后述那樣在可見光范圍內具有高靈敏度,因此 即使在可見光范圍內的反射面12a的光透過率很微小,也能夠充分拍攝可見光范圍內的焦 點板10的像??梢姽庠撓驅崟r取景傳感器40的分配在成為通過目鏡14難以光學性地觀 察被攝體的暗度時,成為對于CIGS攝像傳感器的實時取景用的攝像也光量不足的水平。關 于使用了 CIGS攝像傳感器的實時取景傳感器40的詳細內容在后面說明。用實時取景傳感 器40拍攝到的圖像被送往照相機控制部M,并且其在顯示部32上被顯示,因此圖1的自動 對焦數(shù)字單反照相機,只要被攝體為通常的亮度,則能夠與通常的小型數(shù)字照相機相同地,一邊觀察顯示部32的圖像一邊決定構圖。圖2是與關聯(lián)的部分一起詳細地表示了圖1的自動對焦數(shù)字單反照相機的第1實 施例中的測光兼用AF傳感器34和實時取景傳感器40的結構的模塊圖。五棱鏡12的反射 面12a,正如已經(jīng)說明的那樣,具有在可見光范圍以外幾乎全面地使光透過,同時在可見光 范圍內,僅稍微使光透過而將大部分反射的光譜透過特性,多層膜52是為了實現(xiàn)這種光譜 透過特性而涂覆于反射面1 上的膜。實時取景傳感器40具有用于使透過了這種多層膜52的來自焦點板10的光束再 成像于CIGS攝像傳感器M的攝像面上的再成像透鏡56。紅外光截止濾光器58是實質地 截止透過了多層膜52的可見光范圍以外的光,使CIGS攝像傳感器M的波長靈敏度特性與 攝像部20的波長靈敏度特性近似的濾光器,拍攝視覺靈敏度一致的被攝體像并送往照相 機控制部M,使圖1的顯示部32上的實時取景成為可能。另外,本發(fā)明中所說的「紅外光」 主要是指被稱作「近紅外光」的與可見光比較接近的范圍的紅外光線,但根據(jù)學會的不同定 義未必一定,所以以下略稱為「紅外光」。實時取景傳感器40還能夠進行測定焦點板10的亮度的全畫面測光。也就是說,從 CIGS攝像傳感器M輸出的圖像信息,也作為全畫面的測光信息被照相機控制部對處理,并 根據(jù)需要與AF對應部分測光傳感器72的輸出相組合來進行處理。然后,根據(jù)這些處理結 果,來進行自動曝光控制,來控制可更換鏡頭4的光圈直徑、焦平面快門18的快門速度、和 攝像部20的靈敏度等??梢姽饨刂篂V光器60是與紅外光截止濾光器58調換來向CIGS攝像傳感器M 的光路中插入的濾光器,在「長波長模式」下使用。因為可見光范圍以外的光幾乎全面地 從多層膜52透過,所以在長波長模式的設定下替代紅外光截止濾光器58而將可見光截止 濾光器60插入光路中時,比可見光波長更長的一側范圍的光入射到CIGS攝像傳感器M 中。CIGS攝像傳感器M,如后述那樣,具有長波長側達到1300nm的光譜靈敏度(spectral sensitivity)。因此,通過可見光截止濾光器60的插入,實時取景傳感器40成為適于這些 長波長范圍的光的攝影的攝像傳感器。并且,能夠用顯示部32實時地觀察,或在圖像存儲 部沈中記錄這種長波長范圍的圖像輸出。反光鏡/濾光器驅動部62通過與操作部15的模式切換相應的照相機控制部M的 控制,來驅動上述可見光截止濾光器60和紅外光截止濾光器58的調換。另外,在圖2中, 用二點點劃線圖示了退讓到攝影位置的反光鏡8a和子反光鏡16a,這種反光鏡8和子反光 鏡16在觀察位置和攝影位置間的驅動也通過照相機控制部M的控制,由反光鏡/濾光器 驅動部62來進行。測光兼用AF傳感器34的再成像透鏡64是用于使從可更換鏡頭4入射而透過位 于觀察位置的反光鏡8中央的半透過部,并被子反光鏡16向下方反射的被攝體光再成像的 透鏡。來自再成像透鏡64的光束透過無波長選擇性的可動半透反光鏡66和紅外光截止濾 光器68而成像于CIGSAF傳感器70上。CIGSAF傳感器如后述那樣在可見光范圍內也具有 高靈敏度,即使為較暗的被攝體也能夠無需輔助光地進行自動焦點檢測。另外,紅外光截止 濾光器68是為了使CIGSAF傳感器70作為AF傳感器來工作而截止有害的紅外光范圍的波 長的濾光器,與用于CIGS攝像傳感器M的紅外光截止濾光器58不一定特性相同。例如, 紅外光截止濾光器68被設定為比紅外光截止濾光器58更窄的透過光譜特性。
因此,在被攝體為通常的亮度時為了減光而將可動半透反光鏡66插入圖示的位 置,使得向CIGSAF傳感器70的入射光量與CIGSAF傳感器70的靈敏度動態(tài)范圍一致。另 一方面,在被攝體成為在通常的AF傳感器中需要輔助光的暗度時,使可動半透反光鏡退讓 到66a的位置,無減光地使被攝體像成像于CIGSAF傳感器70上。另外,此時需要根據(jù)可動 半透反光鏡66的有無來進行光路長度的補償。例如,在使可動半透反光鏡66退讓時,作為 替代在光路中插入與其光路長度相等的全透過性的并行平板。此外,當然,在可動半透反光 鏡66退讓到66a的位置的狀態(tài)下,無法由AF對應部分測光傳感器72進行測光。在為了對CIGSAF傳感器70減光,而在再成像光路中插入了可動半透反光鏡66 時,其反射的光入射到AF對應部分測光傳感器72中。AF對應部分測光傳感器72是對由 CIGSAF傳感器70進行了焦點檢測的部分的亮度進行測光的傳感器,通過選擇性地對在全 畫面中成為焦點檢測的對象的部分的亮度進行測光,被用作用于進行自動曝光控制,以使 得在攝影中關心度較高的部分恰當?shù)仄毓獾男畔?。像這樣,在被攝體較明亮時過剩的向 CIGSAF傳感器70的減光部分,并沒有被舍棄,而是作為測光信息有效地被利用。來自AF對應部分測光傳感器72的部分測光信息與來自實時取景傳感器40的 CIGS攝像傳感器M的與全畫面相關的測光信息相結合,由照相機控制部M進行處理,并最 終控制可更換鏡頭4的光圈徑、焦平面快門18的快門速度、和攝像部20的靈敏度等。傳感器控制部74在可動半透反光鏡66插入時和退讓時的任意一種情況下,都進 行CIGSAF傳感器70的受光積分時間和增益控制等,來控制自動調焦。為了不混亂地進行 該受光積分時間和增益控制,可動半透反光鏡66是插入還是退讓的信息也被使用。傳感器 控制部74還對CIGSAF傳感器70和AF對應部分測光傳感器72發(fā)出指示,進行使在全畫面 中應作為焦點檢測的對象的部分與選擇性地測光的部分一致的控制,并分別使對應的焦點 檢測信息和測光信息輸出到照相機控制部對。另一方面,在實時取景傳感器40被設定為「長波長模式」,在從多層膜52到CIGS 攝像傳感器討的光路中替代紅外光截止濾光器58而將可見光截止濾光器60插入光路中 的情況下,在測光兼用AF傳感器34也能夠進行與此對應的濾光器的調換等。具體來說,在 「長波長模式」的情況下,以可動半透反光鏡66的退讓為前提,紅外光截止濾光器68被替換 為可見光截止濾光器76。由此,用于CIGS攝像傳感器M的長波長范圍內的攝像的焦點檢 測,無減光地由CIGSAF傳感器70進行。另外,此時,不僅進行波長靈敏度范圍的統(tǒng)一,還進 行由于波長的差異所產(chǎn)生的光路長度的變化以及焦點檢測時的色差的差異等的補償。
上述這種可動半透反光鏡66的移動以及紅外光截止濾光器68與可見光截止濾光 器76的調換,通過基于操作部15的模式切換操作的照相機控制部M的控制,由反光鏡/ 濾光器驅動部78來管理。圖1和圖2的第1實施例能夠在上述這種基本功能的基礎上,實現(xiàn)「復合AF功 能」。若通過操作部15的操作選擇了「復合AF功能」,則停止實時取景功能,指示「復合AF 功能」的開始。具體來說,若通過操作部15的操作,選擇了「復合AF功能」,則照相機控制 部M指示反光鏡/濾光器驅動部62替代紅外光截止濾光器58而將可見光截止濾光器60 向CIGS攝像傳感器M的光路設定,同時停止基于CIGS攝像傳感器M的輸出而進行的在 顯示部32上的實時取景顯示。作為其替代,利用可見光截止濾光器60而成為了長波長側的靈敏度范圍的CIGS攝像傳感器M的圖像信號,與利用紅外光截止濾光器68而處于可見光的靈敏度范圍的 CIGSAF傳感器的輸出相組合,來執(zhí)行「復合AF功能」。具體來說,通過基于CIGS攝像傳感 器M的圖像信號的圖像處理,來進行被攝體的圖像分析,并根據(jù)其結果,決定CIGSAF傳感 器 70 的焦點檢測范圍(focus detection region)。圖3是將使用于圖2的CIGS攝像傳感器M和CIGSAF傳感器70的CIGS傳感器 的光譜靈敏度(量子效率)與硅的CMOS傳感器進行比較的圖。圖3(A)是表示各波長下的 CIGS傳感器的量子效率(%)的圖,與圖3(B)中的關于硅的CMOS傳感器的相同的量子效 率(%)相比,顯示出了明顯的高靈敏度和寬頻帶的特性。具體來說,圖3(A)的CIGS傳感 器具有達波長1300nm附近的寬靈敏度范圍。并且,在從400nm附近到1200nm附近的寬波 長范圍內具有量子效率超過50%的光譜靈敏度,并在可見光和與其相鄰的紅外光范圍內尤 其顯示出了顯著的高量子效率。在這種可見光范圍和紅外光范圍內具有60%以上的量子效 率的高靈敏度和寬頻帶的光譜靈敏度特性,在圖3(B)中的那種硅的CMOS傳感器中是無法 實現(xiàn)的。圖4是圖1和圖2的第1實施例中的照相機控制部M的動作的流程圖。若通過 操作部15將照相機的主開關接通則流程開始,在步驟S2中對自動對焦數(shù)字單反照相機是 否被操作部15設定為再現(xiàn)模式進行檢查。若沒有檢測出再現(xiàn)模式設定則為攝影模式,因此 進入步驟S4,指示反光鏡/濾光器驅動部78將可動半透反光鏡66向CIGSAF傳感器70的 光路內設定來對入射光量進行減光。另外,在響應步驟S4的指示而由反光鏡/濾光器驅動部78進行的可動半透反光 鏡66設定的機械執(zhí)行中設有延遲期間,例如,在將可動半透反光鏡66設置于向CIGSAF傳 感器70的光路中的狀態(tài)下,指示使可動半透反光鏡66從光路中退讓的減光解除,之后在延 遲時間內,接著進行了具有將此取消的關系的將可動半透反光鏡66設置于光路內的指示 的情況下,反光鏡/濾光器驅動部78實際上不執(zhí)行可動半透反光鏡66的驅動,而是繼續(xù)可 動半透反光鏡66設定于光路內的狀態(tài)。換言之,反光鏡/濾光器驅動部78在延遲時間內 在反復被進行了將可動半透反光鏡66驅動為不同狀態(tài)的指示之后才執(zhí)行可動半透反光鏡 66的驅動。另外,在可動半透反光鏡66已經(jīng)被設定于CIGSAF傳感器70的光路中的狀態(tài)下 進行了步驟S4的指示時,當然,反光鏡/濾光器驅動部78對可動半透反光鏡66不進行任 何驅動。這些在以下的各步驟中的各種「指示」中是共通的。接下來進入步驟S6,反光鏡/濾光器驅動部62進行指示,將實時取景用的紅外光 濾光器58向CIGS攝像傳感器M的光路中設定。另外,對反光鏡/濾光器驅動部62的反 光鏡調換動作,也設有與上述在反光鏡/濾光器驅動部78中說明的相同的驅動執(zhí)行相對于 指示的延遲時間。接下來,在步驟S8中指示反光鏡/濾光器驅動部78將AF用的紅外光截止濾光器 68向CIGSAF傳感器70的光路中設定。然后,進入步驟S10,根據(jù)CIGSAF傳感器70的輸出, 來檢查被攝體是否暗到應解除減光的程度。若符合則進入步驟S12,指示使可動半透反光鏡 66從光路退讓的減光解除,并轉移到步驟S14。另一方面,在被攝體充分明亮的情況下直接 轉移到步驟S14。在步驟S14中,檢查是否由操作部15選擇了「復合AF模式」。并且若存在選擇則 進入步驟S16,指示反光鏡/濾光器驅動部62為了進行復合AF而替代紅外光濾光器58將
12可見光截止濾光器60向CIGS攝像傳感器M的光路中設定。并且,在步驟S18中停止基于 CIGS攝像傳感器M的輸出的顯示部32上的實時取景顯示,同時指示將長波長側的靈敏度 范圍的CIGS攝像傳感器M的圖像信號與處于可見光的靈敏度范圍內的CIGSAF傳感器70 的輸出相組合的「復合AF功能」的開始,并轉移到步驟S20。另一方面,在步驟S14中沒有 檢測出「AF模式」的選擇的情況下,直接轉移到步驟S20。在步驟S20中,檢查攝像部20的攝像是否暗到光量不足的程度。通常,若被攝體 暗到這種程度則需要使用閃光燈等輔助光的攝影。若在步驟S20中檢測出光量不足則進入 步驟S22,檢查是否通過操作部15的操作而選擇了「長波長模式」。并且若符合則進入步驟 S24,指示反光鏡/濾光器驅動部62替代紅外光濾光器58而將實時取景用的可見光截止濾 光器60向CIGS攝像傳感器M的光路中設定。并且,在步驟S26中,指示反光鏡/濾光器 驅動部78,替代紅外光截止濾光器68而將AF用的可見光截止濾光器76向CIGSAF傳感器 70的光路中設定,轉移到步驟S28。另一方面,在步驟S20中沒有檢測出攝像部20的光量不足的情況下,直接轉移到 步驟S28。像這樣,在不是攝像部20的光量不足這種暗度的情況下,通常無法進入步驟S22, 「長波長模式」被禁止。這是為了防止設定的混亂。另外,在即使被攝體較明亮時也想要選 擇「長波長模式」的情況下,通過用操作部15進行特別的操作,也能夠進入步驟S22。此外, 在步驟S22中沒有檢測出「長波長模式」設定的情況下,也直接轉移到步驟S28。在步驟S28中,檢查是否進行了操作部15的快門釋放按鈕的釋放操作。若沒能檢 測出釋放操作則進入步驟S30,檢查是否通過操作部15進行了將照相機的主開關斷開的操 作。并且,若沒有檢測出照相機斷開操作則流程返回步驟S2,以下,只要在步驟S2中沒有檢 測出再現(xiàn)模式操作或在步驟S28中沒有檢測出釋放操作,則反復步驟S2到步驟S30。上述反復充分高速地進行,在上述設置于反光鏡/濾光器驅動部62、78中的延遲 時間內被反復多次。因此,若基于步驟S10、步驟S14、步驟S20以及步驟S22的檢測結果發(fā) 生變化,則在反光鏡/濾光器驅動部62、78的延遲時間內基于該變化的同一指示被反復進 行,并由反光鏡/濾光器驅動部62、78恰當?shù)貓?zhí)行指示。由此,基于被攝體的亮度變化的減 光的設定/解除與波長范圍截止濾光器的切換,以及基于模式切換的波長范圍截止濾光器 的切換被流暢地執(zhí)行。另外,在步驟S2中檢測出了操作部15的再現(xiàn)模式設定操作時,轉移到步驟S32的 再現(xiàn)模式處理。并且,在通過再現(xiàn)模式處理內部的功能而選擇了攝影模式時,流程返回步驟 S4。此外,在通過再現(xiàn)模式處理內部的功能而檢測出了照相機關閉操作時結束流程。另一方面,在步驟S28中檢測出了操作部15的快門釋放按鈕的釋放操作時,轉移 到步驟S34的攝像記錄處理。并且,若攝像記錄和在顯示部上的攝像結果顯示結束,則流程 自動返回步驟S2。另外,在步驟S30中檢測出了照相機關閉操作時,圖4的流程結束。