(57)【要約】【課題】撮像された映像の画質を従来に比べて向上させることが可能な撮像システムを提供する。【解決手段】被写体を撮像して撮像信号を生成する撮像素子を具備した撮像装置と、撮像信号に対して処理を行う信号処理回路を具備するとともに、撮像装置に対して電気的に接続自在な信号処理装置と、を有する撮像システムであって、信号処理装置は、撮像装置と電気的に接続された際に前記撮像素子の種類を検知する検知部と、検知部の検知結果に基づき、撮像素子の種類に応じた周波数のクロック信号を生成するクロック信号生成部と、を備え、撮像装置は、クロック信号に基づいて撮像素子を駆動する撮像素子駆動部と、所定の情報を記憶する記憶部と、クロック信号に同期したタイミングにより、所定の情報を記憶部から読み出して信号処理装置へ伝送する情報伝送部と、を備える。【選択図】図１
2010081975.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像して撮像信号を生成する撮像素子を具備した撮像装置と、該撮像信号に対して処理を行う信号処理回路を具備するとともに、該撮像装置に対して電気的に接続自在な信号処理装置と、を有する撮像システムであって、
前記信号処理装置は、
前記撮像装置と電気的に接続された際に前記撮像素子の種類を検知する検知部と、
前記検知部の検知結果に基づき、前記撮像素子の種類に応じた周波数のクロック信号を生成するクロック信号生成部と、
を備え、
前記撮像装置は、
前記クロック信号に基づいて前記撮像素子を駆動する撮像素子駆動部と、
所定の情報を記憶する記憶部と、
前記クロック信号に同期したタイミングにより、前記所定の情報を前記記憶部から読み出して前記信号処理装置へ伝送する情報伝送部と、
を備えたことを特徴とする撮像システム。
【請求項２】
前記情報伝送部は、前記クロック信号に同期した周波数を具備するシリアル信号として、前記所定の情報を前記信号処理装置へ伝送することを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
【請求項３】
前記信号処理装置は、
前記所定の情報に基づき、前記信号処理回路における信号処理パラメータを設定するためのパラメータ設定部
をさらに備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像システム。
【請求項４】
前記情報伝送部は、前記クロック信号を分周した周波数のシリアル信号として、前記所定の情報を前記信号処理装置へ伝送することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の撮像システム。
【請求項５】
前記情報伝送部は、前記クロック信号と同一の周波数のシリアル信号として、前記所定の情報を前記信号処理装置へ伝送することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の撮像システム。
【請求項６】
前記所定の情報は、前記撮像素子の個体毎にばらつきが生じ得る特性を補正するための情報であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像システムに関し、特に、撮像装置における撮像素子の種類に応じ、該撮像装置に保持されている情報の伝送が行われる撮像システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡及び画像処理装置等を有して構成される内視鏡システムは、医療分野及び工業分野等において従来広く用いられている。また、内視鏡システムは、例えば、医療分野においては、生体組織等に対して観察及び種々の処置を行う際に用いられている。  そして、このような内視鏡システムと同等の構成を具備するものとしては、例えば特許文献１に記載の内視鏡装置がある。
【０００３】
特許文献１によれば、内視鏡の撮像素子の色フィルタの種類または分光特性を含む内視鏡特性識別情報を格納するためのメモリが該内視鏡に設けられているとともに、該内視鏡特性識別情報に応じたマトリクスデータを用いて画像処理装置が分光画像を形成する、という構成を具備する内視鏡装置について記載されている。
【特許文献１】特開２００６−２３９２０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前述した特許文献１の内視鏡装置の構成において、例えば、撮像素子の駆動周波数と非同期の周波数により内視鏡特性識別情報を読み出す場合、該撮像素子のクロック信号と該内視鏡特性識別情報の読み出し信号とが干渉してしまい、結果的に、内視鏡により撮像された映像の画質が低下してしまう、といった問題が生じる。
