(57)【要約】【課題】電源立ち上げに長時間を必要としないカメラ制御装置を提供する。【解決手段】撮像素子を用いた撮像手段を接続して用いるカメラ制御装置であって、前記撮像素子固有の画素情報を記憶する記憶手段と、前記撮像素子が被写体像を電気信号に変換して生成された前記被写体像の画像信号を、前記画素情報に基づいて補正して前記被写体の画像を生成する画像生成手段と、を備えていることを特徴とするカメラ制御装置。【選択図】図１
2010041217.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子を用いた撮像手段を接続して用いるカメラ制御装置であって、
前記撮像素子固有の画素情報を記憶する記憶手段と、
前記撮像素子が被写体像を電気信号に変換して生成された前記被写体像の画像信号を、前記画素情報に基づいて補正して前記被写体の画像を生成する画像生成手段と、
を備えていることを特徴とするカメラ制御装置。
【請求項２】
撮像素子を用いた複数の撮像手段を選択的に接続して用いることができ、前記記憶手段は前記複数の撮像手段のそれぞれの前記画素情報を記憶可能であることを特徴とする請求項1に記載のカメラ制御装置。
【請求項３】
前記複数の撮像手段がそれぞれ有する前記複数の撮像手段のそれぞれを識別する識別情報を、前記記憶手段は前記画素情報と対応づけて記憶することを特徴とする請求項２に記載のカメラ制御装置。
【請求項４】
前記画素情報は、選択的に接続される前記複数の撮像手段のそれぞれとの組み合わせにおける最初の電源立ち上がり時に前記記憶手段に伝達され、記憶されることを特徴とする請求項３に記載のカメラ制御装置。
【請求項５】
前記最初の電源立ち上がり時であるか否かは、接続された前記撮像手段の前記識別情報が、前記記憶手段に記憶された前記識別情報中に存在するか否かで判断することを特徴とする請求項４に記載のカメラ制御装置。
【請求項６】
前記複数の撮像手段のそれぞれの前記画素情報および前記識別情報は、外部の記憶手段に記憶され、該外部の記憶手段とは通信手段を介して前記画素情報および前記識別情報の授受を行うことを特徴とする請求項５に記載のカメラ制御装置。
【請求項７】
選択的に接続される前記複数の撮像手段と、前記１〜６の何れか一項に記載のカメラ制御装置とを備えた撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラ制御装置および撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被写体を撮像する撮像部と、撮像部からの画像信号を処理する画像処理部とが分離されている撮像装置において、複数の撮像部を有するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような、撮像部と画像処理部とが分離している撮像装置では、例えば顕微鏡用の撮像装置において、撮像部であるカメラヘッドから、画像を生成するカメラコントロールユニット(以下、ＣＣＵという)への画像信号の通信は、撮像部の撮像素子が生成した画像信号は画像処理を施さずに高速転送手段を用いてＣＣＵに転送している。
【０００４】
一方、画像処理部が画像を生成する際に補正をするためのカメラヘッド固有の補正データ、すなわち撮像素子に含まれる欠陥画素の情報は、カメラヘッドとＣＣＵ間で行われるコマンドステータス通信手段を使用して転送している。コマンドステータス通信手段は、補正データの転送を除き、必ずしも高速転送の必要性が無く、コストを鑑みて必要最小限の転送帯域を有する低速の通信手段を使用している。また、補正データの転送は、撮像装置の電源立ち上がり時に毎回行われている。