實施例2圖5是表示本發(fā)明的實施方式所涉及的自動對焦數(shù)字單反照相機的第2實施例的 模塊圖。其結構的大部分與圖1的第1實施例相同,因此對通用的部分賦予相同的號碼,只 要沒有必要則省略說明。圖5的第2實施例與圖1的第1實施例的不同之處在于相機機身 100,特別是其實時取景傳感器102和與其關聯(lián)的結構和功能與第1實施例不同。在第1實施例的實時取景傳感器40中,以通過半透過性的反射面1 來接收光的方式構成,透過反射面12a的可見光范圍的光被抑制。這是因為在能夠用目鏡14無障礙 地光學地觀察被攝體像的同時也總是能夠實時取景。因為在實時取景傳感器40中使用了 CIGS攝像傳感器,所以透過反射面12a的可見光范圍的光即使被抑制,對通常亮度的被攝 體進行實時取景也足夠。但是,在用目鏡14無法充分觀察的較暗的被攝體的情況下,實時 取景傳感器40也光量不足。對此,圖5的第2實施例,以如下方式構成即使在用目鏡14 無法充分觀察的較暗的被攝體的情況下,也能夠通過在實時取景傳感器102中采用的CIGS 攝像傳感器來進行實時取景。另外,圖5的實時取景傳感器102的詳細構造與圖2中的實 時取景傳感器40基本相同,具有再成像光學系統(tǒng)和CIGS攝像傳感器。但是,因為實時取景 傳感器102相對于五棱鏡104的配置場所不同,所以其再成像光學系統(tǒng)與圖2的再成像透 鏡56不同。根據(jù)上述觀點,在第2實施例中,采用了通常的五棱鏡104,在未設定為實時取景 模式的情況下,來自五棱鏡104的光全部朝向目鏡。此時可動全反射反光鏡106如圖5那 樣從目鏡14的光路退讓。因此在該狀態(tài)下無法實時取景。若通過操作部15的操作而選擇了實時取景模式,則可動全反射反光鏡下降到 106a的位置,將來自五棱鏡104的光全部向實時取景傳感器102的方向反射。因此,不再 能夠由目鏡14進行光學上的取景器像的觀察??蓜訙p光濾光器108在被攝體為通常亮度 時如圖5那樣被插入實時取景傳感器102的光路中,使向實時取景傳感器102的入射光量 與CIGS攝像傳感器的靈敏度動態(tài)范圍一致。另一方面,在被攝體為用目鏡14難以觀察的 程度的暗度時,可動減光濾光器108從實時取景傳感器102的光路退讓,無減光地將被攝體 像導向實時取景傳感器102。另外,此時需要根據(jù)可動減光濾光器108的有無來進行光路長 度的補償,例如,在使可動減光濾光器108退讓時,作為替代而將與其光路長度相等的全透 過性的并行平板插入光路中。像這樣,即使在光學上難以觀察的較暗的被攝體的情況下,在 圖5的第2實施例的情況下也能夠通過CIGS攝像傳感器進行實時取景。來自該實時取景 傳感器102的可見光范圍的圖像不僅能夠由顯示部32進行實時取景,而且也能夠存儲在圖 像存儲部26中。紅外光截止濾光器110是在實時取景模式中將由可動全反射反光鏡106a反射的 可見光范圍以外的光截止,使CIGS攝像傳感器的波長靈敏度特性與攝像部20的波長靈敏 度特性近似的濾光器,使得能夠拍攝使視覺靈敏度一致的被攝體像并送往照相機控制部 116,進行自然的實時取景。可見光截止濾光器112是與紅外光截止濾光器110調換來向實時取景傳感器102 的光路中插入的濾光器,在「長波長模式」下使用。因為可見光范圍以外的光也幾乎全面 地被可動全反射反光鏡106a反射過來,所以在長波長模式的設定中取代紅外光截止濾光 器110而將可見光截止濾光器112向實時取景傳感器102的光路中插入的情況下,比可見 光波長更長的一側范圍的光入射到實時取景傳感器102的CIGS攝像傳感器中。因此,與第 1實施例相同,對長波長范圍的圖像,能夠在顯示部32上實時地觀察其圖像輸出,或在圖像 存儲部沈中記錄其圖像輸出。另外,在使用可見光截止濾光器112的長波長模式中,使可 動減光濾光器108從實時取景傳感器102的光路退讓。以上這種可動全反射反光鏡106、可 動減光濾光器108、紅外光截止濾光器110和可見光截止濾光器112的驅動是由被照相機控 制部116控制的反光鏡/濾光器驅動部114來進行的。
圖6是圖5的第2實施例中的照相機控制部116的動作的流程圖。與第1實施例 相同地,若通過操作部15將照相機的主開關接通,則流程開始,并在步驟S42中檢查自動對 焦數(shù)字單反照相機是否通過操作部15被設定為再現(xiàn)模式。若沒有檢測出再現(xiàn)模式設定則 為攝影模式,因此進入步驟S44,指示設定為光學取景器光路。具體來說,對反光鏡/濾光器 驅動部114進行指示,將可動全反射反光鏡106從目鏡14的光路中退讓。在步驟S44中進 一步指示反光鏡/濾光器驅動部114,將可動減光濾光器108向實時取景傳感器102的光路 中插入來對入射光量進行減光,并且指示反光鏡/濾光器驅動部78,將圖2中的可動半透反 光鏡66向CIGSAF傳感器70的光路內設置來對入射光量進行減光。接下來進入步驟S46,檢查是否通過操作部15設定了「實時取景模式」。若符合則 進入步驟S48,指示向實時取景的光路切換。具體來說,指示反光鏡/濾光器驅動部114使 可動全反射反光鏡106進出目鏡14的光路,并轉移到步驟S50。若執(zhí)行了該指示,則雖然不 再能夠從目鏡14光學性地觀察取景器像,但是能夠進行基于實時取景傳感器102的輸出的 在顯示部32上的實時取景。在步驟S48中還指示反光鏡/濾光器驅動部114將實時取景 用的紅外光截止濾光器110向實時取景傳感器102的光路中設定。另外,對反光鏡/濾光 器驅動部114,也與在第1實施例中說明的內容相同地,設有驅動執(zhí)行相對于指示的延遲時 間。另一方面,在步驟S46中沒有檢測出向「實時取景模式」的設定的情況下,直接轉移到 步驟S50。在步驟S50中,指示反光鏡/濾光器驅動部78將AF用的紅外光截止濾光器68向 CIGSAF傳感器70的光路中設定。然后,進入步驟S52,基于CIGSAF傳感器70的輸出,來進 行被攝體是否暗到應解除減光的程度的檢查。若符合則進入步驟S54,檢查是否通過操作部 15設定了「實時取景模式」。若符合則進入步驟S56,指示使可動減光濾光器108從實時取 景傳感器102的光路退讓的減光解除,并轉移到步驟S58。另一方面,若在步驟S54中沒有 檢測出「實時取景模式」的設定,則直接轉移到步驟S58。然后,在步驟S58中,指示使可動 半透反光鏡66從CIGSAF傳感器70的光路退讓來解除AF用的減光。像這樣,在步驟S52 中檢測出了被攝體較暗的情況下,無論「實時取景模式」的設定與否都解除AF用的減光。接下來,在步驟S60中,檢查攝像部20的攝像是否暗到光量不足的程度。并且若 符合則進入步驟S62,檢查是否通過操作部15的操作選擇了長波長模式。并且若符合則進 入步驟S64,指示反光鏡/濾光器驅動部114取代紅外光濾光器110而將實時取景用的可見 光截止濾光器112向實時取景傳感器102的光路中設定。并且,在步驟S66中,指示反光鏡 /濾光器驅動部78取代紅外光截止濾光器68而將AF用的可見光截止濾光器76向CIGSAF 傳感器70的光路中設定。經(jīng)過以上步驟,流程進入步驟S68。另一方面,在步驟S52中沒有檢測出被攝體暗 到應解除減光的程度的情況下,在步驟S60中沒有檢測出被攝體暗到攝像部20的攝像光量 不足的程度的情況下,以及在步驟S62中沒有檢測出選擇長波長模式的情況下,都直接轉 移到步驟S68。在步驟S68中,檢查是否通過操作部15的快門釋放按鈕進行了釋放操作。若沒能 檢測出釋放操作則進入步驟S70,檢查是否通過操作部15進行了將照相機的主開關斷開的 操作。并且若沒有檢測出照相機關閉操作則流程返回步驟S42,以下,只要在步驟S42中沒 有檢測出再現(xiàn)模式操作或在步驟S68中沒有檢測出釋放操作,則反復步驟S42到步驟S70。
與第1實施例相同,上述反復充分高速地進行,在設定于上述反光鏡/濾光器驅動 部78、114中的延遲時間內反復多次。因此,若基于步驟S46、步驟S52、步驟S54、步驟S60 以及步驟S62的檢測結果發(fā)生變化,則在反光鏡/濾光器驅動部78、114的延遲時間內,基 于該變化的相同指示反復進行,并由反光鏡/濾光器驅動部78、114恰當?shù)貓?zhí)行指示。由此, 基于被攝體的亮度變化的減光的設定/解除和波長范圍截止濾光器的切換,以及基于模式 切換的波長范圍截止濾光器的切換被流暢地執(zhí)行。另外,與第1實施例相同,在步驟S42中檢測出了操作部15的再現(xiàn)模式設定操作 時,轉移到步驟S72的再現(xiàn)模式處理。并且,在通過再現(xiàn)模式處理內部的功能而選擇了攝影 模式時,流程返回步驟S44。此外,在通過再現(xiàn)模式處理內部的功能而檢測出了照相機關閉 操作時,結束流程。此外,在步驟S68中檢測出了操作部15的快門釋放按鈕的釋放操作時,轉移到步 驟S74的攝像記錄處理。并且,若攝像記錄和顯示部上的攝像結果顯示結束,則流程自動返 回步驟S42。另外,在步驟S70中檢測出了照相機關閉操作時,圖6的流程結束。上述中的本發(fā)明的各種特征,不限于實施例,能夠廣泛地有效利用。例如,在第1 實施例中,說明了實施將利用可見光截止濾光器60而在長波長范圍內具有靈敏度的CIGS 攝像傳感器M與利用紅外光截止濾光器68而對可見光具有靈敏度范圍的CIGSAF傳感器 70的輸出相組合的「復合AF功能」的例子。但是,「復合AF功能」的實施不限于這種例子。 例如,用雙色反光鏡來構成圖2中的無波長選擇性的可動半透反光鏡66,使可見光透過并 導向CIGSAF傳感器70上,并且使長波長范圍的光反射并導向AF對應部分測光傳感器72。 并且,在AF對應部分測光傳感器72上也使用CIGS傳感器。另外,在此情況下,不需要紅外 光截止濾光器68。若像以上這樣構成,則能夠通過在長波長范圍內具有靈敏度的AF對應部分測光 傳感器72來推斷人物存在于AF對應部分中的哪里,并能夠通過CIGSAF傳感器70來對該 部分進行焦點檢測。并且「復合AF功能」的實施不限于像以上這樣使用兩個CIGS傳感器。例如在圖2 中,能夠在可見光截止濾光器76被插入CIGSAF傳感器70的光路中的狀態(tài)下,用CIGSAF傳 感器70自身來推斷人物存在于AF對應部分中的哪里,并且在紅外光截止濾光器76被插入 光路中的狀態(tài)下,對該部分通過CIGSAF傳感器70進行焦點檢測。像這樣通過對具有寬靈 敏度范圍的一個CIGS進行時分割而在不同的靈敏度范圍上分別使用,并將這些輸出組合, 也能夠實現(xiàn)「復合AF功能」。此外,在以上的實施例中,說明了為了減光而將可動半透反光鏡或濾光器在光路 中取出放入的例子,但入射光量的調節(jié)不限于這種二階段的調節(jié)。例如,也可以以如下方式 構成通過準備透過率階段性地不同的多個減光濾光器,并將其中一個插入光路中,使減光 的程度精細地階段性地變化,或者,也可以以如下方式構成使用透過率連續(xù)變化的減光單 元,使減光的程度連續(xù)變化。在上述實施例中,使用CIGS傳感器來作為在可見光范圍和紅外光范圍內具有 60%以上的量子效率的具有高靈敏度和寬頻帶的光譜靈敏度特性的傳感器。CIGS傳感器是 使用了由銅、銦、鎵、和硒構成的多晶的CIGS系薄膜的光電傳感器,通過利用其組成控制使 帶隙變化,能夠控制吸收波長范圍。其中鎵的含有率為零的薄膜也稱作「CIS系薄膜」,而在
16本說明書中稱作「CIGS傳感器」的情況也表示這種使用了不包含鎵的「CIS系薄膜」的光電 傳感器。圖7是在圖2的第1實施例中的實時取景傳感器40或圖5的第2實施例中的實 時取景傳感器102中使用的CIGS攝像傳感器的彩色濾光器陣列的第1例。在該第1例中, 紅外光透過濾光器頂11、藍透過濾光器B12、綠透過濾光器G22、和紅透過濾光器R21如圖示 那樣排列,并將此作為一個單位來反復排列。本發(fā)明的CIGS攝像傳感器如圖3那樣具有從 可見光范圍到紅外光的寬光譜靈敏度范圍,因此能夠像這樣在一個傳感器上設置可見光和 紅外光的彩色濾光器。另外,圖7的陣列是在原色彩色濾光器上添加了紅外光透過濾光器 的陣列,與在原色彩色濾光器中代表性的拜耳陣列不同,綠的受光面積與藍和藍相同,但關 于這一點能夠用后面的電路處理來補正。在此,對與沒有配置紅外光透過濾光器的像素相關的紅外光圖像的插補 (Interpolation)進行說明。首先,關于與藍透過濾光器B12對應的像素,基本上通過位于 其兩側的與紅外光透過濾光器頂11對應的像素的數(shù)據(jù)和與紅外光透過濾光器頂13對應的 像素的數(shù)據(jù)的平均值來進行插補。與其他藍透過濾光器對應的像素上的紅外光圖像的插補 也是同樣。另一方面,關于與紅透過濾光器R21對應的像素,同樣通過位于其上下的與紅外 光透過濾光器頂11對應的像素的數(shù)據(jù)和與紅外光透過濾光器頂31對應的像素的數(shù)據(jù)的平 均值來進行插補。與其他紅透過濾光器對應的像素上的紅外光圖像的插補也是同樣。此外, 關于與綠透過濾光器G22對應的像素,通過位于其周圍的與紅外光透過濾光器1對應的 像素的數(shù)據(jù)、與紅外光透過濾光器頂13對應的像素的數(shù)據(jù)、與紅外光透過濾光器頂33對應 的像素的數(shù)據(jù)、和與紅外光透過濾光器頂31對應的像素的數(shù)據(jù)的平均值來進行插補。與其 他綠透過濾光器對應的像素上的紅外光圖像的插補也是同樣。另外,在上述這種單純的插補中,有可能得到與實際的被攝體不同的紅外光圖像。 為了防止這種情況,不僅根據(jù)與附近的紅外光透過濾光器對應的數(shù)據(jù)來進行紅外光圖像的 插補,而且也加入對想要插補的像素產(chǎn)生影響的可見光的數(shù)據(jù)來進行插補的方法是很有效 的。例如,在與紅透過濾光器R21對應的像素的紅外光圖像的插補中,也加入與紅透過濾光 器R21對應的像素實際上接收到的紅色光的數(shù)據(jù)。關于這種可見光數(shù)據(jù)的加入的有無和加 入時的程度,根據(jù)可見光數(shù)據(jù)與紅外光數(shù)據(jù)的相互關系或者與周圍像素的其他可見光數(shù)據(jù) 的相互關系來決定。圖8是在圖2的第1實施例中的實時取景傳感器40或者圖5的第2實施例中的 實時取景傳感器102使用的CIGS攝像傳感器的濾光器陣列的第2例。在該第2例中,彩色 濾光器陣列自身與圖7的第1例相同,但各彩色濾光器的受光面積不同。也就是說,對紅外 光透過濾光器頂11和綠透過濾光器G22,確保了像素所允許的最大的受光面積,而藍透過 濾光器B12通過設置遮光部202,受光面積成為綠透過濾光器G22的大約一半。同樣對于紅 透過濾光器R21,通過設置遮光部204,受光面積也成為綠透過濾光器G22的大約一半。