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ヘッド分離型撮像装置 - 松下電器産業株式会社
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発明の名称 ヘッド分離型撮像装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平7−74995
公開日 平成7年(1995)3月17日
出願番号 特願平5−219602
出願日 平成5年(1993)9月3日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小鍜治 明 (外2名)
発明者 田村 健二
要約 目的
1台のコントローラにケーブル長や各種特性を夫々異にする複数のヘッド部を交換して装着使用する際の映像信号の差異を最小に抑えて、カメラヘッド交換に対する互換性を高めたヘッド分離型撮像装置を提供する。

構成
2ユニット型の撮像装置において、一方のユニットであるカメラコントローラ20側にマイコン24を設け、固体撮像素子11を設けた側のユニットであるカメラヘッド10内にメモリー13を設け、両ユニットを接続するケーブル30をカメラヘッド10と一体に設け、ケーブル30の特性情報をメモリー13に記憶させ、記憶された特性情報をカメラコントローラ20内のマイコン24が読みだし、読みだし情報に基づいて、ケーブル特性の差異によって生じる映像信号の差を映像信号処理回路22が自動補正する。
特許請求の範囲
【請求項1】 固体撮像素子を設けたカメラヘッド部のユニットと、映像信号処理回路を設けたカメラコントローラ部のユニットと、両ユニットを接続するケーブルとから成る2ユニット型の撮像装置であって、前記カメラコントローラ部にマイコンを設け、前記カメラヘッド部にメモリーを設け、両ユニットを接続する前記ケーブルを前記カメラヘッド部と一体に設け、前記ケーブルの特性情報を前記カメラヘッド部の前記メモリーに記憶させ、前記メモリーに記憶された特性情報をカメラコントローラ部の前記マイコンが読みだし、ケーブル特性の差異によって生じる映像信号の差を前記映像信号処理回路が前記の読みだし情報に基づいて自動補正する構成としたことを特徴とするヘッド分離型撮像装置。
【請求項2】 固体撮像素子を設けたカメラヘッド部のユニットと、映像信号処理回路を設けたカメラコントローラ部のユニットと、両ユニットを接続するケーブルとから成る2ユニット型の撮像装置であって、前記カメラヘッド部に前記固体撮像素子の特性データを格納したメモリーを設け、前記カメラコントローラ部にマイコンを設け、前記メモリーに格納された前記固体撮像素子の特性データをカメラコントローラ部の前記マイコンが読みだし、前記読みだしデータに基づいて前記マイコンが前記カメラコントローラ部からの映像出力を自動補正する構成としたことを特徴とするヘッド分離型撮像装置。
【請求項3】 固体撮像素子を設けたカメラヘッド部のユニットと、映像信号処理回路を設けたカメラコントローラ部のユニットと、両ユニットを接続するケーブルとから成る2ユニット型の撮像装置であって、前記カメラヘッド部に前記固体撮像素子の特性データを格納したメモリーを設け、前記カメラコントローラ部にマイコンを設け、前記メモリーに格納された前記固体撮像素子の特性データをカメラコントローラ部の前記マイコンが読みだし、前記読みだしデータに基づいて前記マイコンが前記カメラヘッド部の前記固体撮像素子の駆動を制御する構成としたことを特徴とするヘッド分離型撮像装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は固体撮像素子を用いた撮像装置に関し、特にカメラヘッドとカメラコントローラが別体の撮像装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、ヘッド分離型撮像装置はその小型軽量性のため医療用や工業用の内視鏡などに使われている。以下に、こうした従来のヘッド分離型撮像装置について説明する。
