要遵循最小功能相當(dāng)于最小面積的原則。
[0037]如果第二階段距傳感器有較長距離，由于不會受到干擾噪音和信號衰減的影響，因此在數(shù)字領(lǐng)域傳輸數(shù)據(jù)變得更為理想。存在減少導(dǎo)體數(shù)量的強烈需求，因為這樣可減少傳感器上會占用空間的焊盤的數(shù)量，并且可降低相機的制造復(fù)雜性和成本。盡管需要對傳感器增加模數(shù)轉(zhuǎn)換功能，但由于所需的模擬緩沖電力明顯減小，因此增加的面積一定程度上被抵消。至于面積耗用方面，考慮到計算機信息系統(tǒng)技術(shù)可用的典型特征尺寸，優(yōu)選的是經(jīng)由一組控制寄存器和簡單的命令接口在芯片上生成所有內(nèi)部邏輯信號。
[0038]本公開設(shè)想并涵蓋傳感器和系統(tǒng)組合設(shè)計的各個方面，該設(shè)計能夠在嚴(yán)格控制的照明環(huán)境中以減少的像素數(shù)生成高清晰度圖像。憑借在光源處進行逐幀脈沖顏色切換，并結(jié)合較高的幀捕獲率和專門設(shè)計的單色傳感器，可以實現(xiàn)這一目的。因為像素的顏色不可知，所以其有效空間分辨率明顯高于傳統(tǒng)單傳感器相機中的像素顏色(通常采用拜耳模式過濾)對等物。由于浪費的入射光子更少，因此它們也具有更高的量子效率。此外，為了使與拜耳模式相關(guān)聯(lián)的顏色人工痕跡變得模糊，基于拜耳理論的空間顏色調(diào)制要求相應(yīng)光學(xué)器件的調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)與單色情況相比更低。這對于利用顏色傳感器可實現(xiàn)的實際空間分辨率具有有害影響。
[0039]本公開也關(guān)注圖像傳感器位于內(nèi)窺鏡遠(yuǎn)側(cè)端部處的內(nèi)窺鏡檢查應(yīng)用的系統(tǒng)解決方案。為了追求基于最小面積傳感器的系統(tǒng)，除了明顯減少像素數(shù)，還存在可開發(fā)的其他設(shè)計方面。具體地講，芯片的數(shù)字部分的面積應(yīng)該最小化，至芯片(焊盤)的連接數(shù)量也應(yīng)該最小化。這涉及具備一些創(chuàng)新特征結(jié)構(gòu)的全定制CMOS圖像傳感器的設(shè)計。
[0040]應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本公開范圍的前提下，本公開可以與任何圖像傳感器一起使用，無論是CMOS圖像傳感器還是CCD圖像傳感器。此外，圖像傳感器可以位于整個系統(tǒng)內(nèi)的任何位置，包括但不限于:內(nèi)窺鏡的尖端、成像裝置或相機的手持件、控制單元或在不脫離本公開范圍前提下位于系統(tǒng)內(nèi)的任何其他位置。
[0041]本公開可以利用的圖像傳感器的具體實施包括但不限于以下各項，這些只是本公開可以利用的各種類型傳感器的示例。
[0042]現(xiàn)在參見圖7A和圖7B，其分別示出了單片傳感器700的具體實施的透視圖和側(cè)視圖，此單片傳感器具有根據(jù)本公開教導(dǎo)內(nèi)容和原理用于生成三維圖像的多個像素陣列。這樣的具體實施可能適用于三維圖像捕獲，其中像素陣列702和像素陣列704這兩個像素陣列可在使用期間被抵消。在另一個具體實施中，第一像素陣列702和第二像素陣列704可以專用于接收預(yù)先確定的波長范圍的電磁輻射，其中第一像素陣列702專用于接收不同于第二像素陣列704波長范圍的電磁輻射。
[0043]圖8A和圖8B分別示出了構(gòu)建在多個基板上的圖像傳感器800的具體實施的透視圖和側(cè)視圖。如圖所示，形成像素陣列的多個像素列804位于第一基板802上，并且多個電路列808則位于第二基板806上。圖中還示出了一個像素列至其相關(guān)聯(lián)或?qū)?yīng)的電路列之間的電氣連接和通信。在一個具體實施中，經(jīng)制造像素陣列和支持電路位于單個單片式基板/芯片上的圖像傳感器可以使像素陣列與全部或大部分支持電路分隔開來。本公開可以使用至少兩個利用三維堆疊技術(shù)堆疊在一起的基板/芯片。兩個基板/芯片中的第一基板/芯片802可以使用圖像CMOS工藝進行處理。第一基板/芯片802可以只由像素陣列組成，或者由被受限電路包圍的像素陣列組成。第二基板/芯片或后續(xù)的基板/芯片806可以使用任何工藝進行處理，不一定必須是圖像CMOS工藝。第二基板/芯片806可以采用(但不限于)以下工藝:高密度數(shù)字工藝，以在基板/芯片上非常有限的空間或面積內(nèi)集成多種功能；混合模式或模擬工藝，以集成例如精確模擬功能；射頻工藝，以實現(xiàn)無線能力；或微機電系統(tǒng)(MEMS)，以集成微機電系統(tǒng)裝置?？梢允褂萌魏稳S技術(shù)，將圖像CMOS基板/芯片802與第二基板/芯片或后續(xù)基板/芯片806堆疊在一起。第二基板/芯片806可以支持大部分或大多數(shù)以其他方式應(yīng)用于第一圖像CMOS芯片802 (如果應(yīng)用于單片式基板/芯片上)作為外圍電路的電路，從而在保持像素陣列大小不變和盡量優(yōu)化至最大程度的同時增加整個系統(tǒng)的面積。兩個基板/芯片之間的電氣連接可通過互連803和805完成，該互連可以采用絲焊、凸點和/或硅通孔(TSV)實現(xiàn)。