這 與人類的眼睛對紅和藍的視覺靈敏度是對綠的視覺靈敏度的大約一半的情況相對應。本發(fā)明的CIGS攝像傳感器如圖3所示在可見光范圍內具有高靈敏度,因此即使像 上述那樣減小藍透過濾光器B12和紅透過濾光器R21的受光面積也能夠充分對應。此外, 因為通過遮光部來改變每個像素的受光面積自身,所以與像拜耳陣列那樣通過像素數(shù)的比 例來進行向人類的視覺靈敏度的近似相比,能夠進行更精細的調節(jié),并能夠根據(jù)需要,改變藍透過濾光器B12和紅透過濾光器R21的受光面積比。圖9是采用了圖8的濾光器陣列的第2例的CIGS傳感器的示意剖面圖。如圖9 (A) 所示,本發(fā)明的CIGS攝像傳感器是在LSI400上層積了 CIGS系薄膜402的構造,1個像素的 數(shù)值孔徑非常大。并且在其上裝有彩色濾光器404。該圖9(A)的示意剖面圖中的基本構造 自身,不限于濾光器陣列的第2例,在本發(fā)明的CIGS傳感器中通用。圖9 (B)是將圖9(A)的部分406擴大后的示意剖面圖,概念性地表示了圖8的濾 光器陣列的第2例的剖面。另外,對在圖8和圖9(A)中對應的部分賦予相同號碼。從圖 9(B)可知,CIGS系薄膜402被分割為分別構成像素的光電二極管408、410等,在光電二極 管408上,裝有紅外光透過濾光器頂11。并且,在光電二極管410上,裝有用于減小受光面 積的遮光部202和藍透過濾光器B12。圖10是在圖2的第1實施例中的實時取景傳感器40或者圖5的第2實施例中的 實時取景傳感器102中使用的CIGS攝像傳感器的濾光器陣列的第3例。本例是將拜耳陣列 中的綠透過濾光器的全數(shù)的4分之1規(guī)則地置換為紅外光透過濾光器IR11、IR33、IR51等 的例子。剩余的4分之3與拜耳陣列相同地為綠透過濾光器G13、G22、G31、G42、G44、G35、 G24 等。其結果,綠透過濾光器G13等的全數(shù)的比例成為紅透過濾光器R23、藍透過濾光器 B32的全數(shù)的比例的1. 5倍。由此,通過與拜耳陣列相同地增加與綠透過濾光器對應的像 素數(shù),來增加綠透過濾光器的受光面積,從而實現(xiàn)了向人類的眼睛的視覺靈敏度的近似。另 外,在圖10的濾光器陣列中,也可以加入圖8的濾光器陣列的觀點,通過對紅透過濾光器 R23等和藍透過濾光器B32等設置遮光部,減小它們的受光面積,來進行用于向視覺靈敏度 的近似的受光面積的調整。另一方面,因為紅外光透過濾光器頂11等如上述那樣排列,所以配置稀疏,并且 其全數(shù)的比例也成為紅透過濾光器R23、藍透過濾光器B32的全數(shù)的比例的一半。因為本發(fā) 明的CIGS攝像傳感器如圖3那樣在紅外光范圍內具有高靈敏度,所以即使像素全數(shù)的比例 較小也能夠充分對應,并且因為紅外光的波長較長,所以即使使像素配置比可見光稀疏也 能夠對應。接下來,對圖10的濾光器陣列中的與沒有配置紅外光透過濾光器的像素相關的 紅外光圖像的插補進行說明。首先,對于與綠透過濾光器G35對應的像素,通過兩個位于其 上方的紅外光透過濾光器頂15所對應的像素的數(shù)據(jù),兩個位于左方的紅外光透過濾光器 IR33所對應的像素的數(shù)據(jù),兩個位于下方的紅外光透過濾光器頂55所對應的像素的數(shù)據(jù), 和兩個位于右方的紅外光透過濾光器頂37所對應的像素的數(shù)據(jù)的平均值來進行插補。此 外,對于與綠透過濾光器GM對應的像素,通過位于其右上方的紅外光透過濾光器頂15所 對應的像素的數(shù)據(jù)和位于左下方的紅外光透過濾光器頂33所對應的像素的數(shù)據(jù)的平均值 來進行插補。并且對于與綠透過濾光器⑵6對應的像素,通過位于其左上方的紅外光透過 濾光器頂15所對應的像素的數(shù)據(jù)和位于右下方的紅外光透過濾光器頂37所對應的像素的 數(shù)據(jù)的平均值來進行插補。并且,對于與紅透過濾光器R25對應的像素,通過像上述那樣插補而求出的分別 與綠透過濾光器G35、G24、G^對應的圖像的紅外光圖像數(shù)據(jù)和與紅外光透過濾光器頂15 對應的像素的數(shù)據(jù)的平均值來進行插補。將此整理后,如下成為與頂15、IR33、IR55、和IR37對應的紅外光圖像數(shù)據(jù)的加權平均。{(IR15 + IR33 + IR55 + IR37)/4+(IR15 + IR33)/2+(IR15 + IR37)/2 + IR15}/4 = (9IR15+3IR33+IR55+3IR37)/16以下同樣地對與各可見光濾光器對應的像素的紅外光圖像數(shù)據(jù)進行補充。關于與沒有配置綠透過濾光器的像素相關的綠圖像的插補,首先,對與紅外光透 過濾光器頂33對應的圖像取得其周圍的綠透過濾光器G22、G42、G44、GM所對應的像素的 平均來進行插補。然后,取得像上述那樣插補而求出的與紅外光透過濾光器頂33對應的 圖像的綠圖像數(shù)據(jù),和綠透過濾光器G22、G31、和G42的綠圖像數(shù)據(jù)的平均,對位于它們的 中心的紅透過濾光器B32所對應的圖像也進行綠圖像數(shù)據(jù)的插補。將此整理后,如下成為 G22、G31、G42、G44、和 G24 的加權平均。{(G22+G42+G44+G24)/4+G22+G31+G42}/4 = (5G22+4G31+5G42+G44+G24)/16以下同樣地對與紅外光透過濾光器、紅透過濾光器和藍透過濾光器對應的像素的 綠圖像數(shù)據(jù)進行補充。另外,關于紅圖像和藍圖像的插補,與圖7相同。另外,在像上述紅透過濾光器那樣在配置稀疏的情況下反復插補的情況,或者,像 上述綠透過濾光器那樣使用配置為非對稱的數(shù)據(jù)來進行插補的情況下,也有可能像上述那 樣使用由插補而作成的數(shù)據(jù)再進行插補,并得到與實際不同的圖像。在這種情況下,也在上 述這種只利用與紅外光透過濾光器對應的像素的數(shù)據(jù)進行的插補,或者,只利用與綠透過 濾光器對應的圖像的數(shù)據(jù)進行的插補的基礎上,像在圖7中說明的那樣,還加入對想要插 補的像素產(chǎn)生影響的其他顏色的數(shù)據(jù)來進行插補的方法是很有效的。圖11是表示在第2實施例中將實時取景傳感器102的圖像記錄于圖像存儲部沈 時的照相機控制部116的動作的流程圖。若通過操作部15進行選擇該功能的操作從而流 程開始,則首先在步驟S82中將可動全反射反光鏡下降到106a的位置,并指示光路切換以 使得將來自五棱鏡104的光全部向實時取景傳感器102的方向反射。然后在步驟S84中將 反光鏡8固定于觀察位置,使其即使進行釋放也不上升到攝影位置。并且在步驟S86中由 顯示部32進行顯示。接下來在步驟S88中檢查是否選擇了紅外光模式,若符合則進入步驟S90,指示反 光鏡/濾光器驅動部78將AF用的可見光截止濾光器76向CIGSAF傳感器70的光路中設 定。并且,在步驟S92中,指示反光鏡/濾光器驅動部114將實時取景用的可見光截止濾光 器112向實時取景傳感器102的光路中設定,并轉移到步驟S94。另一方面,在步驟S88中,若檢測出沒有選擇紅外光模式則進入步驟S96,指示反 光鏡/濾光器驅動部78將AF用的紅外光截止濾光器68向CIGSAF傳感器70的光路中設 定。然后進入步驟S98,檢查是否選擇了「圖像融合模式」。通過對針對同一被攝體的紅外 光圖像和可見光圖像進行融合處理來進行植物的植被生長分析或病害蟲災害的檢測的方 法被熟知,而「圖像融合模式(image blending mode)」能夠幾乎同時對同一被攝體取得紅 外光圖像和可見光圖像,即使對運動的被攝體也能夠得到相互無偏差的紅外光圖像和可見 光圖像。在步驟S98中沒有檢測出向圖像融合模式的設定的情況下,表示選擇了可見光模 式,因此進入步驟S100,指示反光鏡/濾光器驅動部114將實時取景用的紅外光截止濾光器 110向實時取景傳感器102的光路中設定,并轉移到步驟S94。
與此相對,若在步驟S98中檢測出了向圖像融合模式的設定,則進入步驟S102,指 示反光鏡/濾光器驅動部114將紅外光截止濾光器110和可見光截止濾光器112兩者都從 實時取景傳感器102的光路中去掉。這是因為通過實時取景傳感器102幾乎同時取得紅外 光圖像和可見光圖像這兩者。接下來,在步驟S104中發(fā)出禁止顯示部32的實時取景顯示的指示,并轉移到步驟 S94。這是由于,因為可更換鏡頭4的可見光與紅外光的成像位置不同,所以若在顯示部32 上原樣顯示紅外光圖像和可見光圖像,則對準了焦點的影像和沒有對準焦點的影像重疊, 成為難以看清的顯示。另外,在步驟S104中,也可以取代全面地禁止顯示部32的顯示,而 指示只抽出紅外光圖像和可見光圖像中對準了焦點的一方(通常為可見光像)的像素信息 來進行顯示。在此情況下,因為取下了濾光器,所以雖然在這些像素中也入射了沒有對準焦 點的圖像信息的光,但對準了焦點的圖像信息的光的強度具有優(yōu)勢,因此能夠顯示。此外, 也可以使得能夠預先選擇上述這種顯示的全面禁止或者僅對沒有對準焦點的圖像用的像 素信息的顯示禁止,發(fā)出在步驟S104中選擇的一方的指示。在步驟S94中,檢查是否進行了釋放操作。并且,若無釋放操作則返回步驟S86,以 下,反復步驟S86到步驟S104直到檢測出釋放操作。由此,與操作部15的模式切換對應。 另外,如同在圖4中說明的那樣,因為在「指示」的機械執(zhí)行中設有延遲期間,所以在圖11 中,實際上也不是只要不進行模式切換,則在步驟S86到步驟S104的反復中產(chǎn)生濾光器的 驅動。這對于在步驟S86和步驟S104中的顯示部32的顯示與禁止的切換也是同樣。在步驟S94中,若檢測出釋放操作則進入步驟S106,進行透鏡光學系統(tǒng)6的AF驅 動,若由此對準了焦點則進行步驟S108的實時取景記錄處理。該AF驅動存在針對紅外光 圖像的驅動的情況和針對可見光圖像的驅動的情況。接下來,在步驟SllO中檢測是否設定 了圖像融合模式,若不符合則立刻結束流程。另一方面,若在步驟SllO中檢測出了圖像融合模式的設定,則進入步驟S112,由 AF控制部36對透鏡光學系統(tǒng)6進行紅外光補正驅動。換言之,在設定了圖像融合模式的情 況下,步驟S106中的AF驅動和步驟S108中的實時取景記錄處理是針對可見光像的,但在 步驟Sl 12中,由AF驅動部38對透鏡光學系統(tǒng)6進行從針對可見光的焦點位置到針對紅外 光的焦點位置的規(guī)定的補正驅動。該紅外光補正驅動在非常短的時間內進行,并立即進入 步驟S114的實時取景紅外光記錄處理。然后若處理完成則結束流程。以上這種功能的詳 細內容在后面說明,但基本上在圖像融合模式中,在步驟S108中進行可見光圖像的記錄, 緊接著幾乎同時在步驟S114中進行紅外光圖像的記錄。圖12是表示圖11的步驟S108中的實時取景記錄處理和步驟Sl 14中的實時取景 紅外光記錄處理的詳細內容的流程圖,在任何一個中都能夠通用。若流程開始,則在步驟 S122中檢查是否設定成了紅外光攝影模式。并且若不符合則進入步驟S124,通過讀出RGB 的像素的數(shù)據(jù)來得到可見光圖像的像素信息。然后在步驟SU6中進行RGB的插補處理。接 下來,在步驟SU8中,檢查是否設定成了圖像融合模式,并且若不符合則進入步驟S130,對 RGB的可見光彩色圖像進行圖像處理。然后,進入步驟S132,將該圖像記錄在圖像記錄部沈 中并結束流程。另一方面,若在步驟S122中檢測出了向紅外光模式的設定,則進入步驟S134,通 過讀出頂?shù)南袼氐臄?shù)據(jù)來得到紅外光圖像的像素信息。然后在步驟S136中進行頂?shù)牟逖a處理。接下來,在步驟S138中,檢查是否設定成了圖像融合模式,但本情況為紅外光模式 從而不符合,因此進入步驟S140,對紅外光圖像進行圖像處理。然后進入步驟S132,將該圖 像記錄在圖像記錄部沈中并結束流程。并且在步驟SU8中檢測出了向圖像融合模式的設定的情況下,進入步驟S134,通 過讀出頂?shù)南袼氐臄?shù)據(jù)而得到紅外光圖像的像素信息。然后在步驟S136中進行頂?shù)牟逖a 處理。由此,除了步驟S1M、U6的可見光圖像信息之外也能夠得到紅外光圖像信息。接下 來,雖然在步驟S138中,檢查是否設定成了圖像融合模式,但因為本情況為圖像融合模式, 所以進入步驟S142,檢查通過步驟S134和步驟S136的處理而得到的紅外光圖像是否為紅 外光補正驅動后的圖像。在此,對是否符合步驟S142具有怎樣的意義進行補充。首先,不符合步驟S142的 情況,相當于圖12的流程在圖11的步驟S108中被執(zhí)行的情況。并且在步驟SlM和步驟 S126中得到的可見光圖像是通過圖11的步驟S106中的對可見光的AF驅動而對準了焦點 的圖像,在步驟S134和步驟S136中得到的紅外光圖像是焦點偏移的圖像。另一方面,符合 步驟S142的情況,相當于圖12的流程在圖11的步驟S114中被執(zhí)行的情況。并且在步驟 S134和步驟S136中得到的紅外光圖像是通過圖11的步驟S112中的紅外光補正驅動而對 準了焦點的圖像,在步驟SlM和步驟SU6中得到的可見光圖像是焦點偏移的圖像。因此,在步驟S142中判斷為得到的圖像不符合紅外光補正驅動后的圖像的情況 下進入步驟S144,對對準了焦點的RGB的可見光圖像進行圖像處理。接下來在步驟S146中 對沒有對準焦點的紅外光圖像輔助性地進行圖像處理。然后在步驟S148中,作成用紅外光 圖像信息將可見光圖像補正后的圖像。雖然該圖像基本上為可見光圖像,但通過加上焦點 偏移而處于失焦狀態(tài)的紅外光圖像的信息,從而用低通濾光器效果等來改善可見光圖像的 畫質。經(jīng)過以上處理進入步驟S132,記錄步驟S144、步驟S146和步驟S148中得到的各自 的圖像并結束流程。另一方面,在步驟S142中判斷為得到的圖像符合紅外光補正驅動后的圖像的情 況下進入步驟S150,對對準了焦點的紅外光圖像進行圖像處理。接下來在步驟S152中對沒 有對準焦點的RGB的可見光圖像輔助性地進行圖像處理。然后在步驟S156中,作成用可見 光圖像信息將紅外光圖像補正后的圖像。雖然該圖像基本上為紅外光圖像,但通過加上焦 點偏移而處于失焦狀態(tài)(unfocused state)的可見光圖像的信息,從而用低通濾光器效果 等來改善紅外光圖像的畫質。并且,在步驟S156中,讀出在圖11的步驟S108中記錄的紅外光補正驅動前圖像。 由此,湊齊了 對準了焦點的紅外光圖像、對準了焦點的可見光圖像、焦點偏移了的紅外光 圖像、焦點偏移了的可見光圖像、補正紅外光圖像、以及補正可見光圖像,并在接下來的步 驟S158中進行基于這些圖像的圖像融合處理。