(57)【要約】【課題】撮像素子の出力信号をアナログデジタル変換するＡ／Ｄコンバータを有する撮像装置において、低照度の撮像状態でも画像の位置決めに必要な映像信号レベルを得ることを目的とする。【解決手段】被写体からの撮像光を受光し、受光した光に応じて光電変換しアナログ映像信号として出力する撮像素子と、前記アナログ映像信号をアナログ−デジタル変換するＡ／Ｄコンバータを有する撮像装置において、前記Ａ／Ｄコンバータから出力されるデジタル映像信号を増幅する倍率を前記デジタル映像信号のレベルに応じて可変する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体からの撮像光を受光し、受光した光に応じて光電変換しアナログ映像信号として出力する撮像素子と、前記アナログ映像信号をアナログ−デジタル変換するＡ／Ｄコンバータを有する撮像装置において、前記Ａ／Ｄコンバータから出力されるデジタル映像信号をビットシフトにより増幅する手段をもち、前記増幅手段の倍率を前記デジタル映像信号のレベルに応じて可変することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１記載の撮像装置において、前記増幅手段は前記デジタル映像信号をｎビットシフトすることにより得られる第１の値と、前記デジタル映像信号をｍビットシフトすることにより得られる第２の値とを加算することで増幅を行なうことを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項１乃至２記載の撮像装置において、前記増幅手段を前記撮像装置の外部から制御する手段をもつことを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、眼底検査装置等に用いられる撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
医療用の眼底検査装置は、光を眼球の瞳へ照射し、眼の奥にある網膜や血管（眼底）からの反射像（眼底像）を観察し、視力障害などの診断を行なうものである。
【０００３】
従来、眼底検査は眼底像を医師が目視で観察し、銀鉛写真に記録することが一般的であったが、近年銀鉛写真に変わり固体撮像素子（ＣＣＤ）等を用いたテレビジョンカメラで眼底像を撮像し、映像信号として取り出す方式も増えて来ている。また、前記映像信号をアナログ−デジタル変換しパソコン等に取り込み画像処理を行なって検査を行なうことも行なわれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
適切な眼底像を撮像するため、眼底検査装置の撮像部は患者の眼球に対してＸＹＺの３次元方向に移動可能なテーブルに載せられ、かつ眼球の光軸に対して前記撮像装置が所定の角度を付けられる様に調整可能なメカニズムを備えている。
【０００５】
患者の健康に配慮し、前記撮像部の位置調整中は眼球への光の照射量を極力抑える必要がある。
【０００６】
しかし、従来技術で述べたように前記撮像部にテレビジョンカメラを用いた場合、眼球への光の照射量を抑えると、感度不足のため不鮮明な映像出力しか得られない。そのため映像出力を見ながら前記撮像部の精密な位置調整を行なうことは、困難である。
【０００７】
本発明は、光の照射量を抑えた低照度状況下でも簡易な方法で鮮明な映像出力が得られ、精密な位置調整が可能な撮像部を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため、被写体からの撮像光を受光し、受光した光に応じて光電変換しアナログ映像信号として出力する撮像素子と、前記アナログ映像信号をアナログ−デジタル変換するＡ／Ｄコンバータを有する撮像装置において、前記Ａ／Ｄコンバータから出力されるデジタル映像信号をビットシフトにより増幅する手段をもち、前記増幅手段の倍率を前記デジタル映像信号のレベルに応じて可変するものである。
【０００９】
また、前記増幅手段は前記デジタル映像信号をｎビットシフトすることにより得られる第１の値と、前記デジタル映像信号をｍビットシフトすることにより得られる第２の値とを加算することで増幅を行なうものである。
【００１０】
また、前記増幅手段を前記撮像装置の外部から制御する手段をもつものである。
【００１１】
すなわち、低照度状況下で受光素子に蓄積する電荷量が少ない場合にデジタル変換された信号レベルを外部制御、若しくは自動演算によりビットシフトし２倍、４倍、６倍、８倍、・・・と増幅して出力するものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図２により説明する。
【００１３】
図２は本発明に関わる撮像装置のブロック構成例を示す図である。１は被写体から入射される撮像光を集光するレンズ、２はレンズ１からの光を受光し画素毎に受光した光量に応じて光電変換し該変換により得られた電荷を蓄積する受光素子を複数個備えた固体撮像素子である。
【００１４】
３は撮像素子２で蓄積された電荷が順次受光素子から読み出されることで生成された映像信号を入力し、その入力された映像信号に存ずる雑音成分を除去し、信号成分だけを取り出す相関二重サンプリング（ＣＤＳ）回路である。４はＣＤＳ回路３から出力される映像信号に対し、利得補正等の映像信号処理を行うアンプ回路である。５はアンプ回路４から出力される映像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器である。６はＡ／Ｄ変換器５から出力されたデジタル映像信号のレベルに応じてビットシフトし増幅する映像レベル増幅回路である。
【００１５】
７はこの撮像装置と外部機器（図示せず）との外部制御を確立するためのＣＰＵ回路である。
【００１６】
