(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素を備える撮像素子と、前記複数の画素の補正情報が記憶されたメモリと、を有するヘッド部と、
前記ヘッド部とは分離し、前記メモリ上の互いに異なる複数のアドレスへアクセスできるかどうかにより、前記メモリの記憶容量を推定する本体部と、
を具備し、
前記本体部は、推定された記憶容量に応じて、撮像装置本体の撮像モードを切換える、撮像装置。
【請求項２】
複数の画素を備える撮像素子と、前記複数の画素の補正情報が記憶されたメモリと、を有するヘッド部と、
前記ヘッド部とは分離し、前記メモリ上の互いに異なる複数のアドレスへアクセスできるかどうかにより、前記メモリの記憶容量を推定する本体部と、
を具備し、
前記本体部は、推定された記憶容量に応じて、前記撮像素子の駆動方式を変化させる、撮像装置。
【請求項３】
複数の画素を備える撮像素子と、前記複数の画素の補正情報が記憶されたメモリと、を有するヘッド部と、
前記ヘッド部とは分離し、前記メモリ上の互いに異なる複数のアドレスへアクセスできるかどうかにより、前記メモリの記憶容量を推定する本体部と、
を具備し、
前記本体部は、推定された記憶容量に応じて、前記撮像素子で撮像された画像の補正方法を変化させる、撮像装置。
【請求項４】
複数の画素を備える撮像素子と、前記複数の画素の補正情報が記憶されたメモリと、を有するヘッド部と、
前記ヘッド部とは分離し、前記メモリ上の互いに異なる複数のアドレスへアクセスできるかどうかにより、前記メモリの記憶容量を推定する本体部と、
を具備し、
前記本体部は、推定された記憶容量に応じて、前記撮像素子で撮像された画像の明るさを変化させる、撮像装置。
【請求項５】
複数の画素を備える撮像素子と、前記複数の画素の補正情報が記憶されたメモリと、を有するヘッド部と、
前記ヘッド部とは分離し、前記メモリ上の互いに異なる複数のアドレスへアクセスできるかどうかにより、前記メモリの記憶容量を推定する本体部と、
を具備し、
前記本体部は、推定された記憶容量に応じて、前記撮像素子のフレームレートを変化させる、撮像装置。
【請求項６】
複数の画素を備える撮像素子と、前記複数の画素の補正情報が記憶されたメモリと、を有するヘッド部と、
前記ヘッド部とは分離し、前記メモリ上の互いに異なる複数のアドレスへアクセスできるかどうかにより、前記メモリの記憶容量を推定する本体部と、
を具備し、
前記本体部は、推定された記憶容量に応じて、前記撮像素子で撮像された画像のフォーマットを変化させる、撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施形態は、撮像素子を有するヘッド部と、ヘッド部から送信される画像を補正する本体部とが分離した撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の撮像装置には、撮像素子を有するヘッド部と、このヘッド部から送信される画像を補正する本体部とが分離したヘッド分離型の撮像装置がある。ヘッド分離型の撮像装置には、用途に応じて機能や性能の異なる複数のヘッド部を用意し、このヘッド部を交換可能に構成したものがある。また、本体部では、接続されるヘッド部の種類に応じて制御方式を変更する場合がある。このため、ヘッド部と本体部を接続するカメラケーブルを介してヘッド部から本体部へ識別信号を出力し、本体部において、接続されたヘッド部の種類を判別することが提案されている。また、ヘッド部に識別情報（以下、ＩＤと記載）を記憶させ、このＩＤを本体部へダウンロードすることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３１１７８３号公報
【特許文献２】特開２００６−４１７６６号公報
【特許文献３】特開２００６−１２８７９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、提案された撮像装置では、識別信号を出力するための回路をヘッド部に設ける必要がある。さらに、識別信号専用のピンをヘッド部及び本体部に設ける必要がある。このため、撮像装置の製造コストが高くなる問題がある。さらに、識別信号用の信号線をカメラケーブル内に収容する必要があるため、カメラケーブルが太くなる問題がある。また、ＩＤをヘッド部に記憶させておく場合も、各ヘッド部にＩＤを記憶させておく必要があり、ヘッド部の種類が多い場合には煩雑である。
【０００５】
本発明は、かかる従来の課題を解決するためになされたものであり、ヘッド部の種類を簡易に判別できる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】
【０００６】