【特許文献１】特開平７−２６４５７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、撮像素子の多画素化、撮影画像の高画質化に伴い、カメラヘッド固有の補正データそのものの情報量も増大している。補正データの増大に伴い、電源立ち上がり時に毎回補正データを低速の通信手段を用いてＣＣＵに転送していたのでは、転送に要する時間が長くなり、撮像装置の電源立ち上がりに長時間を要してしまうという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係る撮像装置は、撮像素子を用いた撮像手段を接続して用いるカメラ制御装置であって、前記撮像素子固有の画素情報を記憶する記憶手段と、前記撮像素子が被写体像を電気信号に変換して生成された前記被写体像の画像信号を、前記画素情報に基づいて補正して前記被写体の画像を生成する画像生成手段と、を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、電源立ち上がり時間を短縮可能なカメラ制御装置および撮像装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。
【０００９】
図１は本発明の第１実施形態に係る撮像装置の構成を模式的に示すブロック図である。
【００１０】
第１実施形態に係る撮像装置１は、撮像手段であるカメラヘッド３と、カメラヘッド３とは別体で、カメラヘッド３からの画像信号を処理して画像を生成するカメラ制御装置（カメラコントロールユニット、以下ＣＣＵという）５とから構成されている。
【００１１】
カメラヘッド３は、カメラヘッド３の撮像光学系２を通過した被写体からの光を電気信号に変換して画像信号を生成する撮像素子４を有している。撮像素子４はＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）やＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）などのイメージセンサで構成されているが、一つの撮像素子４を構成する画素の数は多数であるため、その製造工程において必然的に欠陥画素が生じてしまう。欠陥画素の発生位置や欠陥内容は個々の撮像素子４毎に異なっている。なお、欠陥内容としては当該画素による有効データの欠落やシェーディングである。
【００１２】
ＣＣＵ５は、画像を生成する際、ノイズのない画像を生成するために、欠陥画素の情報に基づいて元の画像信号を補正する必要がある。本実施形態においては、撮像素子４の欠陥画素情報は、カメラヘッド３が組み立てられた検査段階で測定され、撮像素子４固有の画素情報としてカメラヘッド３に内蔵された記憶部３ａに記憶されている。この画素情報は、カメラヘッド３固有の補正データとして、画像生成の際に用いられる。
【００１３】
なお、カメラヘッドは型式によって画素ごとのシェーディングデータが異なっている。そのため、カメラヘッド固有の補正データとして、欠陥画素情報に加えて画素ごとのシェーディングデータを記憶しても良い。
【００１４】
補正データは、低速のコマンドステータス通信手段１２によってカメラヘッド３からＣＣＵ５に転送される。また、補正データは、後述するように、撮像装置１の最初の電源立ち上がり時にＣＣＵ５に転送される。
【００１５】
カメラヘッド３は、固有のシリアルナンバーを有している。前述したように撮像素子４の欠陥画素は、個々の撮像素子４ごとにそれぞれ異なっているので、カメラヘッド３ごとに補正データは異なることとなる。ＣＣＵ５は、後述するように、カメラヘッド３に代えて他のカメラヘッド３を接続して使用することができるので、使用するカメラヘッド３を個別に識別するための情報が必要となる。そこで、第１実施形態では、カメラヘッド３の型式とカメラヘッド３固有のシリアルナンバーとを個々のカメラヘッド３を特定するための個別データとして用いている。
【００１６】
ＣＣＵ５は、カメラヘッド３から送られてきた個別データと欠陥やシェーディング等に関する画素情報とを対応づけて記憶する記憶部５ａを備えている。記憶部５ａに記憶された個別データは、ＣＣＵ５に接続されたカメラヘッド３を特定するための識別情報として用いられる。
【００１７】