【0003】図6は従来のヘッド分離型撮像装置のブロック図を示すものである。図6において、110はカメラヘッド部であり、11は撮像素子、12はレンズである。120はカメラコントローラ部であり、その内部の21は 撮像素子を駆動する各種信号を発生する撮像素子駆動部で、22は映像信号処理部である。また130はカメラヘッド部110とカメラコントローラ部120を接続するケーブルであり、カメラヘッド部110と一体となっている。ケーブル130内部には撮像素子への駆動信号を伝達する撮像素子駆動信号線31と撮像素子からの撮像素子出力線32を具備する。
【0004】以上のように構成されたヘッド分離型撮像装置について、以下その動作について説明する。撮像素子を駆動するための駆動信号は撮像素子駆動部21にて発生し、撮像素子駆動信号線31を通して撮像素子11に送られ、撮像素子11は光に応じた撮像素子出力を生じる。この撮像素子出力は撮像素子出力線32を通して映像信号処理部22に送られて処理され、映像信号処理部22はこれに基づき映像信号123を出力するものである。
【0005】また、図7に従来の別の2ユニット型撮像装置のブロック図を示す。図7において、111はカメラヘッド部、121はカメラコントローラ部であり、図6に示した例と異なって、カメラヘッド部111側に撮像素子駆動部114を備えるものである。したがって図6における撮像素子駆動部21と撮像素子駆動信号線31とが割愛される。これ以外の構成は、図6と同様である。
【0006】動作時には、撮像素子を駆動するための駆動信号を撮像素子駆動部114が発生し、直接撮像素子11に送る。その後の動作は図6と同様である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記のこれら従来のヘッド分離型撮像装置では、ヘッド部に接続されたケーブルの種類、長さを異なったものに取り替えたりすると、その信号伝送上の特性の違いによって映像信号の特性に違いが生じてしまうため、そのカメラヘッド用に手動で映像信号処理部を再調整しなければならないという問題があった。
【0008】また他のカメラヘッドに交換した場合も、その撮像素子特性や回路特性の差異によって色再現性や感度特性に違いが生じ、このためカメラヘッド用に手動で映像信号処理部を再調整しなければならなかった。
【0009】本発明は上記従来の問題点を解決するものであって、1台のコントローラにケーブル長の差異や撮像素子の色再現性や感度等、各種特性を夫々異にする複数のカメラヘッド部を交換して装着使用する際に生じる映像信号の差異を最小に抑えて、カメラヘッド交換に対する互換性を高めたヘッド分離型撮像装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため本発明に係るヘッド分離型撮像装置は、固体撮像素子を設けたカメラヘッド部のユニットと、映像信号処理回路を設けたカメラコントローラ部のユニットと、両ユニットを接続するケーブルとから成る2ユニット型の撮像装置であって、前記カメラコントローラ部にマイコンを設け、前記カメラヘッド部にメモリーを設け、両ユニットを接続する前記ケーブルを前記カメラヘッド部と一体に設け、前記ケーブルの特性情報を前記カメラヘッド部の前記メモリーに記憶させ、前記メモリーに記憶された特性情報をカメラコントローラ部の前記マイコンが読みだし、ケーブル特性の差異によって生じる映像信号の差を前記映像信号処理回路が前記の読みだし情報に基づいて自動補正する構成としたことを特徴とする。
【0011】また本発明に係るヘッド分離型撮像装置は、固体撮像素子を設けたカメラヘッド部のユニットと、映像信号処理回路を設けたカメラコントローラ部のユニットと、両ユニットを接続するケーブルとから成る2ユニット型の撮像装置であって、前記カメラヘッド部に前記固体撮像素子の特性データを格納したメモリーを設け、前記カメラコントローラ部にマイコンを設け、前記メモリーに格納された前記固体撮像素子の特性データをカメラコントローラ部の前記マイコンが読みだし、前記読みだしデータに基づいて前記マイコンが前記カメラコントローラ部からの映像出力を自動補正する構成としたことを特徴とする。
【0012】さらに本発明に係るヘッド分離型撮像装置は、固体撮像素子を設けたカメラヘッド部のユニットと、映像信号処理回路を設けたカメラコントローラ部のユニットと、両ユニットを接続するケーブルとから成る2ユニット型の撮像装置であって、前記カメラヘッド部に前記固体撮像素子の特性データを格納したメモリーを設け、前記カメラコントローラ部にマイコンを設け、前記メモリーに格納された前記固体撮像素子の特性データをカメラコントローラ部の前記マイコンが読みだし、前記読みだしデータに基づいて前記マイコンが前記カメラヘッド部の前記固体撮像素子の駆動を制御する構成としたことを特徴とする。