実施形態に係る撮像装置は、複数の画素を備える撮像素子と、前記複数の画素の補正情報が記憶されたメモリと、を有するヘッド部と、前記ヘッド部とは分離し、前記メモリ上の互いに異なる複数のアドレスへアクセスできるかどうかにより、前記メモリの記憶容量を推定する本体部と、を具備し、前記本体部は、推定された記憶容量に応じて、撮像装置本体の撮像モードを切換える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ヘッド部の種類を簡易に判別できる撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態に係る撮像装置の構成図。
【図２】本体部のメモリに記憶されているデータを示す図。
【図３】撮像装置の動作を示すフローチャート。
【図４】撮像装置の動作を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、実施形態を詳細に説明する。
（実施形態）
図１は、実施形態に係る撮像装置１００（以下、撮像装置１００と記載する）の構成図である。撮像装置１００は、ヘッド部２００と、ＣＣＵ（Camera Control Unit）３００（以下、本体部３００と記載する）と、ヘッド部２００と本体部３００とを接続するカメラケーブル４００とを備える。
【００１０】
ヘッド部２００は、イメージセンサ２０１と、メモリ２０２と、ＩＦ（Interface）回路２０３とを備える。イメージセンサ２０１は、固体撮像素子であり、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサやＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサである。この実施形態のイメージセンサ２０１は、フルＨＤ（Full High Definition）に対応したカラーイメージセンサである。
【００１１】
メモリ２０２は、不揮発性メモリであり、例えば、シリアルＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）である。メモリ２０２は、Ｉ２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）バスインターフェースを備えており、コントローラ３０５とは、Ｉ２Ｃプロトコルに準拠した手順でデータ通信を行う。
【００１２】
メモリ２０２には、イメージセンサ２０１の固定ノイズを補正するための補正データ（補正情報）が記憶されている。固定ノイズとは、外部環境（例えば、温度や明るさ）によってレベル（強度）が変化しないノイズのことである。メモリ２０２に記憶されている補正データは、予め測定されたイメージセンサ２０１の固定ノイズを打ち消すためのデータである。補正の際には、イメージセンサ２０１から出力される画像信号に、この補正データを加算することで画像信号を補正する。なお、イメージセンサ２０１の固定ノイズは、イメージセンサ２０１に所定の電圧（基準電圧）を出力するよう指示し、実際に出力された電圧の基準電圧からのずれを各画素毎に調べることで測定できる。
【００１３】
全ての画素の補正データをメモリ２０２に記憶させる場合、膨大な記憶容量が必要となる。このため、メモリ２０２には、ノイズの目立つ画素の補正データを複数個（例えば、１６個、３２個、６４個等）記憶するようにしている。なお、各補正データは、対応する画素のアドレスに関連づけてメモリ２０２に記憶されている。
【００１４】
補正データは、データ量が大きいものから順に記憶されている。補正データは、メモリ２０２の記憶領域のうちアドレスの値が小さいほうから順に記憶されている。メモリ２０２の記憶領域のうちアドレスが大きい領域、例えば、メモリ２０２の記憶領域のうち最後から数〜数十バイト（Byte）分は、補正データが記憶されていないリザーブ領域となっている。なお、補正データを、データ量の大きい順ではなく、画像として表示した場合に認識されやすく目立つ画素の順に対応する補正データをメモリ２０２に記憶するようにしてもよい。
【００１５】
ＩＦ回路２０３は、本体部３００との間で制御信号やデータの送受信を行う。
【００１６】
この実施形態では、種類の異なる複数のヘッド部２００が用意されている。なお、ヘッド部２００は、種類ごとに異なる容量のメモリ２０２を備えている。ユーザは、用途に合わせてヘッド部２００を交換して使用することができる。本体部３００では、カメラケーブル４００に接続されたヘッド部２００の種類に応じて、動作モードが変更される。ユーザは、用途に応じてヘッド部２００を交換することにより、適正な画像を得ることができる。例えば、高精細な画像を得たい場合は、高画素数のイメージセンサを備えたヘッド部２００を使用することができるのでユーザの利便性が向上する。
【００１７】