ＣＣＵ５はまた、画像を生成する画像生成部５ｂを有している。カメラヘッド３では、撮像光学系２により撮影された被写体像が撮像素子４に結像される。撮像素子４は結像された光を電気信号に変換して画像信号を生成する。生成された画像信号は、高速通信手段１１を介してＣＣＵ５の画像生成部５ｂに出力される。画像生成部５ｂでは、画像信号に画像処理を施し、画像が生成され、不図示のモニタ等に表示可能となる。これらの記憶部５ａおよび画像生成部５ｂは、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）５ｃによって制御されている。
【００１８】
ここで、画像生成部５ｂにて画像を生成する際、画像生成部５ｂは撮像素子４の画素情報を参照し、補正が必要な画素に対して必要な補正を行う。例えば、画像信号から画像データを生成する際補完処理が行われるが、欠陥やシェーディング等のある画素に対応する画像データの画素を隣接する画素の値を基に補完するなどの補正を行ったり、画素の位置に応じてゲインを変えたりすることで補正する。補正を行うことで欠陥画素、或いはシェーディング等によるノイズのない画像を得ることができる。
【００１９】
第１実施形態に係るＣＣＵ５は、カメラヘッド３に代えて他のカメラヘッドを接続することができる。すなわち、カメラヘッドを特定する所定の個別データと、そのカメラヘッド固有の補正データを出力できるカメラヘッドであれば、当該ＣＣＵ５と接続して撮像装置として構成することができる。
【００２０】
このように、本実施形態によれば、カメラヘッド３とＣＣＵ５との組み合わせは予め決められる必要はなく、ＣＣＵ５と複数の種類或いは同じ種類の他のカメラヘッドとの組み合わせは、任意で選択が可能である。
【００２１】
次に、第１実施形態に係る撮像装置１の動作について説明する。図３は、本発明に係る撮像装置１の電源立ち上げ時における各構成部の動作を示すフロー図である。まず、カメラヘッド３とＣＣＵ５との組み合わせにおいて最初の電源立ち上げの場合について説明する。
【００２２】
カメラヘッド３とＣＣＵ５を接続し、撮像装置１の電源を投入すると（ステップＳ１）、カメラヘッド３の記憶部３ａに記憶された該カメラヘッド３の個別データが識別情報としてＣＣＵ５のＣＰＵ５ｃに転送され、入力される（ステップＳ２）。ＣＰＵ５ｃは、入力された当該個別データと既に識別情報として記憶部５ａに保存されている他の個別データとを照合する（ステップＳ３）。この場合、最初の電源立ち上げなので、当該カメラヘッド３の個別データは、保存されている識別情報中に存在しない。ＣＰＵ５ｃは、保存されている識別情報中に当該個別データと一致するものがないと判断すると（ステップＳ３：No）、カメラヘッド３の記憶部３ａに当該カメラヘッド３固有の画素情報の出力を指示する。カメラヘッド３の記憶部３ａから画素情報が出力され、ＣＣＵ５のＣＰＵ５ｃに入力される（ステップＳ４）。当該画素情報はＣＰＵ５ｃによって記憶部５ａに保存される（ステップＳ５）。このとき、カメラヘッド３の個別データも識別情報として当該画素情報に対応して記憶部５ａに保存される。ＣＰＵ５ｃは、画像生成部５ｂに対して記憶部５ａに保存されたカメラヘッド３の画素情報を基に補正方法を決定し、決定された補正方法を実行するように指示をする。これで撮像装置１の最初の電源立ち上げ処理が完了する（ステップＳ７）。
【００２３】
次に、カメラヘッド３とＣＣＵ５との組み合わせにおいて、２回目以降の電源立ち上げの場合について説明する。
【００２４】
カメラヘッド３とＣＣＵ５を接続し、撮像装置１の電源を投入すると（ステップＳ１）、カメラヘッド３の記憶部３ａに記憶された該カメラヘッド３の個別データがＣＣＵ５のＣＰＵ５ｃに転送され、入力される（ステップＳ２）。ＣＰＵ５ｃは、入力された当該個別データと既に識別情報として記憶部５ａに保存されている他の個別データとを照合する（ステップＳ３）。この場合、カメラヘッド３の個別データは、最初の電源立ち上げ時において既にＣＣＵ５の記憶部５ａに識別情報として保存されている。ＣＰＵ５ｃは保存された識別情報中に当該個別データと一致する情報があると判断すると（ステップＳ３：Yes）、当該識別情報とともに保存されているカメラヘッド３の画素情報を基に補正方法を決定し、決定された補正方法を実行するように画像生成部５ｂに指示する（ステップＳ６）。この段階で撮像装置１の電源立ち上げ処理が完了する（ステップＳ７）。したがって、カメラヘッド３から画素情報の転送は行われない。その結果、撮像装置１の電源立ち上げの時間が大幅に短縮される。