【０００５】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、撮像された映像の画質を従来に比べて向上させることが可能な撮像システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明における撮像システムは、被写体を撮像して撮像信号を生成する撮像素子を具備した撮像装置と、該撮像信号に対して処理を行う信号処理回路を具備するとともに、該撮像装置に対して電気的に接続自在な信号処理装置と、を有する撮像システムであって、前記信号処理装置は、前記撮像装置と電気的に接続された際に前記撮像素子の種類を検知する検知部と、前記検知部の検知結果に基づき、前記撮像素子の種類に応じた周波数のクロック信号を生成するクロック信号生成部と、を備え、前記撮像装置は、前記クロック信号に基づいて前記撮像素子を駆動する撮像素子駆動部と、所定の情報を記憶する記憶部と、前記クロック信号に同期したタイミングにより、前記所定の情報を前記記憶部から読み出して前記信号処理装置へ伝送する情報伝送部と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明における撮像システムによると、撮像された映像の画質を従来に比べて向上させることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【０００９】
図１から図３は、本発明の実施形態に係るものである。図１は、本発明の実施形態に係る撮像システムの要部の構成の一例を示す図である。図２は、図１の撮像システムにおいて、撮像素子種別情報格納部と撮像素子種別検知部との間の信号系の構成例を示す図である。図３は、図１の撮像システムにおいて、スコープ種別情報格納部とスコープ種別検知部との間の信号系の構成例を示す図である。
【００１０】
本実施形態の撮像システム１は、図１に示すように、撮像装置としてのスコープ２と、一端側がスコープ２に接続されるケーブル３と、ケーブル３の他端側においてスコープ２と電気的に接続自在なプロセッサ４と、モニタ５と、を要部として有している。
【００１１】
スコープ２は、少なくとも一部が生体等の被検体内に挿入可能な形状及び寸法として形成されている。また、スコープ２は、図１に示すように、先端部に配置された撮像素子２１と、撮像素子２１を駆動するための駆動信号を出力する撮像素子駆動部２２と、所定の情報が格納された記憶部２３と、を有して構成されている。
【００１２】
例えばＣＣＤ等である撮像素子２１は、撮像素子駆動部２２からの駆動信号に応じた駆動周波数により動作する。また、撮像素子２１は、前記駆動周波数に応じたタイミング毎に、被写体を撮像して撮像信号を生成し、該撮像信号をプロセッサ４へ出力する。
【００１３】
撮像素子駆動部２２は、プロセッサ４からのクロック信号及び同期信号に基づき、撮像素子２１を駆動するための駆動信号を生成して出力する。
【００１４】
記憶部２３は、撮像素子２１の駆動周波数に係る情報が格納されている撮像素子種別情報格納部２３ａと、撮像素子２１の個体毎にばらつきが生じ得る特性を補正するための情報として、例えば、色補正情報、画像マスク情報、及び、欠陥画素情報等の情報が格納されているスコープ種別情報格納部２３ｂと、を有している。
【００１５】
スコープ種別情報格納部２３ｂは、プロセッサ４からのクロック信号に基づき、該クロック信号と同一の周波数、または、該クロック信号をＮ分周（Ｎは２以上の整数）した周波数のいずれかにより、自身が保持する情報をプロセッサ４へ出力する。
【００１６】
信号処理装置としてのプロセッサ４は、撮像素子種別検知部４１と、クロック信号生成部としての撮像素子駆動クロック選択部４２と、同期信号生成部４３と、スコープ種別検知部４４と、パラメータ設定部としての映像処理パラメータ選択部４５と、信号処理回路としての映像信号処理部４６と、を有している。
【００１７】
撮像素子種別検知部４１は、プロセッサ４がケーブル３を介してスコープ２に接続された際に、撮像素子種別情報格納部２３ａに格納されている情報を読み込む。そして、撮像素子種別検知部４１は、撮像素子種別情報格納部２３ａから読み込んだ情報に基づいて撮像素子２１の駆動周波数を検知し、検知結果を撮像素子駆動クロック選択部４２及び映像処理パラメータ選択部４５へ出力する。
【００１８】
