(57)【要約】【課題】外形、特に直径を大きくすることなく、高機能化を実現できる撮像装置及び電子内視鏡を提供する。【解決手段】被写体の画像情報を得るための複数の機能素子と、複数の機能素子を備え、複数の機能素子のそれぞれに対する複数の駆動信号の少なくとも２つが重畳された合成信号から、駆動信号を互いに分離する信号分離回路が設けられている撮像モジュールと、複数の駆動信号の少なくとも２つを重畳する信号合成部が設けられている撮像モジュール制御部と、撮像モジュールと撮像モジュール制御部との間に介在し、複数の駆動信号の少なくとも２つを重畳した合成信号を伝送する信号伝送部と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体の画像情報を得るための複数の機能素子、及び、前記複数の機能素子のそれぞれに対する複数の駆動信号の少なくとも２つが重畳された合成信号から、前記駆動信号を互いに分離する信号分離回路が設けられている撮像モジュールと、
前記複数の駆動信号の少なくとも２つを重畳する信号合成部が設けられている撮像モジュール制御部と、
前記撮像モジュールと前記撮像モジュール制御部との間に介在し、前記複数の駆動信号の少なくとも２つを重畳した合成信号を伝送する信号伝送部と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記信号分離回路は、前記複数の機能素子のそれぞれへ電圧を分配する電圧分配部、及び、前記複数の機能素子のそれぞれへ動作を制御させる信号を分配する信号分配部のうちの少なくとも一つを備える請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記電圧分配部は、前記複数の機能素子のそれぞれに必要な電圧を生成し分配する請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記信号分離回路は、電源を供給する前記複数の機能素子を選択し切り換える電源切替部を備える請求項２又は請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の撮像装置を備える電子内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置、特に小型の撮像装置、及び、このような撮像装置を備えた電子内視鏡に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮像装置、例えば内視鏡の先端に収納されるような小型の撮像装置において、先端照明部材を搭載すること、及び、ズーム機能、オートフォーカス（ＡＦ）機能といった高機能化が求められている。一方、内視鏡の直径は限られているため、高機能化のための電源ラインや信号ラインのためのスペースを確保するのが困難になってきている。
【０００３】
小型の撮像装置として、例えば特許文献１や特許文献２に提案された構成が知られている。特許文献１記載の電子内視鏡装置においては、電力供給を電磁誘導で行い、映像信号及び制御信号を電波で送受信する構成とすることで接点数を最少にしている。
【０００４】
また、特許文献２記載の撮像ユニットは、鏡筒の一方の端部と、鏡筒の他方の端部と、鏡筒の胴部とのうちの少なくとも２つの部分に形成された電極と、電極どうしを電気的に接続する配線部と、鏡筒の一方または両方の端部及び胴部の近傍に設けられた撮像素子及び機能要素（駆動素子、発光素子）と、を有する構成により、別途配線ケーブルを必要としない小型の撮像ユニットを提供するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１５９８３３号公報
【特許文献２】特開２００８−１７２６９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１記載の電子内視鏡装置では、アンテナ等に大きなスペースが必要となるため、撮像モジュールを小型化するには限界がある。
【０００７】
また、特許文献２記載の撮像ユニットでは、撮像ユニットに接続する配線ケーブルのためのスペースを減らすことはできない。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、高精細の画像情報を得るための機能素子を複数搭載しても信号伝送部を細く保つことができ、これにより、外形、特に直径を大きくすることなく、高機能化を実現することのできる小型の撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る撮像装置は、被写体の画像情報を得るための複数の機能素子と、複数の機能素子を備え、複数の機能素子のそれぞれに対する複数の駆動信号の少なくとも２つが重畳された合成信号から、駆動信号を互いに分離する信号分離回路が設けられている撮像モジュールと、複数の駆動信号の少なくとも２つを重畳する信号合成部が設けられている撮像モジュール制御部と、撮像モジュールと撮像モジュール制御部との間に介在し、複数の駆動信号の少なくとも２つを重畳した合成信号を伝送する信号伝送部と、を備えることを特徴としている。