步驟S158的圖像融合處理的內容基本上是對準了焦點的紅外光圖像和對準了焦 點的可見光圖像的融合,由此能夠實現(xiàn)僅用一方無法判斷的圖像診斷。而且,也能夠作為其 替代,基于補正紅外光圖像和補正可見光圖像的融合進行圖像診斷。并且,通過對準了焦 點的可見光圖像和焦點偏移了的可見光圖像的融合,還能夠得到壓縮了的軟焦點可見光圖 像。同樣,通過對準了焦點的紅外光圖像和焦點偏移了的紅外光圖像,還能夠得到軟焦點紅 外光圖像。并且,通過用對準了焦點的紅外光圖像來補正對準了焦點的可見光圖像,還能夠得到以施加紅外光截止濾光而得到的可見光圖像為標準的圖像。反之,通過用對準了焦點 的可見光圖像來補正對準了焦點的紅外光圖像,還能夠得到以施加可見光截止濾光而得到 的紅外光圖像為標準的圖像。雖然能夠通過操作部15來設定選擇這些處理的哪個,但也能 夠根據(jù)被攝體而自動地選擇。若以上這種步驟S158的處理結束,則到達步驟S132,記錄通過處理而得到的圖像 并結束流程。另外,在步驟S132中記錄的圖像可以是在步驟S158中處理的所有的圖像,或 者也可以是在步驟S158的處理中被選擇并最終被判斷為需要的圖像。對于該選擇,雖然也 能夠通過操作部15來設定,但也能夠以根據(jù)處理結果而在步驟S158中自動地選擇的方式 構成。與上述圖11和圖12的圖像記錄功能相關的流程圖的應用對象不限于第2實施 例中的這種單反照相機的實時取景傳感器102的圖像記錄,例如,也能夠應用于構成為向 CIGS傳感器的圖像記錄專用的可見光/紅外光圖像記錄照相機。這種可見光/紅外光圖 像記錄照相機,例如能夠通過在圖5中去掉焦點板10、五棱鏡104、和目鏡14等光學取景器 系,并且取代攝像部20而在其位置上配置CIGS攝像傳感器來構成。此時,以能夠在從透鏡 光學系統(tǒng)6向CIGS攝像傳感器直線前進的光路中取放的方式設置紅外光截止濾光器110 和可見光截止濾光器112。此外,取代可動反光鏡8,設置入射光的大半作為透過成分而直 線前進并且反射光朝著下方的測光兼用AF傳感器34的固定的半透反光鏡。實施例3圖13是本發(fā)明的第3實施例的模塊圖,構成了內窺鏡系統(tǒng)。內窺鏡系統(tǒng)具有膠 囊內窺鏡502,其被吞入體內,對消化器內部進行攝影并將圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到體外;和體外監(jiān) 視器504,其在體外接收發(fā)送來的圖像數(shù)據(jù)并進行監(jiān)視。膠囊內窺鏡502是具有透明的保護 窗506的密閉構造,透過保護窗506,用CIGS攝像傳感器510來拍攝由攝像透鏡508成像的 消化器內部的圖像。CIGS攝像傳感器510具有如同在圖3中說明了的光譜靈敏度,能夠以 高靈敏度來進行可見光范圍的攝像,并且在紅外光內也能夠以高靈敏度進行攝像。攝像透 鏡508能夠通過透鏡驅動部512來調節(jié)其視角和焦點位置。第3實施例的CIGS攝像傳感器510不具有圖7到圖10所示的那種彩色濾光器, 在所有的像素中都能夠入射從可見光范圍到紅外光范圍的寬范圍的光。也就是說,第3實 施例中的攝像中的光的分解不是由受光側的彩色濾光器進行,而是通過光源側的光的切換 來進行。具體來說,通過將紅、綠、藍、和紅外的發(fā)光二極管(以下酌情稱作「LED」)用作光 源,且它們以時分割依次發(fā)光,從而各發(fā)光定時的CIGS攝像傳感器510的攝像輸出成為各 色的圖像數(shù)據(jù)。雖然LED在攝像透鏡508的光軸周圍同心地設置了多個,但在圖13中,為了簡單, 作為例子分別圖示了一個綠LED514和一個紅外LED516。例如,綠LED514發(fā)光時的CIGS攝 像傳感器510的攝像輸出為綠圖像數(shù)據(jù),并且紅外LED516發(fā)光時的CIGS攝像傳感器510 的攝像輸出為紅外圖像數(shù)據(jù)。另外,因為可見光和紅外光在成像位置上存在偏差,所以根據(jù) 需要由透鏡驅動部512來調節(jié)成像位置。因為第3實施例為內窺鏡,作為攝影對象的體內 足夠暗,所以能夠像這樣通過光源光的時分割來進行光的分解。對于光源、攝像、和攝像透 鏡等的關系在后面詳細說明。LED驅動器518根據(jù)內窺鏡控制部520的指示來控制LED514、516的點亮定時。內
22窺鏡控制部520控制膠囊內窺鏡502整體,其功能按照存儲于存儲部522中的程序來實現(xiàn)。 存儲部522還根據(jù)需要暫時存儲內窺鏡控制部520的功能所需要的數(shù)據(jù)等。傳感器驅動器5 根據(jù)內窺鏡控制部520的指示來控制CIGS攝像傳感器510,并 且將來自CIGS攝像傳感器510的各色圖像RAW數(shù)據(jù)保存在圖像緩沖存儲器526中。圖像 緩沖存儲器5 能夠保存規(guī)定攝像次數(shù)的各色圖像RAW數(shù)據(jù),無線通信部5 用FIFO取出 圖像緩沖存儲器526的各色圖像RAW數(shù)據(jù)并從天線530發(fā)送到體外。電池532由紐扣電池 等構成,對膠囊內窺鏡502整體提供電力。體外監(jiān)視器504具有無線通信部534,用天線536來接收從膠囊內窺鏡502發(fā)送來 的各色圖像RAW數(shù)據(jù),并保存在圖像緩沖存儲器538中。這些功能通過監(jiān)視器控制部MO 來控制。監(jiān)視器控制部540按照存儲于存儲部M2中的程序來控制體外監(jiān)視器504整體。 存儲部542還根據(jù)需要暫時存儲監(jiān)視器控制部MO的功能所需要的數(shù)據(jù)等。圖像處理部544根據(jù)監(jiān)視器控制部540的指示,將保存在圖像緩沖存儲器M8中 的各色RAW數(shù)據(jù)圖像處理為圖像信號,并且根據(jù)紅圖像信號、綠圖像信號、和藍圖像信號作 成彩色圖像信號并存儲在記錄器546中。此外,對于紅外圖像信號也將其記錄在記錄器M6 中。被記錄的數(shù)據(jù)能夠適當?shù)赜蔑@示部548來監(jiān)視。此外,來自圖像處理部M4的彩色圖 像信號或者紅外圖像信號也能夠實時地由顯示部548來直接監(jiān)視。圖14是表示在第3實施例的膠囊內窺鏡502中能夠采用的LED的配置的第1例 的正面圖。對與圖13對應的部分賦予相同號碼。從圖14可知,在透明的保護窗506的內 側的攝像透鏡508的周圍,旋轉對稱地設置了 4個分別相隔了 90度的綠LED514。將它們連 接的線550為正方形。此外,從綠LED514旋轉了 45度的正方形552的頂點部分上,旋轉對 稱地設置了 4個相互分別相隔了 90度的紅外LED516。并且,在縱長長方形5M的頂點部分 上設置了 4個紅LED556,同時在橫長長方形558的頂點部分上設置了 4個藍LED560。其結 果,紅、綠、和藍的各LED在圖14中來看,成為在垂直方向和水平方向都線對稱的配置,對于 各色在垂直方向和水平方向都保持了照明的對稱性。圖15是表示在第3實施例的膠囊內窺鏡502中能夠采用的LED的配置的第2例 的正面圖。在圖15中,也對與圖13對應的部分賦予相同號碼。圖15中的綠LED514和紅 外LED516的配置與圖14相同。與此相對,在從綠LED514向左旋轉了 22. 5度的正方形564 的頂點部分上旋轉對稱地設置了 4個分別相隔了 90度的紅LED562。而且,在從綠LED514 向右旋轉了 22. 5度的正方形568的頂點部分上旋轉對稱地設置了 4個分別相隔了 90度的 藍LED566。其結果,紅、綠、和藍的各LED在圖15中來看,分別在上下左右的四個方向上分 別密集地配置,減輕了由于各色的LED被錯開配置而產(chǎn)生的照明陰影顏色不勻。并且,因為 各色都配置于正方形的頂點部分,所以在攝像透鏡508的光軸周圍相互成為旋轉對稱的配 置。圖16是表示在第3實施例的膠囊內窺鏡502中能夠采用的LED的配置的第3例 的正面圖。在圖16中,也對與圖13對應的部分賦予相同號碼。圖16中的綠LED514和紅 外LED516的配置與圖14相同。與此相對,在向左傾斜了 45度的縱長方形570的頂點部分 上設置了 4個紅LED572,并且在向右傾斜了 45度的縱長長方形574的頂點部分上設置了 4 個藍LED576。其結果,紅、綠、和藍的各LED在圖16中來看,針對連接相對的紅外LED的向 左傾斜了 45度的線和向右傾斜了 45度的線的任意一個都成為線對稱的配置,對于各色,針對這些任意的方向都保持了照明的對稱性。并且,紅、綠和藍的各LED在圖16中來看,分別 在上下左右的四個方向上分別密集地配置,減輕了由于各色的LED被錯開配置而產(chǎn)生的照 明陰影顏色不勻。以上,圖14到圖16所示的LED的配置例,在各圖中綠LED被配置于上下左右,紅 外LED被配置于從這些位置旋轉了 45度的位置上,但整體的配置不限于此,也可以按照與 CIGS攝像傳感器的像素配置的單元方向的關系適當使整體旋轉來配置。例如,圖14到圖 16所示的LED的配置例是以CIGS攝像傳感器的像素配置的單元的上下左右方向為基準, 將綠LED配置于上下左右的例子,但也可以使其整體旋轉45度,按照像素配置的單元方向 (cell direction)將紅外LED配置于上下左右。在此情況下,綠LED被配置于從該位置旋 轉了 45度的位置上。圖17是表示在第3實施例的膠囊內窺鏡502中能夠采用的LED的配置的第4例 的正面圖。在將紅、綠、藍、和紅外的LED配置于攝像透鏡508的光軸周圍的情況下,不限于 使所有顏色的LED為彼此相同的數(shù)目。圖17作為這種配置的例子,采用了 4個綠LED514、 2個紅LED578、和2個藍LED580。綠LED514的個數(shù)為紅LED578和藍LED580的倍數(shù),是為 了相對增大綠的發(fā)光量來迎合視覺靈敏度。此外,在圖17中配置8個紅外LED582來使紅 外光量增加,充實了紅外光的體內觀察能力。另外,雖然圖14到圖17中全部采用了合計16個LED,但不限于此。在能夠配置的 情況下,可以進一步增加LED的合計數(shù)來減輕照明不勻。此外,為了維持最低限度的照明的 對稱性,也可以采用各色各一對的LED并采用合計8個LED來使結構簡單。在此情況下,優(yōu) 選使連接一對綠LED的線與連接一對紅外LED的線以90度交差,并且對于一對紅LED和一 對藍LED,采用將它們連接的線向連接一對綠LED的線的左右分別旋轉了 45度的狀態(tài)的配 置,來使紅和藍的LED與綠LED的兩側相鄰。另外,若配置空間的情況允許,也可以進行如 下配置取代像這樣等間隔地配置8個LED,而使紅和藍的LED緊連在綠LED的兩側,使紅、 綠、藍LED相互的位置偏移盡可能變小。圖18是表示第3實施例的膠囊內窺鏡502中的彩色/紅外模式下的動作的各色 LED的發(fā)光定時、光電變換部的動作定時、AD變換部的動作定時、以及無線通信部的動作定 時的關系的時序圖。在彩色/紅外模式中,可見光的彩色圖像和紅外圖像并行被取得。從圖 18可知,所有紅LED在從tl到t2的定時,所有綠LED在從t3到t4的定時,所有藍LED在 從t5到t6的定時,所有紅外LED在從t7到偽的定時,相互不重疊地以時分割分別點亮。 并且,若4色的LED點亮了一遍,則所有紅LED在從t9到tlO的定時再次點亮,以下同樣地 點亮綠、藍、紅外的LED,以同樣的循環(huán)來反復時分割點亮。從tl到偽的時間是通常的彩 色動態(tài)圖像的1幀時間程度,各色的發(fā)光量為無時分割的情況的4分之1以下,但如圖3所 示,因為CIGS傳感器與通常的CMOS傳感器相比具有高靈敏度和寬頻帶的特性,所以即使為 短時間的發(fā)光量也成為充足的光源光。如圖18那樣,在彩色/紅外模式中使可見光和紅外光以時分割幾乎同時發(fā)光的情 況下,圖13的攝像透鏡508的視角通過透鏡驅動部512的控制而被設定為廣角,焦點深度 被設定得較深,并且其焦點位置也通過透鏡驅動部512的控制而被設定為成為由可見光將 紅外光覆蓋的泛焦(pan focus)狀態(tài)。像這樣彩色/紅外模式適合從整體上粗略地觀察體 內的狀態(tài)。
從圖18的光電變換部的時序圖可知,光電變換部在紅LED的發(fā)光剛剛開始后開 始紅的曝光并進行電荷積累。因為電荷積累時間被設定在紅LED的發(fā)光即將結束前,所以 在此結束曝光,進行電荷的讀出。并且電荷的讀出結束后進行殘留電荷的清除。然后電荷 的清除結束后開始接下來的綠的曝光。另外從圖18可知,在綠的曝光即將開始前,開始了 綠LED的發(fā)光。對于綠的曝光也在電荷積累時間結束后,后續(xù)有電荷的讀出和殘留電荷的 清除。以下同樣地,分別與藍LED的發(fā)光和紅外LED的發(fā)光同步地,進行藍和紅外的電荷積 累、電荷讀出、以及殘留電荷清除。然后這些動作進行循環(huán)。另外,雖然在上述中,針對各色 說明了光電變換部的功能,但并不是在光電變換部自身中具有分離各色來進行光電變換的 功能,光電變換部自身只是反復著電荷積累、電荷讀出、和殘留電荷清除的相同動作。讀出 的電荷量具有各色的信息主要依賴于電荷積累時的光源色。從圖18的AD變換部的時序圖可知,光電變換部在各色的電荷剛剛讀出后開始AD 變換。例如,紅的AD變換在紅的電荷讀出剛剛完成后開始。然后也利用接下來的綠的曝光 中的時間帶,與其并行地繼續(xù)紅的AD變換。從圖18的無線通信部的時序圖(A)可知,無線 通信部能夠在各色的光電變換剛剛完成后開始其結果的顏色的數(shù)字信號的通信。例如,紅 的數(shù)字信號的通信在紅的AD變換剛剛結束后開始。然后也利用接下來的綠的AD變換的時 間帶,與其并行地繼續(xù)紅的通信。以下同樣地對綠、藍、紅外進行AD變換和通信。另外,關于通信,根據(jù)膠囊內窺鏡502與體外監(jiān)視器504的關系,也有可能出現(xiàn)在 AD變換剛剛結束后無法成功地實施的情況。在這種情況下,像圖18的無線通信部的時序圖 (B)那樣在通信環(huán)境變得充足的定時實行通信。例如,頂數(shù)據(jù)的發(fā)送592與時序圖(A)相 比較晚地被實行,在接下來的R數(shù)據(jù)即將開始前被執(zhí)行。此外,G數(shù)據(jù)的發(fā)送594和B數(shù)據(jù) 的發(fā)送596也被延遲執(zhí)行,而這些通信時間的調整只要不因圖13的圖像緩沖存儲器5 的 容量變滿而造成FIFO的失敗就能夠進行。