本体部３００は、ＩＦ回路３０１と、メモリ３０２Ａ，３０２Ｂと、プロセッサ３０３と、ドライバ３０４と、コントローラ３０５と、電源回路３０６とを備える。本体部３００が備える上記構成のうち、少なくともメモリ３０２Ａ，３０２Ｂ、プロセッサ３０３、ドライバ３０４及びコントローラ３０５は、Ｉ２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）バスインターフェースを備えており、Ｉ２Ｃプロトコルに準拠した手順でデータ通信を行う。
【００１８】
ＩＦ回路３０１は、ヘッド部２００との間で制御信号やデータの送受信を行う。
【００１９】
メモリ３０２Ａ，３０２Ｂは、不揮発性メモリであり、例えば、シリアルＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）である。
【００２０】
メモリ３０２Ａには、ヘッド部２００の種類に応じた設定情報（動作モード）が記憶されている。図２は、メモリ３０２Ａに記憶されているデータを示す図である。図２に示すように、メモリ３０２Ａには、設定情報として、メモリ２０２の記憶容量と、ヘッドの種類と、ヘッドの種類に応じた設定情報（モード）とが関連付けて記憶されている。
【００２１】
設定情報には、例えば、イメージセンサ２０１の駆動方式（例えば、３相駆動、４相駆動）やフレームレート、イメージセンサ２０１で撮像された画像の補正方法（例えば、ホワイトバランス）やフォーマット（画像信号規格：例えば、ＮＴＳＣ（National Television System Committee）方式やＰＡＬ（Phase Alternating Line）方式）が含まれる。この実施形態に係る撮像装置１００では、ヘッド部２００が備えるイメージセンサ２０１に合わせた最適な設定情報が予め関連付けられてメモリ３０２Ａに記憶されている。
【００２２】
また、メモリ３０２Ａには、コントローラ３０５がメモリ２０２の記憶容量を推定する際に使用するアドレスが複数個記憶されている。アドレスは、値の小さい順にメモリ３０２Ａに記憶されている。メモリ３０２Ａに記憶されている各アドレスは、ヘッド部２００の種類ごとに異なるメモリ２０２の記憶容量に対応している。なお、アドレスは、物理アドレス、仮想アドレスのどちらを用いてもよい。
【００２３】
例えば、ヘッド部２００の種類が２種類であり、各種類のヘッド部が備えるメモリ２０２の記憶容量がそれぞれ、４ＭＢ（Mega-Byte）、８ＭＢであったとする。この場合、メモリ３０２Ａには、０ＭＢ以上４ＭＢ未満の位置にあるアドレスＡと、４以上８ＭＢ未満の位置にあるアドレスＢとが記憶される。
【００２４】
なお、メモリ３０２Ａには、メモリ２０２の補正データが記憶された領域外のアドレスが記憶されている。メモリ２０２の記憶容量を推定する際に、誤動作等により、誤ってメモリ２０２に記憶されている補正データを書き換えたり、消去する可能性を少なくするためである。
【００２５】
また、メモリ３０２Ｂには、メモリ２０２に記憶されている補正データがダウンロードされる。
【００２６】
プロセッサ３０３は、画像処理用のプロセッサである。プロセッサ３０３は、ヘッド部２００から送信される画像信号を、メモリ３０２Ｂにダウンロードされた補正データに基づいて補正する。また、プロセッサ３０３は、コントローラ３０５からの指示に基づいて、画像信号のホワイトバランスの基準やフォーマットを変更する。プロセッサ３０３は、補正後の画像信号を外部の表示装置５００（例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）や液晶モニタ）へ出力する。
【００２７】
ドライバ３０４は、イメージセンサ２０１の駆動回路である。ドライバ３０４は、コントローラ３０５からの指示に基づいてイメージセンサ２０１の駆動方式やフレームレートを変更する。
【００２８】
コントローラ３０５は、ヘッド部２００の交換を検知する。例えば、ヘッド部２００から送信される画像信号の電圧を検出し、この電圧の変化によりヘッド部２００の交換を検知することが考えられる。また、カメラケーブル４００にヘッド部２００からの検知用配線を収容し、ヘッド部２００からの電圧をコントローラ３０５で検出するようにしてもよい。ヘッド部２００を交換する際、電圧がＨｉｇｈからＬｏｗとなるので、コントローラ３０５でヘッド部２００の交換を検出することができる。
【００２９】
コントローラ３０５は、メモリ２０２に記憶されている補正データをメモリ３０２Ｂへダウンロードする。コントローラ３０５は、メモリ２０２の記憶容量を推定する。コントローラ３０５は、メモリ３０２Ａの設定情報を参照し、推定したメモリ２０２の記憶容量に対応する設定情報を取得する。コントローラ３０５は、取得した設定情報に基づいて、プロセッサ３０３及びドライバ３０４へ指示を出す。
【００３０】