撮像素子駆動クロック選択部４２は、撮像素子種別検知部４１から出力される駆動周波数の検知結果に基づき、該駆動周波数に相当するクロック信号を生成する。そして、撮像素子駆動クロック選択部４２は、生成したクロック信号を、同期信号生成部４３と、スコープ種別情報格納部２３ｂと、撮像素子駆動部２２とに対して出力する。
【００１９】
同期信号生成部４３は、撮像素子２１が被写体を撮像するタイミングと、映像信号処理部４６が映像信号に対して処理を行うタイミングとを同期させるための同期信号を生成して出力する。
【００２０】
スコープ種別検知部４４には、プロセッサ４がケーブル３を介してスコープ２に接続されている状態において、スコープ種別情報格納部２３ｂからの情報が入力される。そして、スコープ種別検知部４４は、撮像素子種別情報格納部２３ａから出力される情報に基づいて色補正情報、画像マスク情報、及び、欠陥画素情報等の情報を検知し、検知結果を映像処理パラメータ選択部４５へ出力する。
【００２１】
映像処理パラメータ選択部４５は、映像処理に係る各種のパラメータを予め保持している。そして、映像処理パラメータ選択部４５は、スコープ種別検知部４４の検知結果に基づき、プロセッサ４に現在接続されているスコープ２に対して最適なパラメータ群を前述の各種のパラメータの中から選択し、選択結果を映像信号処理部４６へ出力する。
【００２２】
映像信号処理部４６は、同期信号生成部４３から出力される同期信号に応じたタイミングにおいて、映像処理パラメータ選択部４５により選択されたパラメータ群を用いつつ、撮像素子２１から出力される撮像信号に対して信号処理を施す。そして、映像信号処理部４６は、前述の信号処理により撮像信号から映像信号を生成した後、該映像信号をモニタ５へ出力する。
【００２３】
モニタ５には、映像信号処理部４６から出力される映像信号に応じた被写体の像が表示される。
【００２４】
本実施形態の撮像システム１において、撮像素子種別情報格納部２３ａと撮像素子種別検知部４１との間の信号系は、具体的には、例えば図２に示すようなものとして構成されている。
【００２５】
撮像素子種別情報格納部２３ａと撮像素子種別検知部４１とは、例えばケーブル３の端部におけるコネクタとして形成された、パラレルインターフェース３ａを介して接続される。
【００２６】
パラレルインターフェース３ａは、プロセッサ４におけるＧＮＤ電位が供給されるＧＮＤ電位供給端子３２と、撮像素子種別情報格納部２３ａからの電気信号が夫々供給される検知用端子３３ａ、３３ｂ及び３３ｃと、を具備している。
【００２７】
撮像素子種別情報格納部２３ａは、図２に示すように、ＧＮＤ電位供給端子３２に対して並列接続された抵抗器２３１ａ、２３１ｂ及び２３１ｃを具備している。これにより、抵抗器２３１ａ、２３１ｂ及び２３１ｃには、ＧＮＤ電位供給端子３２を介し、同一のＧＮＤ電位が供給される。
【００２８】
そして、抵抗器２３１ａに対する前記ＧＮＤ電位の供給により生成された電気信号は、検知用端子３３ａを介してプロセッサ４へ出力される。また、抵抗器２３１ｂに対する前記ＧＮＤ電位の供給により生成された電気信号は、検知用端子３３ｂを介してプロセッサ４へ出力される。さらに、抵抗器２３１ｃに対する前記ＧＮＤ電位の供給により生成された電気信号は、検知用端子３３ｃを介してプロセッサ４へ出力される。
【００２９】
以上に述べた撮像素子種別情報格納部２３ａの構成によれば、プロセッサ４からＧＮＤ電位が供給された際に、抵抗器２３１ａ、２３１ｂ及び２３１ｃの夫々の抵抗値に応じた複数の電気信号を生成してパラレルに出力する。すなわち、本実施形態の撮像素子種別情報格納部２３ａによれば、検知用端子３３ａへ供給される電気信号と、検知用端子３３ｂへ供給される電気信号と、検知用端子３３ｃへ供給される電気信号と、の組み合わせにより、撮像素子２１の駆動周波数に係る情報を示している。
【００３０】
検知用端子３３ａ、３３ｂ及び３３ｃに夫々供給された電気信号は、撮像素子種別検知部４１に対してパラレルに出力される。
【００３１】
撮像素子種別検知部４１は、図２に示す構成によれば、プロセッサ４における電源電位が夫々供給される抵抗器４１１ａ、４１１ｂ及び４１１ｃと、検知用端子３３ａに接続されるレベル検知部４１ａと、検知用端子３３ｂに接続されるレベル検知部４１ｂと、検知用端子３３ｃに接続されるレベル検知部４１ｃと、駆動周波数検知部４１ｄと、を有している。
【００３２】