圖19是表示圖18所示的彩色/紅外模式中的第3實施例的膠囊內窺鏡502的動 作下的各色LED的發(fā)光定時和彩色圖像生成的關系的時序圖。如圖19所示,通過基于在 tl上開始的紅LED的發(fā)光的紅圖像、基于在t3上開始的綠LED的發(fā)光的綠圖像、以及基于 在t5開始的藍LED的發(fā)光的藍圖像,作成了 Fl所示的1幀的彩色圖像。嚴密地來說,因為 各色的發(fā)光存在時間差,所以各色的圖像并不是同一時間的圖像,但因為時間差極少,所以 只要不是高速運動的被攝體,則這種基于時分割的各色圖像的取得也沒有問題。同樣地,通 過基于在t9開始的紅LED的發(fā)光的紅圖像、基于在til開始的綠LED的發(fā)光的綠圖像、和 在tl3開始的藍LED的發(fā)光的藍圖像,作成了 F2所示的1幀的彩色圖像。以下同樣地作成 1幀的彩色圖像,各個彩色動態(tài)圖像既能夠記錄為靜止圖像,并且也能夠將其連接而記錄為 彩色動態(tài)圖像。另外,這些彩色處理是由圖13所示的體外監(jiān)視器504的圖像處理部544進 行的。此外,雖然如圖18的無線通信部的時序圖(B)所示,體外監(jiān)視器504的對各色數(shù)據(jù) 的接收不一定為等間隔,但因為圖像取得定時根據(jù)各色LED的發(fā)光定時來決定,所以圖19 的關系成立。此外,如圖19所示,通過基于在t3開始的綠LED的發(fā)光的綠圖像、基于在t5開始 的藍LED的發(fā)光的藍圖像、以及基于在t9開始的紅LED的發(fā)光的紅圖像,也湊齊了 RGB三 色的數(shù)據(jù),所以由它們作成了 Il所示的1幀的彩色插補圖像。同樣地,通過基于在t5開始 的藍LED的發(fā)光的藍圖像、基于在t9開始的紅LED的發(fā)光的紅圖像、以及基于在til開始的綠LED的發(fā)光的綠圖像,作成了 12所示的1幀的彩色插補圖像。這些插補圖像在RGB的 各色湊齊之前插有紅外LED的發(fā)光,RGB湊齊為止的時間稍稍變長,并且RGB的發(fā)光也不是 等間隔,因此作為彩色圖像畫質變差。因此,不過是作為用于得到流暢的動態(tài)圖像的插補圖 像被采用。另一方面,對于紅外圖像,如圖19所示,基于在t7開始的紅外LED的發(fā)光的圖像 頂1、基于在tl5開始的紅外LED的發(fā)光的圖像IR2等,既能夠分別記錄為靜止圖像,并且也 能夠將它們連接來記錄為彩色動態(tài)圖像。在彩色/紅外模式中,如上所述,彩色圖像與紅外 圖像能夠并行取得,因此能夠將兩圖像并行地使用于內窺鏡診斷,并且也能夠對兩圖像進 行合成。此外,在將兩圖像合成為靜止圖像時,紅外圖像的取得時間包含于彩色插補圖像的 取得時間帶中,因此也能夠將彩色插補圖像用作與紅外圖像進行合成。具體來說,因為彩色 插補圖像Il和12的取得時間帶都包含了紅外圖像IRl的取得時間,所以能夠將彩色插補 圖像Il和12或者其平均與紅外圖像IRl合成。圖20是表示第3實施例的膠囊內窺鏡502中的精細彩色模式下的動作的各色LED 的發(fā)光定時、光電變換部的動作定時、AD變換部的動作定時、以及無線通信部的動作定時的 關系的時序圖。在精細彩色模式中,只進行可見光的彩色圖像的取得,紅外LED不發(fā)光。從 圖20可知,所有的紅LED在tl到t2的定時,所有的綠LED在t3到t4的定時,所有的藍LED 在t5到t6的定時,相互不重疊地以時分割分別點亮。并且,若RGB3色的LED點亮了一遍, 則再次所有紅LED在t7到偽的定時點亮,以下同樣地點亮綠、藍LED并以同樣的循環(huán)反復 時分割點亮。在此情況下,一次循環(huán)所需要的tl到t6的時間比圖18的tl到偽短,動態(tài) 圖像變得精細。在圖20的無線通信部(B)的時序圖中,表示在暫時不具備通信環(huán)境后,連 續(xù)地進行了通信的情形。如圖20所示,在精細彩色模式中,在只使可見光以時分割幾乎同時發(fā)光的情況 下,圖13的攝像透鏡508的視角通過透鏡驅動部512的控制被設定為狹角(望遠),其焦點 位置也通過透鏡驅動部512的控制被設定為可見光的焦點成像于攝像面。這是因為紅、綠、 藍的焦點位置的偏移較小而且用攝像透鏡的設計中的象差補正也能夠對應,因此能夠進行 最合適的焦點位置對準。像這樣,精細彩色模式適合詳細而高精細地觀察體內的狀態(tài)。圖21是表示圖20所示的精細彩色模式中的第3實施例的膠囊內窺鏡502的動作 下的各色LED的發(fā)光定時和彩色圖像生成的關系的時序圖。如圖21所示,通過基于在tl 開始的紅LED的發(fā)光的紅圖像、基于在t3開始的綠LED的發(fā)光的綠圖像、以及基于在t5開 始的藍LED的發(fā)光的藍圖像,作成了 Fl所示的1幀的彩色圖像。接下來,通過基于在t3開 始的綠LED的發(fā)光的綠圖像、基于在t5開始的藍LED的發(fā)光的藍圖像、以及基于在t7開始 的紅LED的發(fā)光的紅圖像,作成了 F2所示的1幀的彩色圖像。同樣地,通過基于在t5開始 的藍LED的發(fā)光的藍圖像、基于在t7開始的紅LED的發(fā)光的紅圖像、以及基于在t9開始的 綠LED的發(fā)光的綠圖像,作成了 F3所示的1幀的彩色圖像。以下同樣地作成F4所示的1 幀的彩色圖像以下的圖像。像這樣,在精細彩色模式中在各色的LED每次新發(fā)光時,輪番地 新作成1幀的彩色圖像,因此能夠進行流暢的精細動態(tài)圖像的記錄。圖22是表示第3實施例的膠囊內窺鏡502中的紅外模式下的動作的紅外LED的 發(fā)光定時、光電變換部的動作定時、AD變換部的動作定時、以及無線通信部的動作定時的關 系的時序圖。在紅外彩色模式中,只進行紅外圖像的取得,紅外LED以外的LED不發(fā)光。從圖22可知,所有的紅外LED如同tl到t2、t3到t4那樣,在光電變換部中的每次曝光時發(fā) 光。并且與此對應地作成每次1幀的紅外圖像。由此,能夠進行流暢的紅外動態(tài)圖像的記錄。像圖22那樣,在紅外模式中只使紅外光發(fā)光的情況下,圖13的攝像透鏡508的視 角也通過透鏡驅動部512的控制被設定為狹角(望遠),且焦點位置也通過透鏡驅動部512 的控制被設定為紅外光的焦點成像于攝像面。像這樣,紅外模式也適合詳細而高精細地觀 察體內的狀態(tài)。圖23是圖13的第3實施例中的內窺鏡控制部520的動作的流程圖。若在膠囊內 窺鏡502中設置了電池532,則流程開始,在步驟S162中,彩色/紅外模式被初始設定。然 后與此對應,在步驟S164中攝像透鏡508被設定為廣角和泛焦狀態(tài)(panfocal state)。接 下來在步驟S166中,紅、綠、藍和紅外的所有LED被設定為按照規(guī)定的順序依次輪番發(fā)光。 然后在步驟S168中,將處于進行了這些設定的狀態(tài)的信息發(fā)送到外部,并報告給體外監(jiān)視 器 504。接下來分別在步驟S170中實行攝像處理,在步驟S172中實行發(fā)送處理。其詳細 內容在后面說明。若發(fā)送處理結束則進入步驟S174,檢查是否從體外監(jiān)視器504接收到了 動作停止信號。若有接收則立即結束流程。另一方面,若沒有停止信號的接收則進入步驟 S176,檢查是否接收到了模式變更信號。并且若有接收則進入步驟S178,檢查變更后的模式 是否為彩色/紅外模式。若為彩色/紅外模式,則返回步驟S164,將透鏡設定為廣角和泛焦 狀態(tài),以下進入已經(jīng)說明了的步驟S166以下的動作。另一方面,在步驟S178中在變更后的模式不是彩色/紅外模式時進入步驟S180, 檢查是否為精細彩色模式。然后若為精細彩色模式,則在步驟S182中在將透鏡的視角設為 狹角(望遠)的同時設定為可見光焦點狀態(tài),并且在步驟S184中設定為只有可見光的LED 依次輪番發(fā)光。然后,在步驟S186中將這些設定狀態(tài)發(fā)送到外部后,返回步驟S170。此外,在步驟S180中變更后的模式不是精細彩色模式時,是指變更后的模式為紅 外模式,因此轉移到步驟S188,在將透鏡的視角設為狹角(望遠)的同時設定為紅外光焦點 狀態(tài)。并且在步驟S190中設定為只有紅外LED發(fā)光。然后,轉移到步驟S186,在將這些設 定狀態(tài)發(fā)送到外部后,返回步驟S170。圖對是表示圖23的步驟S170中的攝像處理的詳細內容的流程圖。若流程開始, 則在步驟S192中檢查是否存在模式的選擇或變更。在不存在模式選擇或變更時,進入步驟 S194,檢查曝光時間是否完成。然后若檢測出完成則進入步驟S196,進行積累電荷的讀出開 始處理。并且在步驟S198中指示LED的發(fā)光停止。并且在步驟S200中檢查積累電荷讀出 是否完成,若未完則一邊反復步驟S200 —邊等待完成。若在步驟S200中檢測出了讀出完成,則進入步驟S202,指示AD變換開始,并且, 進入步驟S206進行殘留電荷的清除開始處理后,轉移到步驟S208的LED選擇處理。這是 選擇接下來應發(fā)光的LED的處理,其詳細內容在后面說明。并且,在步驟S210中指示在步 驟S208中選擇的LED的發(fā)光開始。接著在步驟S212中檢查積累電荷的清除是否完成,若 未完則一邊反復步驟S212 —邊等待完成。若在步驟S212中檢測出了積累電荷的清除完成,則轉移到步驟S214,開始曝光并 且在步驟S216中開始曝光時間的計數(shù),并結束流程。另一方面,若在步驟S194中曝光時間
27沒有完成,則立即結束流程。此外,若在步驟S192中檢測出了模式的選擇或變更,則轉移到 步驟S218,進行攝像處理的初始化并進入步驟S208的LED選擇處理。圖25是表示圖M的步驟S208中的LED選擇處理的詳細內容的流程圖。若流程 開始,則在步驟S222中檢查是否為紅外模式。若不符合則代表是彩色/紅外模式或者精細 彩色模式。在此情況下進入步驟S2M,通過圖M的步驟S218來檢查是否進行了攝像處理 的初始化。若這也不符合則進入步驟,讀出上次選擇的LED存儲。然后在步驟中 根據(jù)讀出的存儲來檢查上次發(fā)光的是否為紅LED。若不符合,則進一步在步驟S230中檢查 上次發(fā)光的是否為綠LED。在步驟S230中在上次發(fā)光不是綠LED時,進入步驟S232,檢查是否為精細彩色模 式。在符合的情況下,紅、綠、和藍的LED輪番發(fā)光。并且在此情況下,若上次發(fā)光既不是紅 也不是綠則代表是藍,因此從步驟S232進入步驟S234,選擇下一個輪到的紅LED。然后在 步驟S236中存儲該選擇結果并結束流程。另一方面,在步驟S232中在沒有檢測出是精細彩色模式的情況下,代表是彩色/ 紅外模式。在此情況下,紅、綠、藍、和紅外的LED輪番發(fā)光。并且在此情況下,若上次發(fā)光既 不是紅也不是綠則代表是藍,因此從步驟S232進入步驟S238,選擇下一個輪到的紅外LED。 然后在步驟S236中存儲該選擇結果并結束流程。此外,在步驟中在上次發(fā)光的是紅LED時進入步驟S242,選擇下一個輪到的 綠LED。然后在步驟S236中存儲該選擇結果并結束流程。此外,在步驟S230中在上次發(fā)光 的是綠LED時進入步驟S240,選擇下一個輪到的藍LED。然后在步驟S236中存儲該選擇結 果并結束流程。并且,在步驟S222中為紅外模式時進入步驟S244,選擇紅外LED。并且因 為在紅外模式的情況下選擇的總是紅外LED,所以不需要進行選擇結果的存儲而是立即結 束流程。另外,在步驟S2M中在進行了攝像處理的初始化時,進入步驟S242并選擇綠LED 作為首先發(fā)光LED。圖沈是表示圖23的步驟S172中的發(fā)送處理的詳細內容的流程圖。若流程開始, 則在步驟S252中檢查是否為數(shù)據(jù)的發(fā)送中。若不是發(fā)送中則進入步驟S2M,檢查是否存在 發(fā)送成功了的數(shù)據(jù)。并且若存在符合的數(shù)據(jù)則在步驟S256中將其從圖像緩沖存儲器中消 去并轉移到步驟S258。另一方面,若在步驟S2M中沒有發(fā)送成功數(shù)據(jù)則直接轉移到步驟 S258。在步驟S258中,檢查AD變換是否完成,若符合則在步驟S260中將AD變換后的數(shù) 據(jù)保存在圖像緩沖存儲器中,并轉移到步驟S262。另一方面,若AD變換沒有結束,則直接轉 移到步驟S262。在步驟S262中檢查是否存在保存在圖像緩沖存儲器中的數(shù)據(jù),若存在數(shù)據(jù) 則在步驟S264中檢查通信狀態(tài)是否為0K。然后若為OK則在步驟S266中以FIFO (先入先 出)從圖像緩沖存儲器中讀出數(shù)據(jù),并在步驟S268中指示讀出的數(shù)據(jù)的發(fā)送開始并結束流 程。另外,在步驟S252中是數(shù)據(jù)發(fā)送中時,在步驟S262中在圖像緩沖存儲器中沒有數(shù)據(jù)的 保存時,或者在步驟S264中通信狀態(tài)不是OK時,分別立即結束流程。圖27是表示圖13的第3實施例中的體外監(jiān)視器504的監(jiān)視器控制部540的動作 的流程圖,與膠囊內窺鏡502的通信開始時流程開始。若流程開始,則在步驟S272中檢查圖 像數(shù)據(jù)的新接收的有無。若存在新接收數(shù)據(jù),則進入步驟S274,檢查新接收數(shù)據(jù)是否完整。 并且若完整則進入步驟S276,指示將其保存在圖像緩沖存儲器538中,并轉移到步驟S278。另外,在步驟S272中沒有數(shù)據(jù)的新接收,或者在步驟S274中新接收數(shù)據(jù)不完整時,都返回 步驟S272。在步驟S278中,檢查是否為紅外模式,若不符合則在步驟S280中檢查是否為彩色 /紅外模式。并且若為彩色/紅外模式則進入步驟S282,檢查新接收數(shù)據(jù)是否為紅外圖像 數(shù)據(jù)。若不符合,則代表是紅、綠、藍的任意一種圖像數(shù)據(jù),因此進入步驟S284,指示根據(jù)這 些數(shù)據(jù)來作成紅外圖像的插補輔助圖像,并轉移到步驟S286。步驟S284的指示是用于在為 了得到紅外的流暢的動態(tài)圖像而根據(jù)紅外圖像數(shù)據(jù)來進行插補時,輔助性地使用在紅外圖 像間的定時得到的可見光圖像數(shù)據(jù)的信息的指示。在步驟S286中,檢查新接收數(shù)據(jù)是否為藍圖像數(shù)據(jù)。并且若不符合則代表是紅圖 像數(shù)據(jù)或者綠圖像數(shù)據(jù),因此進入步驟S290,檢查是否保存了新接收數(shù)據(jù)前的可視2色的 數(shù)據(jù)。