なお、上述したように、コントローラ３０５は、Ｉ２Ｃバスインターフェースを備えており、メモリ２０２、メモリ３０２Ｂとデータ通信を行う際は、Ｉ２Ｃプロトコルに準拠した手順でデータ通信を行う。
【００３１】
電源回路３０６は、外部電源に接続される。電源回路３０６は、外部電源からの電力を所定の電圧に変換して本体部３００の構成回路（メモリ３０２Ａ，３０２Ｂ、プロセッサ３０３、ドライバ３０４、コントローラ３０５）へ供給する。また、電源回路３０６からの電力は、カメラケーブル４００を介してヘッド部２００にも供給される。
【００３２】
カメラケーブル４００には、ヘッド部２００と本体部３００との間で画像信号、制御信号及びデータを送受信するための複数の信号線と、本体部３００からヘッド部２００へ電力を供給するための電力線などが収容されている。
【００３３】
（撮像装置１００の動作）
図３は、撮像装置１００の動作を示すフローチャートである。以下、図１〜図３を参照して撮像装置１００の動作を説明する。
【００３４】
撮像装置１００が起動されるかヘッド部２００が交換されると、コントローラ３０５は、メモリ２０２の記憶容量を推定する（ステップＳ１０１）。なお、コントローラ３０５によりメモリ２０２の記憶容量の推定方法については、図４を参照して説明する。次に、コントローラ３０５は、推定したメモリ２０２の記憶容量に基づいて、メモリ２０２からダウンロードする補正データの数を決定する（ステップＳ１０２）。次に、コントローラ３０５は、メモリ２０２に記憶されている補正データを、メモリ２０２のアドレスの値が小さい方からダウンロードする（ステップＳ１０３）。
【００３５】
具体的には、メモリ２０２の記憶容量がメモリ３０２Ｂの記憶容量よりも小さいか、又は同じである場合は、コントローラ３０５は、メモリ２０２の記憶容量に記憶されている補正データを全てメモリ３０２Ｂへダウンロードする。一方、メモリ２０２の記憶容量がメモリ３０２Ｂの記憶容量よりも大きい場合は、コントローラ３０５は、メモリ３０２Ｂの記憶容量分だけ補正データをメモリ２０２からダウンロードする。
【００３６】
また、コントローラ３０５は、メモリ３０２Ａを参照して、推定した記憶容量に対応する設定情報を取得する（ステップＳ１０４）。コントローラ３０５は、取得した設定情報に基づいて、イメージセンサ２０１から送信される画像信号のホワイトバランスの基準やフォーマットを変更するようプロセッサ３０３へ指示する（ステップＳ１０５）。また、コントローラ３０５は、取得した設定情報に基づいて、イメージセンサ２０１の駆動方式やフレームレートを変更するようドライバ３０４へ指示する（ステップＳ１０６）。
【００３７】
プロセッサ３０３は、コントローラ３０５からの指示に基づいて、画像信号のホワイトバランスの基準やフォーマットを変更する（ステップＳ１０７）。ドライバ３０４は、コントローラ３０５からの指示に基づいてイメージセンサ２０１の駆動方式やフレームレートを変更する（ステップＳ１０８）。
【００３８】
プロセッサ３０３は、イメージセンサ２０１から送信される画像信号を、メモリ３０２Ｂにダウンロードされた補正データに基づいて補正する（ステップＳ１０９）。プロセッサ３０３は、補正後の画像信号を外部の表示装置５００へ出力する（ステップＳ１１０）。
【００３９】
（記憶容量の推定方法）
本実施形態の撮像装置１００は、メモリ２０２及びコントローラ３０５には、Ｉ２Ｃバスインターフェースを備えており、メモリ２０２とコントローラ３０５とは、Ｉ２Ｃプロトコルに準拠した手順でデータ通信を行う。このため、コントローラ３０５が、メモリ２０２にアクセスする際にメモリ２０２に存在するアドレスを指定した場合、メモリ２０２は、Ａｃｋ（Acknowledgement）をコントローラ３０５へ返信する。
【００４０】
しかしながら、メモリ２０２にアクセスする際にメモリ２０２に存在しないアドレスを指定した場合、メモリ２０２は、Ａｃｋをコントローラ３０５へ返信しない。コントローラ３０５は、メモリ２０２にアクセスする際にメモリ２０２に存在しないアドレスを指定した場合、メモリ２０２からＡｃｋが返信されことを利用してメモリ２０２の記憶容量を推定する。
【００４１】
図４は、コントローラ３０５によるメモリ２０２の記憶容量の推定方法を示すフローチャートである。以下、図１、図４を参照して、コントローラ３０５が、メモリ２０２の記憶容量の推定する動作について説明する。
【００４２】
コントローラ３０５は、メモリ３０２Ａを参照し、メモリ３０２Ａに記憶されている複数のアドレスから最も値の小さいアドレスを読み出す（ステップＳ２０１）。コントローラ３０５は、メモリ２０２に対して読み出したアドレスへのアクセスを要求する（ステップＳ２０２）。
【００４３】