抵抗器４１１ａは、プロセッサ４における電源電位が一端側に供給されるとともに、他端側が検知用端子３３ａとレベル検知部４１ａとの間に接続されている。そのため、レベル検知部４１ａは、抵抗器２３１ａ及び抵抗器４１１ａの夫々の抵抗値によりプロセッサ４における電源電位を分圧した電位（レベル）を、自身に入力される電気信号の電位（レベル）として検知する。
【００３３】
抵抗器４１１ｂは、プロセッサ４における電源電位が一端側に供給されるとともに、他端側が検知用端子３３ｂとレベル検知部４１ｂとの間に接続されている。そのため、レベル検知部４１ｂは、抵抗器２３１ｂ及び抵抗器４１１ｂの夫々の抵抗値によりプロセッサ４における電源電位を分圧した電位（レベル）を、自身に入力される電気信号の電位（レベル）として検知する。
【００３４】
抵抗器４１１ｃは、プロセッサ４における電源電位が一端側に供給されるとともに、他端側が検知用端子３３ｃとレベル検知部４１ｃとの間に接続されている。そのため、レベル検知部４１ｃは、抵抗器２３１ｃ及び抵抗器４１１ｃの夫々の抵抗値によりプロセッサ４における電源電位を分圧した電位（レベル）を、自身に入力される電気信号の電位（レベル）として検知する。
【００３５】
駆動周波数検知部４１ｄは、レベル検知部４１ａ、４１ｂ及び４１ｃにおける検知結果に基づいて撮像素子２１の駆動周波数を検知し、検知結果を撮像素子駆動クロック選択部４２及び映像処理パラメータ選択部４５へ伝送する。
【００３６】
以上に述べたように、本実施形態の撮像システム１における、撮像素子種別情報格納部２３ａと撮像素子種別検知部４１との間は、パラレル伝送を行う信号系として構成されている。
【００３７】
また、本実施形態の撮像システム１において、スコープ種別情報格納部２３ｂとスコープ種別検知部４４との間の信号系は、具体的には、例えば図３に示すようなものとして構成されている。
【００３８】
スコープ種別情報格納部２３ｂは、図３に示す構成によれば、シリアル送受信制御部２３２と、スコープ２の個体毎の特性に係る情報として、例えば、色補正情報、画像マスク情報、及び、欠陥画素情報等の情報が格納されているメモリ２３３と、を具備している。
【００３９】
情報伝送部としてのシリアル送受信制御部２３２は、撮像素子駆動クロック選択部４２からのクロック信号に基づき、該クロック信号と同一の周波数、または、該クロック信号をＮ分周した周波数に応じたタイミングに合わせてメモリ２３３に格納されている情報を読み込む。そして、シリアル送受信制御部２３２は、メモリ２３３から読み込んだ情報を、前記クロック信号と同一の周波数、または、前記クロック信号をＮ分周した周波数を具備するシリアル信号としてスコープ種別検知部４４へ伝送する。
【００４０】
以上に述べたように、本実施形態の撮像システム１における、スコープ種別情報格納部２３ｂとスコープ種別検知部４４との間は、シリアル伝送を行う信号系として構成されている。
【００４１】
なお、シリアル送受信制御部２３２は、撮像素子駆動クロック選択部４２からのクロック信号に基づいて前記シリアル信号の周波数を所定の周波数として設定するものに限らず、例えば、スコープ種別検知部４４の制御に基づいて前記シリアル信号の周波数を適宜変更可能なものであっても良い。但し、このような場合においても、スコープ種別検知部４４により変更可能な前記シリアル信号の周波数は、前記クロック信号と同一の周波数、または、前記クロック信号をＮ分周した周波数のいずれかに限られるものとする。
【００４２】
ここで、本実施形態の撮像システム１の作用について説明を行う。
【００４３】
まず、術者は、撮像システム１の各部の電源を投入し、ケーブル３を用いてスコープ２とプロセッサ４とを接続する。
【００４４】
撮像システム１の各部の電源が投入された状態において、スコープ２とプロセッサ４とがケーブル３により接続されると、プロセッサ４におけるＧＮＤ電位が、パラレルインターフェース３ａのＧＮＤ電位供給端子３２を介して撮像素子種別情報格納部２３ａへ供給される。
【００４５】
撮像素子種別情報格納部２３ａは、プロセッサ４におけるＧＮＤ電位に基づき、撮像素子２１の駆動周波数に係る情報を示す電気信号を検知用端子３３ａ、３３ｂ及び３３ｃへ供給する。
【００４６】
そして、検知用端子３３ａ、３３ｂ及び３３ｃに夫々供給された電気信号は、撮像素子種別検知部４１に対してパラレルに伝送される。
【００４７】
撮像素子種別検知部４１は、入力される各電気信号の電位（レベル）に基づいて撮像素子２１の駆動周波数を検知し、検知結果を撮像素子駆動クロック選択部４２及び映像処理パラメータ選択部４５へ出力する。
【００４８】