次に映像レベル増幅回路６の動作を図１と図３を用いて説明する。図１はレベル増幅動作を示すフローチャートであり、符号は処理ステップを示すものである。図３は映像レベル増幅回路６の詳細を示すブロック図である。本実施例ではＡ／Ｄ変換器５の分解能を１０ビットとし、映像レベル増幅回路６ではＡ／Ｄ変換器５のデジタル信号出力を映像レベルに応じて１、２または３ビットシフトするものとする。
【００１７】
以下、図３を参照しながら図１に沿って説明する。
Ａ／Ｄ変換器５からのデジタル映像信号出力は０から１０２３となる。映像レベル増幅回路６に入力される前記デジタル映像信号のレベルが０から１２７のときは、増幅制御部６０２により前記デジタル入力信号のレベルが測定され（ステップＡ）、左シフトレジスタ６０１へ制御信号ａが出力される。左シフトレジスタ６０１では制御信号ａにより、前記デジタル入力信号が３ビット左シフトされ、０から１０１６に増幅される（ステップＢ、２３＝８倍）。同様に前記デジタル入力信号のレベルが１２８から２５５のときは（ステップＣ）左シフトレジスタ６０１では制御信号ａにより、前記デジタル入力信号が２ビット左シフトされ５１２から１０２０に変換され（ステップＤ、２２＝４倍）、前記デジタル入力信号のレベルが２５６から５１１のときは（ステップＥ）左シフトレジスタ６０１では制御信号ａにより、１ビット左シフトされ５１２から１０２２に増幅される（ステップＦ、２１＝２倍）。前記デジタル入力信号のレベルが５１２以上のときは、ビットシフトされない（２０＝１倍）。
【００１８】
なお、上記方法では２倍、４倍、８倍と２ｎ倍の増幅倍率しか設定できない。そこでより細かい倍率設定を行なう映像レベル増幅回路６の異なる実施例として、映像レベル増幅回路６’を図４を用いて説明する。
【００１９】
映像レベル増幅回路６’は、入力されるデジタル映像信号のレベルが増幅制御部６１３で測定され、前記デジタル入力信号のレベルに応じた制御信号ａ’、ｂが出力される。増幅制御部６１３から出力される制御信号ａ’により制御されるシフトレジスタ６１１と共に、増幅制御部６１３から出力される制御信号ｂにより制御されるシフトレジスタ６１２を備え、シフトレジスタ６１１とシフトレジスタ６１２の演算結果が加算部６１４で加算され出力される構成である。
【００２０】
例えば、図１のフローチャートのステップＢでは増幅倍率を８倍にしているが増幅倍率を６倍にする場合を説明する。
【００２１】
映像レベル増幅回路６’に入力されるデジタル映像信号のレベルが０から１２７のときは、増幅制御部６１３により前記デジタル入力信号のレベルが測定され（ステップＡ）、制御信号ａ’、ｂが出力される。シフトレジスタ６１１では制御信号ａ’により、前記デジタル入力信号が２ビット左シフトされ、０から５０８に増幅される（２２＝４倍）。シフトレジスタ６１２では制御信号ｂにより、前記デジタル入力信号が１ビット左シフトされ、０から２５４に増幅される（２１＝２倍）。シフトレジスタ６１１から出力される４倍に増幅されたデジタル信号とシフトレジスタ６１２から出力される２倍に増幅されたデジタル信号が加算部６１４で加算され６倍に増幅されたデジタル信号が出力される。
【００２２】
また、図１のフローチャートのステップＦでは増幅倍率を２倍にしているが増幅倍率を２．５倍にする場合を説明する。
【００２３】
映像レベル増幅回路６’に入力されるデジタル映像信号のレベルが２５６から５１１のときは、増幅制御部６１３により前記デジタル入力信号のレベルが測定され（ステップＥ）、制御信号ａ’、ｂが出力される。シフトレジスタ６１１では制御信号ａ’により、前記デジタル入力信号が１ビット左シフトされ、５１２から１０２２に増幅される（２１＝２倍）。シフトレジスタ６１２では制御信号ｂにより、前記デジタル入力信号が１ビット右シフトされ、１２８から２５５に減衰される（２−１＝１／２）。シフトレジスタ６１１から出力される２倍に増幅されたデジタル信号とシフトレジスタ６１２から出力される１／２に減衰されたデジタル信号が加算部６１４で加算され２．５倍に増幅されたデジタル信号が出力される。
【００２４】
以上述べたように本発明は、入力信号のレベルに応じてビットシフト回数を可変し、前記デジタル映像信号出力を適正なレベルに調整するものである。
【００２５】
また、前記デジタル映像信号の分解能を超えたレベル変換を行なうこと（オーバーフロー）を防止するものでもある。
【００２６】
レベル変換量はＣＰＵ回路７により外部制御することも可能である。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、眼底検査等の撮像装置の位置決めに必要な映像レベルが例えば１０２３階調中半分の５１２階調以上とすれば、映像レベル増幅回路６のビットシフト量を調整することにより、低照度下でも位置決めを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に関わるレベル増幅動作の一実施例を示すフローチャート。
【図２】本発明に関わる撮像装置の一実施例のブロック構成を示す図
【図３】本発明の映像レベル増幅回路の詳細を示すブロック図
【図４】本発明の映像レベル増幅回路の詳細を示すブロック図
【符号の説明】
１：レンズ、２：撮像素子、３：ＣＤＳ回路、４：アンプ回路
５：Ａ／Ｄコンバータ、６：映像レベル増幅回路、６’：映像レベル増幅回路
７：ＣＰＵ回路
６０１：左シフトレジスタ、６０２：増幅制御部、６１１：シフトレジスタ
６１２：シフトレジスタ、６１３：増幅制御部、６１４：加算部
ａ：制御信号、ａ’：制御信号、ｂ：制御信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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