メモリ２０２は、コントローラ３０５からアクセス要求のあったアドレスが存在するかどうかを判定する（ステップＳ２０３）。メモリ２０２は、アクセス要求のあったアドレス存在する場合には（ステップＳ２０３のＹｅｓ）、Ａｃｋをコントローラ３０５へ送信する（ステップＳ２０４）。メモリ２０２は、アクセス要求のあったアドレスが存在しない場合（ステップＳ２０３のＮｏ）、Ａｃｋをコントローラ３０５へ送信しない。
【００４４】
コントローラ３０５は、所定の時間内にメモリ２０２からＡｃｋが返信されたかどうかを判定する（ステップＳ２０５）。コントローラ３０５は、所定の時間内にメモリ２０２からＡｃｋが返信された場合（ステップＳ２０５のＹｅｓ）、ステップＳ２０１の動作に戻り、次に値の大きなアドレスをメモリ３０２Ａから読み出す。
【００４５】
コントローラ３０５は、上記動作をメモリ２０２からＡｃｋが返信されなくなるまでステップＳ２０１〜Ｓ２０５の動作を繰り返す。コントローラ３０５は、所定の時間内にメモリ２０２からＡｃｋが返信されない場合（ステップＳ２０５のＮｏ）、メモリ３０２Ａを参照する。コントローラ３０５は、最後にメモリ２０２からＡｃｋが返信された際にアクセスしたアドレスに対応する記憶容量がメモリ２０２の記憶容量であると推定する（ステップＳ２０６）。
【００４６】
以上のように、撮像装置１００は、メモリ２０２の記憶容量を推定し、この推定した記憶容量からヘッド部２００の種類を判別している。このため、ヘッド部２００の種類を判別するために、専用のピンや信号線を必要とせず、簡易にヘッド部の種類を判別することができる。
【００４７】
また、メモリ２０２の記憶容量を推定する際、コントローラ３０５は、メモリ２０２の補正データが記憶された領域外のアドレスへアクセスする。このため、メモリ２０２の記憶容量を推定する際に、誤動作等により、誤ってメモリ２０２に記憶されている補正データを書き換えてたり、消去する可能性を抑制することができる。
【００４８】
さらに、メモリ３０２Ａにヘッド部２００の種類と設定情報とを対応付けて記憶している。コントローラ３０５は、判別したヘッド部２００の種類に対応する設定情報を読み出して、撮像装置１００の撮像モードを切換える。このため、ユーザは、交換したヘッド部２００の種類に応じた最適な設定で撮像することができる。
【００４９】
さらに、メモリ２０２には、アドレスの値が小さい領域から補正データがデータ量が大きい順、または、画像として表示した場合に認識されやすく目立つ画素の順に記憶されている。そして、メモリ２０２に記憶されている補正データを、メモリ２０２のアドレスの値が小さい方からダウンロードする。この結果、メモリ２０２の記憶容量がメモリ３０２Ｂの記憶容量よりも大きい場合でも、データ量の大きな補正データまたは、目立つ画素の補正データを優先してダウンロードすることができる。このため、メモリ２０２の記憶容量がメモリ３０２Ｂの記憶容量よりも大きい場合でも、画像を効果的に補正することができる。
【００５０】
なお、上記実施形態に係る撮像装置１００は、メモリ２０２の所定のアドレスへアクセスできるかどうかにより、メモリ２０２の記憶容量を推定しているが、他の方法により、メモリ２０２の記憶容量を推定してもよい。
【００５１】
例えば、メモリ２０２に記憶されている補正データをダウンロードし、ダウンロードした補正データの全データ量に基づいて、メモリ２０２の記憶容量を推定するようにしてもよい。この場合、メモリ３０２Ｂの記憶容量がメモリ２０２の容量よりも小さい場合は、メモリ２０２の記憶容量を推定できないことに留意が必要である。
【００５２】
（その他の実施形態）
以上のように、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、上記実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図するものではない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を変更しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。例えば、実施形態で説明した撮像装置を内視鏡装置に適用することができる。これら実施形態や変形が、発明の範囲や要旨に含まれるのと同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００５３】
１００…撮像装置、２００…ヘッド部、２０１…イメージセンサ、２０２…メモリ、２０３…ＩＦ回路、３００…本体部、３０１…ＩＦ回路、３０２Ａ，３０２Ｂ…メモリ、３０３…プロセッサ、３０４…ドライバ、３０５…コントローラ、３０６…電源回路、４００…カメラケーブル、５００…表示装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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