并且若保存了,則與新接收數(shù)據(jù)一起湊齊了紅、綠、藍的3色,因此進入步驟S292,指 示作成插補彩色圖像,并返回步驟S272。根據(jù)步驟S292的指示而作成的圖像相當于圖19 的彩色插補圖像Il或者12。在步驟S278中為紅外模式時,新接收數(shù)據(jù)為紅外圖像數(shù)據(jù),因此轉移到步驟 S294,指示紅外圖像的作成,并返回步驟S272。此外,在步驟S282中新接收數(shù)據(jù)為紅外圖像 數(shù)據(jù)時也轉移到步驟S294。另一方面,在步驟S286中新接收數(shù)據(jù)為藍圖像數(shù)據(jù)時進入步驟 S296,檢查前面的2色(在此情況下為紅和綠)的圖像數(shù)據(jù)是否保存在了圖像緩沖存儲器 中。并且若存在這些數(shù)據(jù)的保存則湊齊了連續(xù)的3色,因此進入步驟S298,指示彩色圖像生 成,并返回步驟S272。根據(jù)該指示而作成的圖像相當于圖19的彩色圖像Fl或F2。此外,在步驟S280中不是彩色/紅外模式時,代表是精細彩色模式,因此還是轉移 到步驟S296,進入是否保存了前面的可視2色數(shù)據(jù)的檢查,若前面存在2色數(shù)據(jù)則指示步驟 S298的彩色圖像生成。根據(jù)該指示而作成的圖像相當于圖21的彩色圖像F1、F2、F3等。另 外,在步驟S290或者步驟S296中沒有前面的可視2色數(shù)據(jù)的保存時立即返回步驟S272。實施例4圖28是表示本發(fā)明的第4實施例的動作定時的關系的時序圖。第4實施例基本 上是與圖13到圖17所示的內窺鏡系統(tǒng)共通的結構,因此在以下說明中,適當使用圖13的 模塊圖的符號來進行說明。第4實施例與第3實施例的不同之處在于,CIGS攝像傳感器的 結構和LED的發(fā)光定時。S卩,第3實施例的CIGS攝像傳感器510不具有彩色濾光器,顏色 的分解由LED的時分割發(fā)光來進行,而第4實施例的CIGS攝像傳感器510,具有圖7到圖 10所示的那種彩色濾光器,與第1實施例和第2實施例相同地由CIGS攝像傳感器自身來進 行顏色分解。并且,LED的發(fā)光不進行時分割而是全部顏色同時進行。圖觀是表示這種第4實施例的膠囊內窺鏡502中的彩色/紅外模式下的動作的 LED的發(fā)光定時、光電變換部的動作定時、AD變換部的動作定時、以及無線通信部的動作定 時的關系的時序圖。如上所述,所有紅LED、所有綠LED、所有藍LED、以及所有紅外LED,在光 電變換部的曝光定時全部同時發(fā)光。另外,各LED即使取代像圖觀那樣閃爍發(fā)光而連續(xù)發(fā) 光也沒有影響。另外,在圖觀的彩色/紅外模式中,攝像透鏡508的視角通過透鏡驅動部 512的控制被設定為廣角,焦點深度被設定得較深,并且其焦點位置也通過透鏡驅動部512 的控制而被設定成為由可見光覆蓋紅外光的泛焦狀態(tài)。這種攝像透鏡控制與圖18的彩色 /紅外模式的情況相同。
圖四是表示第4實施例的膠囊內窺鏡502中的精細彩色模式下的動作的LED的 發(fā)光定時、光電變換部的動作定時、AD變換部的動作定時、以及無線通信部的動作定時的關 系的時序圖。從圖四可知,所有紅LED、所有綠LED、以及所有藍LED,在光電變換部的曝光 定時全部同時發(fā)光。另外,紅外LED不發(fā)光。如圖四所示,在精細彩色模式中只使可見光 同時發(fā)光的情況下,圖13的攝像透鏡508的視角通過透鏡驅動部512的控制而被設定為狹 角(望遠),其焦點位置也通過透鏡驅動部512的控制而被設定為可見光的焦點成像于攝像 面。這種攝像透鏡控制與圖20的精細彩色模式的情況相同。第4實施例中的紅外模式的時序圖與第3實施例中的圖22相同。此外,關于紅外 模式中的攝像透鏡508的視角通過透鏡驅動部512的控制而被設定為狹角(望遠),其焦 點位置也通過透鏡驅動部512的控制而被設定為紅外光的焦點成像于攝像面這一點,也與 圖22的紅外模式相同。關于第4實施例中的彩色/紅外模式適合從整體上粗略地觀察體 內的狀態(tài),另一方面,精細彩色模式和紅外模式適合詳細而高精細地觀察體內的狀態(tài)這一 點也與第3實施例相同。另外,雖然上述第3實施例和第4實施例中的內窺鏡系統(tǒng)構成為具有膠囊內窺鏡 和體外監(jiān)視器的內窺鏡系統(tǒng),但本發(fā)明的實施不限于此。例如,也可以構成為用軟管連接了 體內和體外的通常的內窺鏡。在此情況下,使基于圖13的天線530和546而進行的無線通 信成為基于軟管內的線路的有線通信,并且在該軟管內設置公知的通氣管或導水管以及軟 管彎曲機構等。此外,也可以取代用電信號來進行體內與體外之間的圖像信息傳達,而通過 基于纖維等的光學單元來將在體內取得的圖像取出到體外。在此情況下,CIGS圖像傳感器 被設置于體外。此外,對于光源也可以將發(fā)光部設置于體外,并用光導來將其導入到體內。 在這種結構中,不將圖14到圖17的光源配置理解為發(fā)光部分的配置,而是理解為光源光射 出部的配置。并且,在使用光導的情況下,不一定需要使光源光射出部區(qū)分為各種顏色,也 可以使用通用的光導來將來自各色發(fā)光部的光導向體內,并從通用的射出口照射。此外,在 上述第3實施例和第4實施例中說明了的本發(fā)明的各種特征的實施不限于內窺鏡,也可以 適當使用于使用了各種攝像傳感器的攝像、觀察、記錄設備中。以下,對以上公開的各種技術特征總結起來進行說明。首先,在本說明書中公開的第1技術特征涉及光電變換傳感器。作為光電變換傳感器,具有各種特性的光電變換傳感器經(jīng)常被提出。例如,在專利 文獻1和專利文獻2等中,提出了涉及使用了 CIGS系薄膜的光電變換傳感器的提案。但是,在光電變換傳感器中被研究出的各種特性還不能說被充分有效利用,應進 一步研究的課題很多。因此,在本說明書中,為了提出在光電變換傳感器中被研究出的特性的合適的有 效利用,而公開了第1技術特征。具體來說,在本說明書中,作為上述第1技術特征的一個例子,公開了一種能夠 實時取景的照相機,其特征在于,具有光學取景器;攝像傳感器,其在可見光范圍內具有 60%以上的量子效率;光分割單元,其為了由光學取景器進行被攝體像觀察以及由攝像傳 感器進行攝像,而對來自被攝體的可見光范圍內的光進行分割;和顯示部,其顯示基于所述 攝像傳感器的輸出的被攝體像。作為上述這種在可見光范圍內具有60%以上的量子效率的 傳感器,提出了 CIGS傳感器(將銅、銦、鎵、和硒作為材料的光傳感器)等,通過使用這種高靈敏度的攝像傳感器的結構,雖然為了實時取景而將來自被攝體的可見光范圍內的光的一 部分通過光分割單元分配給攝像傳感器,但是其光量比率很微小即可,能夠防止用光學取 景器觀察的被攝體像變暗。因此,能夠在光學取景器和顯示部上同時進行被攝體的觀察。另外,根據(jù)在本說明書中公開的詳細特征,攝像傳感器在紅外范圍內也具有60% 以上的量子效率,并且光分割單元對來自被攝體的紅外范圍內的光,具有將其導向所述攝 像傳感器的波長選擇性。由此,能夠在在紅外范圍內具有很大靈敏度的攝像傳感器中使用 在光學取景器中不需要的紅外范圍的光,能夠將攝像傳感器的輸出用于夜視照相機。并且根據(jù)詳細的特征,在本說明書中公開的能夠實時取景的照相機具有紅外截止 濾光器,其防止紅外范圍內的光向攝像傳感器的入射。由此,能夠不影響紅外范圍的靈敏度 地根據(jù)可見光范圍的光來進行實時取景。并且根據(jù)詳細的特征,在本說明書中公開的能夠 實時取景的照相機具有可見光截止濾光器,其能夠與紅外截止濾光器調換,防止可見光范 圍內的光向攝像傳感器的入射。由此,能夠不影響可見光范圍的靈敏度地將攝像傳感器的 輸出用于夜視照相機。此外,根據(jù)在本說明書中公開的其他特征,提供一種能夠實時取景的照相機,其特 征在于,具有光學取景器;攝像傳感器,其在可見光范圍內和紅外范圍內具有靈敏度;光 分割單元,其為了由光學取景器進行被攝體像觀察和由攝像傳感器進行攝像,而對來自被 攝體的可見光范圍內的光進行分割,并且具有對來自被攝體的紅外范圍內的光將其導向攝 像傳感器的波長選擇性;和顯示部,其顯示基于攝像傳感器的輸出的被攝體像。由此,能夠 對于來自被攝體的可見光范圍內的光,將其分配給由光學取景器進行的被攝體像觀察和由 攝像傳感器進行的攝像,并且對于紅外范圍的光,將其在攝像傳感器中最大利用,并將攝像 傳感器的輸出用于夜視照相機。并且根據(jù)詳細的特征,在本說明書中公開的能夠實時取景的照相機具有記錄用攝 像部,其為了記錄來自被攝體的可見光內的光而進行拍攝。由此,攝像傳感器能夠起到夜視 照相機的攝像部的作用,并能夠記錄其輸出。此外,作為在本說明書中公開了的詳細的特征,能夠實時取景的照相機,通過設置 防止紅外范圍內的光向攝像傳感器的入射的紅外截止濾光器,能夠不影響紅外范圍的靈敏 度地進行基于可見光范圍的光的實時取景,并且作為詳細的特征,通過設置能夠與紅外截 止濾光器調換的防止可見光范圍內的光向攝像傳感器的入射的可見光截止濾光器,能夠不 影響可見光范圍的靈敏度地將攝像傳感器的輸出用于夜視照相機。此外,在構成為夜視照 相機的情況下,能夠設置記錄攝像傳感器的圖像的記錄單元。此外,根據(jù)在本說明書中公開了的其他特征,提供一種能夠實時取景的照相機,其 特征在于,具有光學取景器;攝像傳感器,其在可見光范圍內具有60%以上的量子效率; 光路切換單元,其對來自被攝體的光進行引導以執(zhí)行由光學取景器進行的被攝體像觀察和 由所述攝像傳感器進行的攝像的任意一方;和顯示部,其顯示基于攝像傳感器的輸出的被 攝體像。由此,能夠提供一種能夠實時取景的照相機,其在被攝體像較暗從而利用光學取景 器的觀察困難時,能夠通過光路切換單元將來自被攝體的光導向攝像傳感器,并通過具有 高靈敏度的攝像傳感器來觀察用肉眼無法觀察的圖像。該0特征有益于對較暗的被攝體進 行閃光燈攝影時的構圖決定等。此外,根據(jù)在本說明書中公開了的詳細的特征,攝像傳感器在紅外范圍內也具有60%以上的量子效率。這種紅外范圍內的攝像傳感器的較大的靈敏度有益于將其用于夜視 照相機。在上述照相機的特征中,作為其詳細的特征,通過設置防止紅外范圍內的光向攝像 傳感器的入射的紅外截止濾光器,也能夠不影響攝像傳感器的紅外范圍的靈敏度地,使基 于可見光范圍的光的實時取景成為可能。并且作為詳細的特征,通過設置能夠與紅外截止 濾光器調換的防止可見光范圍內的光向攝像傳感器的入射的可見光截止濾光器,能夠不影 響可見光范圍的靈敏度地將攝像傳感器的輸出用于夜視照相機。此外,根據(jù)在本說明書中公開了的更詳細的特征,設置有記錄單元,其記錄攝像傳 感器的圖像。由此,用肉眼無法觀察的可見光范圍內的圖像的攝像記錄和夜視照相機的圖 像的記錄成為可能。根據(jù)更詳細的特征,在本說明書中公開了的能夠實時取景的照相機中, 設有自動調焦單元,其進行向攝像傳感器的調焦。以上的各種特征中的攝像傳感器的攝像 是在自動對準了焦點的狀態(tài)下進行的。以上所述的各種特征,適合實施于具有為了記錄來 自被攝體的可見光的光而進行拍攝的記錄用攝像部,在來自被攝體的光入射到攝像傳感器 中時,來自被攝體的光不入射到該記錄用攝像部中的單反類型的數(shù)字照相機。接下來,在本說明書中公開了的第2技術特征涉及光電變換傳感器。作為光電變換傳感器,具有各種特性的光電變換傳感器經(jīng)常被提出。例如,在專利 文獻1和專利文獻2等中,提出了涉及使用了 CIGS系薄膜的光電變換傳感器的提案。但是,在光電變換傳感器中被研究出的各種特性還不能說被充分有效利用,應進 一步研究的課題很多。因此,在本說明書中,為了提出在光電變換傳感器中被研究出的特性的合適的有 效利用,而公開了第2技術特征。具體來說,在本說明書中,作為上述第2技術特征的一個例子,公開了一種自動調 焦照相機,其具有攝像部;傳感器,其用于檢測對攝像部的調焦狀態(tài),在可見光范圍內具 有60%以上的量子效率;和控制部,其根據(jù)傳感器的輸出來輸出進行對所述攝像部的調焦 的控制信號。作為上述這種在可見光范圍內具有60%以上的量子效率的傳感器,提出了 CIGS傳感器(將銅、銦、鎵和硒作為材料的光傳感器)等,通過以根據(jù)這種高靈敏度的傳感 器的輸出來輸出調焦的控制信號的方式構成,即使針對在以往不能進行焦點檢測的較暗的 被攝體也能夠進行調焦。由此,針對較暗的被攝體的焦點檢測的速度、可靠性提高,并且不 再需要以往所需要的用于調焦的輔助光照明等。另外,根據(jù)在本說明書中公開了的具體特征,傳感器在紅外范圍內也具有60%以 上的量子效率,并且具有用于截止紅外范圍的光的入射的紅外截止濾光器。由此,能夠不妨 礙焦點檢測性能地有效利用傳感器的可見光內的高靈敏度特性。根據(jù)上述照相機的更具體 特征,紅外截止濾光器能夠從所述傳感器的光路中去掉,并且傳感器的紅外范圍內的60% 以上的量子效率在所述紅外截止濾光器去掉時被使用。更具體來說,通過使用與紅外截止 濾光器調換來使用的可見光截止濾光器,從而即使在傳感器的紅外范圍內也能夠使用60% 以上的量子效率,并能夠用作紅外范圍內的攝像中的焦點檢測傳感器。此外,根據(jù)在本說明書中公開了的其他具體特征,設有限制向傳感器的入射光量 的減光單元。由此,能夠在寬動態(tài)范圍內有效利用在可見光范圍內具有60%以上的量子效 率的傳感器。另外,根據(jù)更具體特征,傳感器具有增益控制單元,并且通過減光單元和增益 控制單元來調整傳感器的靈敏度。