【００１０】
本発明に係る撮像装置において、信号分離回路は、複数の機能素子のそれぞれへ電圧を分配する電圧分配部、及び、複数の機能素子のそれぞれへ動作を制御させる信号を分配する信号分配部のうちの少なくとも一つを備えることが好ましい。
【００１１】
本発明に係る撮像装置において、電圧分配部は、複数の機能素子のそれぞれに必要な電圧を生成し分配することが好ましい。
【００１２】
本発明に係る撮像装置において、信号分離回路は、電源を供給する複数の機能素子を選択し切り換える電源切替部を備えることが好ましい。
【００１３】
本発明に係る電子内視鏡は、上述のいずれかの撮像装置を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る撮像装置及び電子内視鏡は、外形、特に直径を大きくすることなく、高機能化を実現できるという効果を奏する。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明に係る撮像装置及び電子内視鏡の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１６】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る撮像装置及び電子内視鏡について、図１、図２を参照しつつ説明する。図１は、第１実施形態に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。図２は、第１実施形態に係る撮像装置が備える撮像モジュール１００の概略構成例を示す断面図である。
【００１７】
第１実施形態に係る撮像装置は、図１に示すように、撮像モジュール１００と、信号伝送部１５０と、撮像モジュール制御部１６０と、を備える。撮像モジュール１００は、機能素子としての光学系駆動用のアクチュエータ１２０及び撮像素子１３０（例えばＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ  ｃｏｕｐｌｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ）、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ））と、信号分離回路１４０と、を備える。
なお、機能素子としては、光学系駆動用のアクチュエータ１２０及び撮像素子１３０のほかに、位置検出素子や発光素子を含めることができる。以下の説明では、機能素子がアクチュエータ１２０及び撮像素子１３０の２つの場合について述べるが、本発明の撮像装置及び電子内視鏡は機能素子が３つ以上の場合にも適用できる。
【００１８】
撮像モジュール１００は、例えば図２に示すように、アクチュエータ１２０を光学系１１０内に設けるとともに、光学系の一端に撮像素子１３０を配置し、この撮像素子１３０には信号分離回路１４０が接続されている。
【００１９】
信号分離回路１４０には、撮像モジュール制御部１６０から、アクチュエータ１２０及び撮像素子１３０のそれぞれに対する駆動信号が重畳された合成信号が入力される。信号分離回路１４０と撮像モジュール制御部１６０との間には信号伝送部１５０が介在しており、重畳された合成信号は信号伝送部１５０を経て信号分離回路１４０に入力される。
【００２０】
駆動信号の重畳は、撮像モジュール制御部１６０が備える信号合成部１６１が行う。なお、機能素子が３つ以上ある場合、信号合成部１６１は、少なくとも２つの駆動信号を重畳する。
【００２１】
信号分離回路１４０は、電圧分配部１４１及び信号分配部１４２を備え、重畳された合成信号から駆動信号を互いに分離する。電圧分配部１４１は、アクチュエータ１２０及び撮像素子１３０のそれぞれに必要な電圧を生成し分配する。また、アクチュエータ１２０及び撮像素子１３０のそれぞれの動作を制御する駆動制御信号は、信号分配部１４２によってアクチュエータ１２０及び撮像素子１３０のそれぞれへ分配される。
【００２２】
撮像素子１３０へは信号分配部１４２により映像信号出力用の同期信号が供給され、撮像素子１３０は、この同期信号に基づいて動作する。アクチュエータ１２０へは、信号分配部１４２により駆動制御信号が供給され、アクチュエータ１２０は、駆動制御信号に基づいて動作する。
【００２３】
撮像素子１３０で得られた映像信号は信号伝送部１５０を介して撮像モジュール制御部１６０へ送られるとともに、信号分離回路１４０に入力される。また、アクチュエータ１２０からの出力信号（機能素子出力信号）は信号分離回路１４０及び撮像モジュール制御部１６０に入力される。信号合成部１６１は、各機能素子の駆動を制御する信号のほか、撮像素子１３０からの映像信号やアクチュエータ１２０からの出力信号についても重畳して合成信号を生成することができ、この合成信号についても信号分離回路１４０において各機能素子用の信号に分離することができる。
【００２４】