【００２５】
このように、第１実施形態によれば、ＣＣＵ５に初めてカメラヘッド３が接続され、かつ最初の電源立ち上げ時に個別データと画素情報の授受が行われてＣＣＵ５の記憶部５ａに個々のカメラヘッドの識別情報と画素情報が保存されているので、その後の撮像装置１の電源立ち上げ毎に画素情報の授受を行う必要が無く、電源立ち上げの時間が大幅に短縮される。また、カメラヘッドの多画素化に伴い固有の画素情報の量が増大しても、電源立ち上げに長時間を必要とせず、速やかに撮影体制に入ることができる。
【００２６】
次に、本発明に係る撮像装置の第２実施形態について説明する。第２実施形態では第１実施形態と異なる部分について説明し、同一の構成については同一の符号を用いる。
【００２７】
図２は、第２実施形態に係る撮像装置１の構成を模式的に示すブロック図である。
【００２８】
第２実施形態では、カメラヘッド３から転送された個別データと画素情報は、ＣＣＵ５とは別に外部に設けた記憶部に保存されている。第２実施形態においては、外部の記憶部としてパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣと記す）１０を用いている。ＣＣＵ５には、これらのデータを一時的に保存する一時記憶部５ｄが設けられている。
【００２９】
カメラヘッド３から転送された個別データと画素情報は、ＣＣＵ５の一時記憶部５ｄに一時記憶される。ＣＣＵ５のＣＰＵ５ｃは、これらのデータを、高速通信手段１３を介してさらにＰＣ１０の記憶部１０ａに転送する。ＰＣ１０の記憶部１０ａはこれらのデータを記憶保存する。
【００３０】
ＣＣＵ５にて画像を生成する際、ＣＣＵ５のＣＰＵ５ｃは、接続されているカメラヘッド３の画素情報をＰＣ１０の記憶部１０ａから呼び出して一時記憶部５ｄに一時記憶し、画像生成部５ｂに一時記憶された画素情報を参照して補正方法を決定し、その補正方法を実行するように指示をする。生成された画像は高速通信手段１４を介してＰＣ１０に転送され、ＰＣ１０の図示しないモニタで観察できる。
【００３１】
第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、ＣＣＵ５は他のカメラヘッド３との接続が可能である。
【００３２】
次に、第２実施形態に係る撮像装置１の動作について、図３を参照しつつ説明する。まず、カメラヘッド３とＣＣＵ５とＰＣ１０との組み合わせにおいて最初の電源立ち上げの場合について説明する。
【００３３】
カメラヘッド３とＣＣＵ５を接続し、ＣＣＵ５とＰＣ１０を接続し、撮像装置１の電源を投入すると（ステップＳ１）、カメラヘッド３の記憶部３ａに記憶された該カメラヘッド３の個別データがＣＣＵ５のＣＰＵ５ｃに転送され、入力される（ステップＳ２）。ＣＰＵ５ｃは、既に識別情報としてＰＣ１０の記憶部１０ａに保存されている他の個別データを呼び出し、当該カメラヘッド３の個別データと照合する（ステップＳ３）。この場合最初の電源立ち上げなので、当該カメラヘッド３の個別データは、ＰＣ１０の記憶部１０ａに保存されている識別情報中に存在しない。ＣＰＵ５ｃは、保存された識別情報中にカメラヘッド３の個別データと一致するものがないと判断すると（ステップＳ３：No）、カメラヘッド３の記憶部３ａに当該カメラヘッド３固有の画素情報の出力を指示する。カメラヘッド３の記憶部３ａから画素情報が出力され、当該画素情報は、ＣＣＵ５のＣＰＵ５ｃに入力され、一時記憶部５ｄに一時記憶される。当該画素情報は、ＣＰＵ５ｃによってさらにＰＣ１０の記憶部１０ａに転送、入力されて（ステップＳ４）保存される（ステップＳ５）。このとき、カメラヘッド３の個別データも当該画素情報と対応づけられてＰＣ１０の記憶部１０ａに転送されて保存される。そして、ＣＣＵ５のＣＰＵ５ｃは、一時記憶部５ｄに記憶された画素情報を基に補正方法を決定し、決定された補正方法を実行するように画像生成部５ｂに指示する。これで撮像装置１の最初の電源立ち上げ処理が完了する（ステップＳ７）。