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此外,根據(jù)在本說明書中公開了的其他特征,提供一種自動調焦照相機,其具有 攝像部;傳感器,其用于檢測對攝像部的調焦狀態(tài),具有從可見光范圍到紅外的寬靈敏度范 圍;控制部,其根據(jù)傳感器的輸出來輸出進行對攝像部的調焦的控制信號;以及紅外截止 濾光器和可見光截止濾光器,其為了切換傳感器的靈敏度范圍,以能夠相互調換的方式向 傳感器的光路中插入。由此,能夠有效利用具有寬靈敏度范圍的傳感器,并進行與攝像部的 狀況對應的可見光范圍或紅外范圍內的焦點檢測。此外,根據(jù)在本說明書中公開了的更具體特征,使攝像部具有從可見光范圍到紅 外的寬靈敏度范圍,并以如下方式構成這種攝像部在可見光范圍內進行攝像時,向傳感器 的光路中插入所述紅外截止濾光器,并且攝像部在紅外范圍內進行攝像時向傳感器的光路 中插入所述可見光截止濾光器。此外,根據(jù)在本說明書中公開了的其他特征,提供一種自動調焦照相機,其特征在 于,具有攝像部;傳感器,其用于檢測對攝像部的調焦狀態(tài);控制部,其根據(jù)傳感器的輸出 來輸出進行對攝像部的調焦的控制信號;和減光單元,其限制向傳感器的入射光量。由此, 能夠在使用高靈敏度的傳感器的同時在寬動態(tài)范圍內進行焦點檢測。此外,根據(jù)在本說明書中公開了的更具體特征,設有有效利用單元,其有效利用通 過減光單元而不再入射到傳感器中的光量。作為有效利用的例子,列舉了測光單元或被攝 體區(qū)域中的焦點檢測區(qū)域的推定單元。此外,這種有效利用單元的輸出也能夠為了更合適 的調焦而組合起來有效利用。此外,根據(jù)在本說明書中公開了的其他特征,提供一種自動調焦照相機,其特征 在于,具有攝像部,其在可見光范圍內具有靈敏度;可見光傳感器,其用于檢測對攝像部 的調焦狀態(tài),在可見光范圍內具有靈敏度;紅外傳感器,其在紅外范圍內具有靈敏度;處理 部,其根據(jù)紅外傳感器的輸出來推定在被攝體區(qū)域中應通過可見光傳感器來進行焦點檢測 的部分;和控制部,其根據(jù)可見光傳感器的輸出來輸出進行對攝像部的調焦的控制信號。由 此,能夠進行更恰當?shù)慕裹c檢測。此外,根據(jù)在本說明書中公開了的更具體特征,可見光傳感器和在紅外范圍內具 有靈敏度的紅外傳感器不一定分別設定,也可以切換使用具有從可見光到紅外的靈敏度范 圍的一個傳感器。接下來,在本說明書中公開了的第3技術特征,涉及能夠拍攝可見光圖像和紅外 光圖像的照相機。關于可見光圖像和紅外圖像的使用,為了各種目的而進行了各種研究。而且,為了 該目的,也提出了一種不僅能夠對應可見光范圍的光的傳感而且能夠對應紅外范圍的光的 傳感的彩色傳感器。但是,關于可見光圖像和紅外圖像的取得以及它們的有效利用,應進一步研究的 課題很多。因此,在本說明書中,為了提出能夠實際取得并有效利用可見光圖像和紅外圖像 的能夠拍攝可見光圖像和紅外光圖像的照相機,公開了第3技術特征。具體來說,在本說明書中,作為上述第3技術特征的一個例子,公開了一種能夠拍 攝可見光圖像和紅外光圖像的照相機,其特征在于,具有透鏡光學系統(tǒng);攝像部,其具有 從可見光范圍到紅外的寬靈敏度范圍,接收來自所述透鏡光學系統(tǒng)的光;焦點位置檢測部,其在該攝像部在可見光范圍內進行攝像時檢測為了使可見光圖像成像于攝像部上的透鏡 光學系統(tǒng)的位置,并且在攝像部在紅外光范圍內進行攝像時檢測為了使紅外光圖像成像于 攝像部上的所述透鏡光學系統(tǒng)的位置;和控制部,其在可見光圖像的攝像和紅外光圖像的 攝像之間連動地切換攝像部的功能和焦點位置檢測部的功能。由此,通過具有從可見光范 圍到紅外的寬靈敏度范圍的單板的攝像部,能夠取得雖然波長不同但分別對準了焦點的圖 像。此外,根據(jù)在本說明書中公開了的具體特征,焦點檢測部具有傳感器,其具有從 可見光范圍到紅外的寬靈敏度范圍;紅外截止濾光器,其能夠向傳感器的光路中插入;和 可見光截止濾光器,其能夠向傳感器的光路中插入,控制部在攝像部在可見光范圍內進行 攝像時向所述傳感器的光路中插入紅外截止濾光器,并且在攝像部在紅外光范圍內進行攝 像時向傳感器的光路中插入可見光截止濾光器。由此,對于焦點檢測部的傳感器也能夠為 了可見光圖像和紅外光圖像的焦點檢測而使用共通的結構。另外,根據(jù)更具體特征,在以上 本發(fā)明的實施中,優(yōu)選攝像部或焦點檢測部的任意一方或雙方在可見光范圍內具有60%以 上的量子效率。此外,根據(jù)在本說明書中公開了的其他特征,提供一種能夠拍攝可見光圖像和紅 外光圖像的照相機,其特征在于,具有透鏡光學系統(tǒng);攝像部,其具有從可見光范圍到紅 外的寬靈敏度范圍,接收來自所述透鏡光學系統(tǒng)的光;焦點位置檢測部,其檢測為了使可見 光圖像成像于所述攝像部上的所述透鏡光學系統(tǒng)的位置,和為了使紅外光圖像成像于所述 攝像部上的所述透鏡光學系統(tǒng)的位置的任意一方;控制部,其根據(jù)所述焦點檢測位置對所 述透鏡光學系統(tǒng)進行可見光像與紅外光像的焦點位置的差分的補正驅動;和記錄部,其在 由所述控制部進行補正驅動前根據(jù)所述攝像部的輸出來記錄可見光圖像和紅外光圖像的 任意一方,并且在由所述控制部進行補正驅動后根據(jù)所述攝像部的輸出來記錄可見光圖像 和紅外光圖像的另一方。由此,能夠使用具有從可見光范圍到紅外的寬靈敏度范圍的單板 的攝像部,幾乎同時取得不管波長不同但分別對準了焦點的可見光圖像和紅外圖像。另外, 在上述照相機中,作為具體特征的攝像部,也優(yōu)選在可見光范圍內具有60%以上的量子效 率。此外,根據(jù)在本說明書中公開了的其他具體特征,設有圖像處理部,其處理由攝像 部記錄的可見光圖像和紅外光圖像,根據(jù)更具體特征,該圖像處理部對可見光圖像和紅外 光圖像進行融合處理。通過這種在都對準了焦點的狀態(tài)下幾乎同時拍攝到的可見光圖像和 紅外圖像的融合,能夠進行被攝體的合適的分析。此外,根據(jù)在本說明書中公開了的其他特征,記錄部在由控制部進行補正驅動前 根據(jù)攝像部的輸出來記錄可見光圖像和紅外光圖像這兩者,并且在由控制部進行補正驅動 后,根據(jù)攝像部的輸出來記錄可見光圖像和紅外光圖像這兩者。這些圖像的取得能夠通過 下述這樣的各種組合來有效利用。例如,設置圖像處理部,其處理在由控制部進行補正驅動前由所述記錄部所記錄 的可見光圖像,和由控制部進行補正驅動后由記錄部所記錄的可見光圖像,更具體來說,通 過對這兩個可見光圖像進行融合處理,能夠得到具有對準了焦點的緊湊的軟焦點狀態(tài)的可 見光像。同樣,設置圖像處理部控制部,其處理在由所述控制部進行補正驅動前由記錄部所記錄的紅外光圖像,和由控制部進行補正驅動后由記錄部所記錄的紅外光圖像,更具體 來說,通過對這兩個紅外光圖像進行融合處理,能夠得到具有對準了焦點的緊湊的軟焦點 狀態(tài)的紅外光像。另一方面,若設置處理在由控制部進行補正驅動前由記錄部所記錄的可見光圖像 和紅外光圖像的圖像處理部,則能夠用沒有對準焦點的一方的圖像來補正對準了焦點的一 方的圖像。例如,若在可見光圖像對準了焦點,則用所述紅外光圖像對可見光圖像進行補正處理。同樣,若設置處理在由控制部進行補正驅動后由記錄部所記錄的紅外光圖像和可 見光紅外光圖像的圖像處理部,則能夠用沒有對準焦點的一方的圖像來補正對準了焦點的 一方的圖像。例如,若在紅外光圖像對準了焦點,則用可見光圖像對紅外光圖像進行補正處理。接下來,在本說明書中公開了的第4技術特征涉及攝像傳感器。作為光電變換單元,經(jīng)常提出具有各種特性的光電變換單元。此外,以往也提出了 各種用于彩色圖像的攝像傳感器和用于紅外圖像的攝像傳感器。但是,對于充分有效利用了光電變換單元的特性的攝像傳感器,應進一步研究的 課題還很多。因此,在本說明書中,為了提出有效利用了光電變換單元的特性的攝像傳感器,公 開了第4技術特征。具體來說,在本說明書中,作為上述第4技術特征的一個例子,公開了一種攝像傳 感器,其具有多個光電變換部,其分別在可見光范圍內具有60%以上的量子效率并規(guī)則 地被排列;第1彩色濾光器,其分別對從這些多個光電變換部中規(guī)則地選擇的第1組而設 置;和第2彩色濾光器,其分別對從多個光電變換部中規(guī)則地選擇的第2組而設置,并且比 第1彩色濾光器的光透過面積小。由此,能夠提供一種攝像傳感器,其通過有效利用可見光 范圍內的高靈敏度特性,并減少一部分彩色濾光器的受光面積,即使以像素為單位也能夠 進行用于與視覺靈敏度一致的特性的調整。此外,根據(jù)在本說明書中公開了的具體特征,攝像傳感器還具有第3彩色濾光器, 其分別對從多個光電變換部中規(guī)則地選擇的第3組而設置,并且比第1彩色濾光器的光透 過面積小。并且,更具體來說,第1、第2、以及第3彩色濾光器分別是綠透過彩色濾光器、紅 透過彩色濾光器、以及藍透過彩色濾光器。此外,根據(jù)在本說明書中公開了的其他具體特 征,多個光電變換部在紅外光范圍內也具有60%以上的量子效率,并且具有紅外光透過濾 光器,其分別對于從這些多個光電變換部中規(guī)則地選擇的紅外光用組而設置。由此,能夠分 別得到可見光和紅外光這兩者的圖像數(shù)據(jù),并且對于可見光圖像,能夠提供與視覺靈敏度 匹配的攝像傳感器。此外,根據(jù)在本說明書中公開了的其他特征,提供一種攝像傳感器,其具有多個 光電變換部,其分別在可見光范圍和紅外光范圍內具有60%以上的量子效率,并規(guī)則地被 排列;第1可見光透過彩色濾光器,其分別對于從這些多個光電變換部中規(guī)則地選擇的第1 組而設置;紅外光透過濾光器,其分別對于從多個光電變換部中規(guī)則地選擇的第2組而設 置;和插補部,其在對與第2組的光電變換部對應的位置的可見光數(shù)據(jù)進行插補時,對來自 第1組光電變換部的輸出加上第2光電變換部的數(shù)據(jù)。由此,盡管將多個光電變換部的一部分供給紅外圖像取得,也能夠將它們有效利用于可見光數(shù)據(jù)的插補。此外,根據(jù)在本說明書中公開了的具體特征,插補部在對與第1組的光電變換部 對應的位置的紅外光數(shù)據(jù)進行插補時,對來自第2組的光電變換部的輸出加上第1光電變 換部的數(shù)據(jù)。由此,用于可見光圖像取得的光電變換部的輸出也能夠有效利用于紅外光數(shù) 據(jù)的插補。此外,根據(jù)在本說明書中公開了的其他特征,提供一種攝像傳感器,其具有多個 光電變換部,其分別在可見光范圍和紅外光范圍內具有60%以上的量子效率,并規(guī)則地被 排列;綠透過彩色濾光器,其分別對于從這些多個光電變換部中規(guī)則地選擇的第1組而設 置;紅透過濾光器,其分別對于從多個光電變換部中規(guī)則地選擇的第2組而設置;藍透過濾 光器,其分別對于從多個光電變換部中規(guī)則地選擇的第3組而設置;和紅外光透過濾光器, 其分別對于從多個光電變換部中以密度小于所述第2組的方式規(guī)則地選擇的第4組而設 置。通過像這樣有效利用波長的差異,盡管將多個光電變換部的一部分供給紅外圖像取得, 也能夠進行充分的可見光數(shù)據(jù)的取得。此外,根據(jù)在本說明書中公開了的具體特征,設有插補部,其在對與第2組的光電 變換部對應的位置的紅外光數(shù)據(jù)進行插補時對來自第4組的多個光電變換部的輸出進行 加權來進行插補。由此,即使用于紅外圖像取得的光電變換部的配置稀疏,也能夠進行成為 流暢的圖像的插補。此外,根據(jù)在本說明書中公開了的其他特征,提供一種攝像傳感器,其特征在于, 具有多個光電變換部,其分別在可見光范圍內具有60%以上的量子效率,并規(guī)則地被排 列;第1彩色濾光器,其分別對于從這些多個光電變換部中在一部分方向上具有非對稱性 地規(guī)則地選擇的第1組而設置;和第2彩色濾光器,其分別對于從多個光電變換部中在全部 方向上具有對稱性地規(guī)則地選擇的第2組而設置。由此,能夠在具有非對稱性地配置的彩 色濾光器的剩余部分上配置具有其他光學特性的彩色濾光器。例如,能夠提供如下攝像傳 感器進一步追加第3彩色濾光器,其分別對于從多個光電變換部中在全部方向上具有對 稱性地規(guī)則地選擇的第3組而設置,并使第1、第2和第3彩色濾光器分別為綠透過彩色濾 光器、紅透過彩色濾光器和藍透過彩色濾光器,并且在多個光電變換部在紅外光范圍內也 具有60%以上的量子效率時,通過在綠透過濾光器的配置的非對稱部分中再嵌入紅外的彩 色濾光器,能夠取得可見光像和紅外圖像這兩者。此外,根據(jù)在本說明書中公開了的其他特征,提供一種攝像傳感器,其具有多個 光電變換部,其分別在可見光范圍內具有60%以上的量子效率,并規(guī)則得被排列;第1彩色 濾光器,其分別對于從這些多個光電變換部中規(guī)則地選擇的第1組而設置;第2彩色濾光 器,其分別對于從多個光電變換部中規(guī)則地選擇的第2組而設置;和插補部,其在對與第2 組的光電變換部對應的位置的第1彩色濾光器的顏色數(shù)據(jù)進行插補時,對來自所述第1組 的光電變換部的輸出進行加權來進行補充。由此,即使在非對稱地選擇了第1組的光線變 換部的情況下也能夠進行恰當?shù)牟逖a。此外,根據(jù)在本說明書中公開了的具體特征,具有第3彩色濾光器,其分別對于從 多個光電變換部中規(guī)則地選擇的第3組而設置,插補部在對與第3組的光電變換部對應的 位置的第1彩色濾光器的顏色數(shù)據(jù)進行插補時,對來自所述第1組的光電變換部的輸出進 行加權來進行插補。由此,即使在非對稱地選擇了第1組的光線變換部的情況下也能夠進
36行各種像素的恰當?shù)牟逖a。在此情況下,第1、第2、和第3彩色濾光器的合適的例子,分別 為綠透過彩色濾光器、紅透過彩色濾光器、和藍透過彩色濾光器。接下來,在本說明書中公開了的第5技術特征涉及攝像傳感器及其有效利用。作為光電變換單元,經(jīng)常提出具有各種特性的光電變換單元。此外,以往也提出了 各種用于彩色圖像的攝像傳感器和用于紅外圖像的攝像傳感器。并且也提出了各種有效利 用了這些攝像傳感器的內窺鏡等攝像、觀察、記錄設備。但是,在光電變換單元中提出的各種特性還不能說被充分有效利用,應進一步研 究的課題還很多。因此,在本說明書中,為了提出在光電變換單元中提出的特性的對攝像、觀察、記 錄設備的合適的有效利用,公開了第5技術特征。具體來說,在本說明書中,作為上述第5技術特征的一個例子,公開了一種內窺 鏡,其具有多個光電變換部,其分別在可見光范圍和紅外光范圍內具有60%以上的量子 效率,并被規(guī)則地排列;可見光范圍照明光源;紅外光范圍照明光源;和控制部,其在可見 光范圍照明光源的照明下取得光電變換部所接收的圖像來作為可見光圖像數(shù)據(jù),并且在紅 外光范圍照明光源的照明下取得光電變換部所接收的圖像來作為紅外光圖像數(shù)據(jù)。由此, 能夠使用通用的光電變換部,通過照明光源的切換來取得可見光圖像數(shù)據(jù)和紅外光圖像數(shù) 據(jù)。另外,根據(jù)在本說明書中公開了的其他特征,提供一種內窺鏡,其具有多個光電 變換部,其在可見光范圍內具有60%以上的量子效率,并規(guī)則地被排列;三個不同的單色 可見光照明光源;和控制部,其在這三個不同的單色可見光照明光源的照明下分別取得光 電變換部所接收的圖像來分別作為三個不同的單色可見光圖像數(shù)據(jù)。由此,能夠使用通用 的光電變換部,通過照明光源的切換來分離并取得三個不同的單色可見光圖像數(shù)據(jù)。根據(jù)以上這種具體特征,控制部使三個不同的單色可見光照明光源和紅外光范圍 照明光源或者三個不同的單色可見光照明光源輪番地時分割發(fā)光。此外,根據(jù)更具體的特 征,控制部在三個單色可見光照明光源的一個的新發(fā)光下每次取得單色可見光圖像數(shù)據(jù) 時,為了與在另外兩個單色可見光照明光源的照明下分別已取得的單色可見光圖像數(shù)據(jù)組 合而作為彩色圖像數(shù)據(jù)提供。由此能夠取得流暢的動態(tài)圖像數(shù)據(jù)。此外,根據(jù)在本說明書中公開了的更具體的特征,在使用紅外光范圍照明光源的 情況下,控制部根據(jù)在用于取得三個單色可見光圖像數(shù)據(jù)的三個不同的單色可見光照明光 源的發(fā)光定時中,包含紅外光范圍照明光源的發(fā)光定時的情況和不包含的情況下,改變將 三個單色可見光圖像數(shù)據(jù)組合后的彩色圖像的處理。由此,能夠將以不等間隔地湊齊了三 個單色可見光圖像數(shù)據(jù)的情況用作插補圖像,將等間隔地湊齊了的情況用作本圖像等,適 當改變彩色圖像的處理。此外,根據(jù)在本說明書中公開了的其他特征,提供一種內窺鏡,其在可見光范圍照 明光源和紅外光范圍照明光源的一方的照明下由光電變換部接收到了圖像時,在另一方的 照明下由所述光電變換部對接收到的圖像進行處理。由此,能夠在接近的定時取得可見光 圖像數(shù)據(jù)和紅外光圖像數(shù)據(jù)。處理的具體例為AD變換,另一具體例為數(shù)據(jù)的發(fā)送。這些都 是比較需要時間的處理,通過與光電變換部的受光進行并行處理,能夠有效地在接近的定 時取得可見光圖像數(shù)據(jù)和紅外光圖像數(shù)據(jù)。