ここで、第１実施形態に係る電子内視鏡では、図２に例示する構成の撮像モジュール１００を、例えば、被写体に対峙するように先端硬性部内に配置する。この撮像モジュール１００では、アクチュエータ１２０によって光学系１１０を駆動し、撮像素子１３０によって被写体の画像情報を得る。この場合、撮像モジュール制御部１６０は操作者側に、信号伝送路１５０は挿入部内に、それぞれ配置される。
【００２５】
以上のように構成された、第１実施形態に係る撮像装置及び電子内視鏡では、複数の機能素子に対する駆動信号や電力信号、及び、機能素子からの情報信号を重畳し多重化した信号を、撮像モジュール制御部１６０と撮像モジュール１００との間で送受信することで、限られたスペースに必要な数の電源ラインや信号ラインを確保することができ、小型で高機能の撮像装置を実現できる。
【００２６】
（第２実施形態）
つづいて、本発明の第２実施形態に係る撮像装置及び電子内視鏡について、図３を参照して説明する。図３は、第２実施形態に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。
【００２７】
第２実施形態に係る撮像装置においては、信号分離回路２４０が電源切替部２４３を備える点が第１実施形態に係る撮像装置と異なる。その他の構成は第１実施形態に係る撮像装置と同様である。具体的には、第１実施形態の撮像モジュール１００、アクチュエータ１２０、撮像素子１３０、信号伝送部１５０、撮像モジュール制御部１６０は、第２実施形態の撮像モジュール２００、アクチュエータ２２０、撮像素子２３０、信号伝送部２５０、撮像モジュール制御部２６０にそれぞれ対応する。
【００２８】
信号分離回路２４０は、第１実施形態の電圧分配部１４１及び信号分配部１４２にそれぞれ対応する、電圧分配部２４１及び信号分配部２４２を備えるとともに、電源切替部２４３を備える。
【００２９】
電源切替部２４３は、機能素子としてのアクチュエータ２２０及び撮像素子２３０のいずれに、いつ電圧を供給するかを選択し、切り替える。このような電源切替部２４３を備えることにより、動作させる機能素子の選択を容易に行えるようになる。さらに、動作不要の機能素子へは電力供給を行わないため、待機電力を削減でき、これにより省エネルギ化が可能となる。
なお、その他の構成、作用、効果については、第１実施形態と同様である。
【００３０】
図４は、上述した各実施形態の撮像装置を備える電子内視鏡システム１０の概略構成を示している。電子内視鏡システム１０は、操作部３４０から延びる挿入部３４１の先端に先端硬性部３３０が設けられている。また、操作部３４０と制御部３００とはユニバーサルコード３５０で接続されている。モニタ３０４は、被検体内の像を表示する。
【００３１】
ここで、撮像モジュール１００は、先端硬性部３３０内に設けられている。また、撮像モジュール制御部１６０は、制御部３００内に設けられている。そして、ユニバーサルコード３５０から挿入部３４１までの部分が信号伝送部１５０に相当する。
【００３２】
本電子内視鏡システム１０は、上述の撮像装置を備えている。このため、電子内視鏡システム１０は、外形、特に直径を大きくすることなく、高機能化を実現できるという効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
以上のように、本発明に係る撮像装置は、小型の撮像装置に適している。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】第１実施形態に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態に係る撮像装置が備える撮像モジュールの概略構成例を示す断面図である。
【図３】第２実施形態に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図４】各実施形態の撮像装置を備える電子内視鏡システムの概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
１００    撮像モジュール
１１０    光学系
１２０    アクチュエータ
１３０    撮像素子
１４０    信号分離回路
１４１    電圧分配部
１４２    信号分配部
１５０    信号伝送部
１６０    撮像モジュール制御部
１６１    信号合成部
２００    撮像モジュール
２２０    アクチュエータ
２３０    撮像素子
２４０    信号分離回路
２４１    電圧分配部
２４２    信号分配部
２４３    電源切替部
２５０    信号伝送部
２６０    撮像モジュール制御部
２６１    信号合成部
１０      電子内視鏡システム
３００  制御部
３０４  モニタ
３５０  ユニバーサルコード
３３０  先端硬性部
３４０  操作部
３４１  挿入部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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