[0044]圖9A和圖9B分別示出了具有多個用于生成三維圖像的像素陣列的圖像傳感器900的具體實施的透視圖和側(cè)視圖。三維圖像傳感器可以構(gòu)建在多個基板上，并且可包括多個像素陣列以及其他相關(guān)聯(lián)的電路，其中形成第一像素陣列的多個像素列904a和形成第二像素陣列的多個像素列904b分別位于各自的基板902a和902b上，并且多個電路列908a和908b位于單獨的基板906上。還示出了像素列至相關(guān)聯(lián)或?qū)?yīng)的電路列之間的電氣連接和通?目Ο
[0045]應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本公開范圍的前提下，本公開的教導(dǎo)內(nèi)容和原理可用于可重復(fù)使用的裝置平臺、限制使用的裝置平臺、限定使用次數(shù)的裝置平臺或單次/ 一次性裝置平臺。將會理解，在可重復(fù)使用的裝置平臺中，由最終用戶負(fù)責(zé)清洗和消毒裝置。在限制使用的裝置平臺中，裝置不能操作之前，可使用指定的次數(shù)。典型的新裝置在交付前已經(jīng)過無菌處理，如果要用作其他用途，應(yīng)在其他使用之前由最終用戶進行清洗和消毒。在限定使用次數(shù)的裝置平臺中，第三方可以對裝置進行再處理(例如，清潔、包裝和消毒)。用作其他用途的單次裝置的成本比新裝置低。在單次/ 一次性裝置平臺中，手術(shù)室中的裝置均為無菌裝置，而且僅在處置前使用。
[0046]另外，本公開的教導(dǎo)內(nèi)容和原理可以包括任何以及所有波長的電磁能量，包括可見光譜和不可見光譜，諸如紅外線(IR)、紫外線(UV)和X射線。
[0047]上述【具體實施方式】呈現(xiàn)的目的在于說明和描述。這些【具體實施方式】不旨在詳盡的或?qū)⒈竟_限制為所公開的具體形式。按照上述教導(dǎo)內(nèi)容可以進行許多修改和變型。還應(yīng)當(dāng)指出的是，上述的任何或所有另選具體實施均可用于需要形成本公開的額外混合具體實施的任何組合。
[0048]此外，盡管已描述并示出了本公開的特定具體實施，但本公開并不限于以上描述和示出的具體形式或部件布置。本公開的范圍由本文附加的權(quán)利要求、在此處和在不同申請及其等同物中提交的任何未來權(quán)利要求進行定義。
【主權(quán)項】
1.一種內(nèi)窺鏡式裝置，包括: 近側(cè)部分和遠(yuǎn)側(cè)部分，其中所述遠(yuǎn)側(cè)部分包括尖端； 用于提供區(qū)域可視化的圖像傳感器，其中所述圖像傳感器位于所述內(nèi)窺鏡式裝置的所述尖端附近的所述遠(yuǎn)側(cè)部分內(nèi)； 內(nèi)腔；和 外腔； 其中所述圖像傳感器和所述內(nèi)腔相對于所述外腔固定，并且其中所述外腔能夠圍繞所述內(nèi)窺鏡的軸并相對于所述圖像傳感器和所述內(nèi)腔旋轉(zhuǎn)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡式裝置，其中所述裝置還包括在所述內(nèi)腔與所述外腔之間形成的通道，其中所述通道容納用于提供光源的光纖，并且其中所述光纖被固定到所述外腔并能夠相對于所述內(nèi)腔和所述圖像傳感器旋轉(zhuǎn)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡式裝置，其中所述裝置還包括在所述內(nèi)腔與所述外腔之間形成的通道，其中所述通道容納用于提供光源的光纖，并且其中所述光纖被固定到所述內(nèi)腔，使得所述外腔能夠相對于所述內(nèi)腔和所述光纖旋轉(zhuǎn)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡式裝置，其中所述裝置還包括棱鏡和位于所述內(nèi)窺鏡的所述尖端附近的遠(yuǎn)側(cè)透鏡，其中所述棱鏡和所述遠(yuǎn)側(cè)透鏡被固定到所述外腔并能夠相對于所述內(nèi)腔和所述圖像傳感器旋