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此外,根據(jù)在本說明書中公開了的其他特征,提供一種內窺鏡,其具有多個光電 變換部,其規(guī)則地排列;照明光源;膠囊部,其包含取得在照明光源的照明下由光電變換部 所接收的圖像來作為RAW數(shù)據(jù)的控制部,和發(fā)送RAW數(shù)據(jù)的無線發(fā)送部;和體外監(jiān)視部,其 包含接收來自無線發(fā)送部的RAW數(shù)據(jù)的無線接收部、對接收到的RAW數(shù)據(jù)進行處理的圖像 處理部、以及顯示由圖像處理部處理后的圖像的顯示部。由此,例如能夠在體外進行彩色圖 像的作成,能夠減輕吞入體內的膠囊的結構的負擔。接下來,在本說明書中公開了的第6技術特征,涉及攝像傳感器及其有效利用。作為光電變換單元,經(jīng)常提出具有各種特性的光電變換單元。此外,以往也提出了 各種用于彩色圖像的攝像傳感器和用于紅外圖像的攝像傳感器。并且也提出了各種有效利 用了這些攝像傳感器的內窺鏡等攝像、觀察、記錄設備。但是,在光電變換單元中提出了的各種特性還不能說被充分有效利用,應進一步 研究的課題還很多。因此,在本說明書中,為了提出在光電變換單元中提出的特性的對攝像、觀察、記 錄設備的合適的有效利用,公開了第6技術特征。具體來說,在本說明書中,作為上述第6技術特征的一個例子,公開了一種內窺 鏡,其具有多個光電變換部,其分別在可見光范圍和紅外光范圍內具有60%以上的量子 效率,并規(guī)則地被排列;攝像透鏡,其使被攝體像成像于光電變換部上;可見光范圍照明光 源,其包含在攝像透鏡的光軸周圍分別配置了一對以上的三個不同的單色可見光照明光 源;和紅外光范圍照明光源,其在攝像透鏡的光軸周圍配置了一對以上。由此,能夠進行有 效利用了光電變換部的特性的可見光和紅外的攝像。另外,根據(jù)本發(fā)明的具體特征,通過使 三個不同的單色可見光照明光源和紅外光范圍照明光源輪番地時分割發(fā)光而得到各色的 圖像信息。另外,根據(jù)在本說明書中公開了的另一具體特征,可見光范圍照明光源和紅外光 范圍照明光源以具有兩條以上的線對稱軸的方式配置于所述攝像透鏡的光軸周圍。由此, 各光源成為針對光軸周圍的兩條以上線軸線對稱的配置,針對各色良好地保持了光軸周圍 的照明的對稱性。此外,根據(jù)本發(fā)明的另一具體特征,三個不同的單色可見光照明光源以不 被紅外光范圍照明光源分割的方式配置為一團。由此,通過密集地配置可見光范圍的照明 光源,能夠減輕不同顏色的照明光源錯開配置而產(chǎn)生的照明陰影的顏色不勻。此外,根據(jù)在本說明書中公開了的又一具體特征,三個不同的單色可見光照明光 源具有多個綠色光照明光源和與其相比數(shù)量較少的彼此相同數(shù)量的紅色光照明光源和藍 色光照明光源。由此,綠的發(fā)光量相對較多,能夠取得與視覺靈敏度匹配的彩色圖像。此外, 根據(jù)在本說明書中公開了的又一具體特征,可見光范圍照明光源和所述紅外光范圍照明光 源旋轉對稱地配置于所述攝像透鏡的光軸周圍。由此,光軸周圍的各色的配置成為旋轉對 稱,減輕了沿著旋轉方向的照明陰影的顏色不勻。此外,根據(jù)在本說明書中公開了的另一特征,提供一種內窺鏡,其具有多個光電 變換部,其分別在可見光范圍和紅外光范圍內具有60%以上的量子效率,并規(guī)則地被排列; 攝像透鏡,其使被攝體像成像于光電變換部上;可見光范圍照明光源;紅外光范圍照明光 源;和控制部,其根據(jù)可見光范圍照明光源和紅外光范圍照明光源的成像位置的差來調整 攝像透鏡的視角。由此,能夠對應因波長不同而的成像位置的差異。
此外,根據(jù)在本說明書中公開了的另一特征,提供一種內窺鏡,其具有多個光電 變換部,其分別在可見光范圍和紅外光范圍內具有60%以上的量子效率,并規(guī)則地被排列; 攝像透鏡,其使被攝體像成像于光電變換部上;可見光范圍照明光源;紅外光范圍照明光 源;控制部,其根據(jù)可見光范圍照明光源和紅外光范圍照明光源的成像位置的差來調整攝 像透鏡的焦點位置。由此,能夠對應因波長的不同而不同的成像位置的差異。另外,也可以 構成為進行焦點位置的調整和上述視角的調整這兩者。以上這種調整,更具體來說,是在可見光范圍照明光源和紅外光范圍照明光源的 成像位置的差實際上不成為問題的狀態(tài)和適合可見光范圍照明光源和紅外光范圍照明光 源的任意一方的成像位置的狀態(tài)之間的攝像透鏡的調節(jié)。由此,能夠同時取得可見光圖像 和紅外光圖像,或者,以更精細的畫質取得可見光圖像和紅外光圖像的一方。工業(yè)實用性本發(fā)明是能夠使用于例如能夠實時取景的照相機和自動調焦照相機,或者能夠進 行體內圖像的觀察、記錄、診斷等的內窺鏡等的技術。符號說明
12、14光學取景器
M、114攝像傳感器
1 光分割單元
32顯示部
20記錄用攝像部
58紅外截止濾光器
60可見光截止濾光器
26,28記錄單元
106光路切換單元
110紅外截止濾光器
112可見光截止濾光器
20攝像部
70傳感器
24控制部
68紅外截止濾光器
76可見光截止濾光器
66減光單元
72有效利用單元
72測光單元
70、72推定單元
68、70可見光傳感器
54、60、70、76紅外傳感器
6透鏡光學系統(tǒng)
102攝像部
34焦點檢測部
116控制部70傳感器68紅外光截止濾光器76可見光截止濾光器洸記錄部116圖像處理部408、410光電變換部G22第1彩色濾光器R21第2彩色濾光器B12第3彩色濾光器頂11紅外光透過濾光器116插補部G22綠透過濾光器R21紅透過濾光器B12藍透過濾光器Rll以密度較小的方式選擇的第4組G22、G3UG42在一部分方向上具有非對稱性地選擇的第1組R23在全部方向上具有對稱性地選擇的第2組B32在全部方向上具有對稱性地選擇的第3組IRll在全部方向上具有對稱性地選擇的紅外光用組510光電變換部508攝像透鏡514、562、566可見光范圍照明光源516紅外光范圍照明光源520控制部540控制部5沘、530無線發(fā)送部502膠囊部534、536無線接收部544圖像處理部548 顯示部。
權利要求
1.一種照相機,其特征在于,具有 攝像部;傳感器,其用于檢測對所述攝像部的調焦狀態(tài),在可見光范圍內具有60%以上的量子 效率;和控制部,其根據(jù)所述傳感器的輸出來輸出進行對所述攝像部的調焦的控制信號。
2.根據(jù)權利要求1所述的照相機,其特征在于,所述傳感器在紅外范圍內也具有60%以上的量子效率,并且具有用于截止紅外范圍的 光的入射的紅外截止濾光器。
3.根據(jù)權利要求2所述的照相機,其特征在于,所述紅外截止濾光器能夠從所述傳感器的光路中去掉,并且所述傳感器的紅外范圍內 的60%以上的量子效率在所述紅外截止濾光器去掉時被使用。
4.根據(jù)權利要求3所述的照相機,其特征在于,具有可見光截止濾光器,其與所述紅外截止濾光器調換來使用。
5.根據(jù)權利要求1所述的照相機,其特征在于,具有 光學取景器;攝像傳感器,其在可見光范圍內具有60%以上的量子效率;光分割單元,其為了利用所述光學取景器進行被攝體像觀察和利用所述攝像傳感器進 行攝像,而對來自被攝體的可見光范圍內的光進行分割;和顯示部,其為了實時取景而顯示基于所述攝像傳感器的輸出的被攝體像。
6.一種照相機,其特征在于,具有 光學取景器;攝像傳感器,其在可見光范圍內具有60%以上的量子效率;光分割單元,其為了利用所述光學取景器進行被攝體像觀察和利用所述攝像傳感器進 行攝像,而對來自被攝體的可見光范圍內的光進行分割;和顯示部,其為了實時取景而顯示基于所述攝像傳感器的輸出的被攝體像。
7.根據(jù)權利要求6所述的照相機,其特征在于,具有記錄用攝像部,其為了記錄來自被攝體的可見光內的光而進行拍攝。
8.根據(jù)權利要求7所述的照相機,其特征在于,在來自被攝體的光入射到所述攝像傳感器時,來自被攝體的光不入射到所述記錄用攝 像部。
9.根據(jù)權利要求6所述的照相機,其特征在于,所述攝像傳感器在紅外范圍內也具有60%以上的量子效率,并且所述光分割單元具有 針對來自被攝體的紅外范圍內的光將其導向所述攝像傳感器的波長選擇性。
10.根據(jù)權利要求6所述的照相機,其特征在于,具有紅外截止濾光器,其防止紅外范圍內的光向所述攝像傳感器的入射。
11.根據(jù)權利要求10所述的照相機,其特征在于,具有可見光截止濾光器,其能夠與所述紅外截止濾光器調換,防止可見光范圍內的光 向所述攝像傳感器的入射。
12.—種照相機,其特征在于,具有透鏡光學系統(tǒng);攝像部,其具有從可見光范圍到紅外的寬靈敏度范圍,并接收來自所述透鏡光學系統(tǒng) 的光;焦點位置檢測部,其在所述攝像部在可見光范圍內進行攝像時,檢測應使可見光圖像 成像于所述攝像部的所述透鏡光學系統(tǒng)的位置,并且在所述攝像部在紅外光范圍內進行攝 像時,檢測應使紅外光圖像成像于所述攝像部的所述透鏡光學系統(tǒng)的位置;和控制部,其將所述攝像部的功能和所述焦點位置檢測部的功能在可見光圖像的攝像和 紅外光圖像的攝像之間連動地切換。
13.根據(jù)權利要求12所述的照相機,其特征在于, 所述焦點檢測部具有傳感器,其具有從可見光范圍到紅外的寬靈敏度范圍; 紅外截止濾光器,其能夠向所述傳感器的光路中插入;和 可見光截止濾光器,其能夠向所述傳感器的光路中插入,所述控制部,在所述攝像部在可見光范圍內進行攝像時,向所述傳感器的光路中插入 所述紅外截止濾光器,并且在所述攝像部在紅外光范圍內進行攝像時,向所述傳感器的光 路中插入所述可見光截止濾光器。
14.根據(jù)權利要求12所述的照相機,其特征在于, 所述攝像部在可見光范圍內具有60%以上的量子效率。
15.根據(jù)權利要求12所述的照相機,其特征在于,所述焦點檢測部的傳感器在可見光范圍內具有60%以上的量子效率。
16.根據(jù)權利要求12所述的照相機,其特征在于, 所述攝像部具有多個光電變換部,其分別在可見光范圍內具有60%以上的量子效率并被規(guī)則地排列; 第1彩色濾光器,其分別針對從所述多個光電變換部中規(guī)則地選擇的第1組而設置;和 第2彩色濾光器,其分別針對從所述多個光電變換部中規(guī)則地選擇的第2組而設置,并 且比所述第1彩色濾光器的光透過面積小。
17.根據(jù)權利要求12所述的照相機,其特征在于, 所述攝像部具有多個光電變換部,其分別在可見光范圍和紅外光范圍內具有60%以上的量子效率并被 規(guī)則地排列;第1可見光透過彩色濾光器,其分別針對從所述多個光電變換部中規(guī)則地選擇的第1 組而設置;紅外光透過濾光器,其分別針對從所述多個光電變換部中規(guī)則地選擇的第2組而設 置;和插補部,其在對與所述第2組的光電變換部對應的位置的可見光數(shù)據(jù)進行插補時,對 來自所述第1組的光電變換部的輸出加上所述第2光電變換部的數(shù)據(jù)。
18.根據(jù)權利要求12所述的照相機,其特征在于, 所述攝像部具有多個光電變換部,其分別在可見光范圍和紅外光范圍內具有60%以上的量子效率并被規(guī)則地排列;綠透過彩色濾光器,其分別針對從所述多個光電變換部中規(guī)則地選擇的第1組而設置;紅透過濾光器,其分別針對從所述多個光電變換部中規(guī)則地選擇的第2組而設置; 藍透過濾光器,其分別針對從所述多個光電變換部中規(guī)則地選擇的第3組而設置;和 紅外光透過濾光器,其分別針對從所述多個光電變換部中以密度小于所述第2組的方 式規(guī)則地選擇的第4組而設置。
19.根據(jù)權利要求12所述的照相機,其特征在于, 所述攝像部具有多個光電變換部,其分別在可見光范圍內具有60%以上的量子效率并被規(guī)則地排列; 第1彩色濾光器,其分別針對從所述多個光電變換部中在一部分方向上具有非對稱性 地規(guī)則地選擇的第1組而設置;和第2彩色濾光器,其分別針對從所述多個光電變換部中在全部方向上具有對稱性地規(guī) 則地選擇的第2組而設置。
20.根據(jù)權利要求12所述的照相機,其特征在于, 所述攝像部具有多個光電變換部,其分別在可見光范圍內具有60%以上的量子效率并被規(guī)則地排列; 第1彩色濾光器,其分別針對從所述多個光電變換部中規(guī)則地選擇的第1組而設置; 第2彩色濾光器,其分別針對從所述多個光電變換部中規(guī)則地選擇的第2組而設置;和 插補部,其在對與所述第2組的光電變換部對應的位置的第1彩色濾光器的顏色數(shù)據(jù) 進行插補時,對來自所述第1組的光電變換部的輸出進行加權來進行補充。
全文摘要
本發(fā)明所涉及的照相機為如下結構,具有攝像部;傳感器,其用于檢測對所述攝像部的調焦狀態(tài),在可見光范圍內具有60%以上的量子效率;和控制部,其根據(jù)所述傳感器的輸出來輸出進行對所述攝像部的調焦的控制信號。
文檔編號G03B13/02GK102124392SQ20098013212
公開日2011年7月13日 申請日期2009年8月19日 優(yōu)先權日2008年8月19日
發(fā)明者田中雅英 申請人:羅姆股份有限公司