【００３４】
次に、カメラヘッド３とＣＣＵ５との組み合わせにおいて、２回目以降の電源立ち上げの場合について説明する。
【００３５】
カメラヘッド３とＣＣＵ５を接続し、ＣＣＵ５とＰＣ１０とを接続し、撮像装置１の電源を投入すると（ステップＳ１）、カメラヘッド３の記憶部３ａに記憶された該カメラヘッド３の個別データがＣＣＵ５のＣＰＵ５ｃに送信され、入力される（ステップＳ２）。ＣＰＵ５ｃは、既に識別情報としてＰＣ１０の記憶部１０ａに保存されている他の個別データを呼び出し、当該カメラヘッド３の個別データと照合する（ステップＳ３）。この場合、カメラヘッド３の個別データは、最初の電源立ち上げ時において既にＰＣ１０の記憶部１０ａに識別情報として保存されている。ＣＰＵ５ｃは保存された識別情報中にカメラヘッド３の個別データと一致する情報があると判断すると（ステップＳ３：Yes）、当該識別情報とともに対応づけられて保存されているカメラヘッド３の画素情報を、ＰＣ１０の記憶部１０ａから呼び出してＣＣＵ５の一時記憶部５ｄに一時記憶する。そして画像生成部５ｂに当該画素情報を基に補正方法を決定し、その補正方法を実行するように指示する（ステップＳ６）。この段階で撮像装置１の電源立ち上げ処理が完了する（ステップＳ７）。したがって、カメラヘッド３から画素情報の転送は行われない。その結果、撮像装置１の電源立ち上げの時間が大幅に短縮される。
【００３６】
このように、第２実施形態によれば、ＣＣＵ５と接続したＰＣ１０の記憶部１０ａに個々のカメラヘッド３の識別情報と画素情報が保存されているので、第１実施形態と同様、撮像装置１の電源立ち上げ毎に画素情報の授受を行う必要が無く、電源立ち上げの時間が大幅に短縮される。また、カメラヘッドの高画素化に伴い固有の画素情報の量が増大しても、電源立ち上げに長時間を必要とせず、速やかに撮影体制に入ることができる。
【００３７】
なお、上記各実施形態においては、カメラヘッド３を特定する個別データとして型式とシリアルナンバーを採用しているが、個々のカメラヘッドを特定できれば、個別データはこれらに限定されない。また、カメラヘッドからＣＣＵへ送信される情報には、欠陥やシェーディング等の画素情報以外にも物理的特性や電気的特性等、当該カメラヘッドが有する個体情報を付加することも可能である。
【００３８】
以上、第１および第２実施形態について説明したが、本願発明の構成はこれらの実施形態に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る撮像装置の構成を模式的に示すブロック図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る撮像装置の構成を模式的に示すブロック図である。
【図３】本発明に係る撮像装置の電源立ち上げ時における各構成部の動作を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  撮像装置
２  撮像光学系
３  カメラヘッド
３ａ  記憶部
４  撮像素子
５  カメラ制御装置
５ａ  記憶部
５ｂ  画像生成部
５ｃ  演算部
５ｄ  一時記憶部
１０  PC
１０ａ  記憶部
【図１】
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【図２】
2010041217.tif 000004
【図３】
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