撮像素子駆動クロック選択部４２は、撮像素子種別検知部４１から出力される駆動周波数の検知結果に基づき、該駆動周波数に相当するクロック信号を生成して出力する。
【００４９】
シリアル送受信制御部２３２は、撮像素子駆動クロック選択部４２からのクロック信号に基づき、該クロック信号と同一の周波数、または、該クロック信号をＮ分周した周波数に応じたタイミングに合わせてメモリ２３３に格納されている情報を読み込む。そして、シリアル送受信制御部２３２は、メモリ２３３から読み込んだ情報を、前記クロック信号と同一の周波数、または、前記クロック信号をＮ分周した周波数を具備するシリアル信号としてスコープ種別検知部４４へ伝送する。
【００５０】
一方、撮像素子駆動部２２は、撮像素子駆動クロック選択部４２からのクロック信号、及び、同期信号生成部４３からの同期信号に基づき、撮像素子２１を駆動するための駆動信号を生成して出力する。
【００５１】
撮像素子２１は、撮像素子駆動部２２からの駆動信号に応じた駆動周波数により動作する。また、撮像素子２１は、前記駆動周波数に応じたタイミング毎に、被写体を撮像して撮像信号を生成し、該撮像信号をプロセッサ４へ出力する。
【００５２】
本実施形態の撮像システム１によれば、シリアル送受信制御部２３２から出力されるシリアル信号の周波数と、撮像素子２１の駆動周波数とが互いに同期したものとなっている。すなわち、本実施形態の撮像システム１の構成によれば、シリアル送受信制御部２３２から出力されるシリアル信号と、撮像素子駆動部２２から出力される駆動信号との間における干渉が抑制され、結果的に、撮像素子２１から出力される撮像信号に混入するノイズを低減することができる。
【００５３】
そして、撮像素子２１から出力された撮像信号は、映像信号処理部４６において信号処理が施されることにより映像信号に変換された後、モニタ５へ出力される。
【００５４】
以上に述べたように、本実施形態の撮像システム１によれば、スコープ２の記憶部２３に格納されている情報をプロセッサ４が読み込む際に、撮像素子２１の駆動周波数に係る情報をケーブル３の接続時に（最初に）読み込んだ後、該駆動周波数に同期した周波数の信号を用いつつ他の情報を読み込むように構成されている。そして、このような構成を具備する本実施形態の撮像システム１によれば、スコープ２により撮像された映像の画質を従来に比べて向上させることができる。
【００５５】
また、本実施形態の撮像システム１によれば、スコープ２の動作に必要な情報である撮像素子２１の駆動周波数に係る情報をパラレル伝送するとともに、その他の付加的な情報をシリアル伝送するように構成されている。そして、このような構成を具備する本実施形態の撮像システム１によれば、記憶部２３からの情報の読み出しに使用するピンの数を減らすことができ、結果的に、スコープ２を細経化することができる。
【００５６】
さらに、本実施形態の撮像システム１によれば、スコープ２の動作に必要な情報である撮像素子２１の駆動周波数に係る情報をケーブル３の接続時に読み込むように構成されている。そして、このような構成を具備する本実施形態の撮像システム１によれば、各部の電源が投入され、かつ、ケーブル３が接続された略直後に撮像素子２１が起動するため、結果的に、撮像素子２１により撮像された被写体の像がモニタ５に表示されるまでの時間が短くて済む。
【００５７】
なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更や応用が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施形態に係る撮像システムの要部の構成の一例を示す図。
【図２】図１の撮像システムにおいて、撮像素子種別情報格納部と撮像素子種別検知部との間の信号系の構成例を示す図。
【図３】図１の撮像システムにおいて、スコープ種別情報格納部とスコープ種別検知部との間の信号系の構成例を示す図。
【符号の説明】
【００５９】
１  撮像システム
２  スコープ
３  ケーブル
３ａ  パラレルインターフェース
４  プロセッサ
５  モニタ
２１  撮像素子
２２  撮像素子駆動部
２３  記憶部
２３ａ  撮像素子種別情報格納部
２３ｂ  スコープ種別情報格納部
４１  撮像素子種別検知部
４２  撮像素子駆動クロック選択部
４３  同期信号生成部
４４  スコープ種別検知部
４５  映像処理パラメータ選択部
４６  映像信号処理部
【図１】
2010081975.tif 000003
【図２】
2010081975.tif 000004
【図３】
2010081975.tif 000005