【0013】
【作用】この構成によって、カメラヘッド部を他のユニットに交換した時にマイコンが新しく装着されたカメラヘッド部内のメモリーデータを読み取り、そのケーブル特性に合わせてカメラコントローラ部内の映像信号特性に関わるパラメータをマイコンが設定し、これによってカメラヘッド部から送られてきた映像出力に自動補正を施す。これにより同一のカメラコントローラに対してケーブル長のそれぞれ異なる複数のカメラヘッドを使用した時に、それぞれの映像信号の性能ばらつきを最小にする。
【0014】また、カメラヘッド部を他のユニットに交換した時にマイコンが新しく装着されたカメラヘッド部内のメモリーに格納されたデータを読み取り、そのヘッドが備える固体撮像素子特性に合わせてカメラコントローラ部内の映像信号特性に関わるパラメータをマイコンが設定し、これによってカメラヘッド部から送られてきた映像出力の色再現性および感度を自動補正する。これにより同一のカメラコントローラに対してヘッド特性がそれぞれ異なる複数のカメラヘッドを使用した時にも、それぞれの映像の色再現性、感度等性能のばらつきを最小にする。
【0015】さらに、カメラヘッド部を他のユニットに交換した時にマイコンが新しく装着されたカメラヘッド部内のメモリーデータを読み取り、その有する撮像素子の特性に適する駆動条件をマイコンが設定して固体撮像素子を作動させ、よって駆動条件がそれぞれ異なる複数のカメラヘッドを使用した時でも、それぞれの映像出力のばらつきを最小にする。
【0016】
【実施例】以下本発明を実施例に基づいて、図面を参照しながら説明する。
【0017】図1は本発明に係るヘッド分離型撮像装置の第1実施例を示す。同図において、10はカメラヘッド部であり、レンズ12、固体撮像素子(CCD)11、メモリー(EEPROM)13で構成される。20はカメラコントローラ部であり、撮像素子駆動部21、映像信号処理部22、マイコン24で構成される。またマイコン24は映像信号処理制御線25により映像信号処理部22に接続され、マイコン24から映像信号処理部22の機能性能の制御を可能としている。 カメラヘッド部10とカメラコントローラ部20は多芯ケーブル30によって接続され、このケーブル30はカメラヘッド部10と一体となっている。ケーブル30内部の撮像素子駆動信号線31は撮像素子駆動部21からの駆動信号を固体撮像素子11に送り、撮像素子出力線32は固体撮像素子11からの撮像素子出力を映像信号処理部22に送る。SCKはシリアルクロック線、SIOはシリアルデータ線である。SCKとSIOはマイコン24とメモリー13との間の信号伝達のためのものであり、シリアル通信により、メモリー13へのデータの読み書きを可能とする。このような構成によって、最終的に映像信号処理部22から映像信号出力23が出力される。
【0018】以上の構成のヘッド分離型撮像装置について、図2に示す説明図を用いてその動作を説明する。まず、カメラヘッド部Aとカメラヘッド部Bはそれぞれ同種類のカメラヘッドであり、異なった長さのケーブルと一体となっている。内部構成はカメラヘッド10と同様である。従来の方式では両カメラヘッド部を1台のカメラコントローラ部20に使用した時にそれぞれの時の映像出力の性能はカメラヘッド部Aとカメラヘッド部Bのもつケーブル長の違いにより、異なったものとなるのが常であった。また信号の諸位相調整も最適にはならない。
【0019】これはケーブル長の異なる2種類のカメラヘッドに対して同種のカメラコントローラを使用したことに起因するものであり、従来の方法ではそれぞれのカメラヘッドに対して手動で再調整するより方法がなかった。
【0020】これに対して本実施例ではカメラヘッド部交換後、または電源投入後にカメラコントローラ部のマイコン24が新しいヘッド部のケーブルに関する情報を記憶したメモリー13の情報を読み取り、その値に応じて映像信号処理部22のパラメーターを自動補正する。この構成によって本実施例では、複数のカメラヘッド部と1台のカメラコントローラ部を組み合わせ際のあらゆるケーブル種類に対して、無調整で一定の映像出力を得るものである。
【0021】図3は本発明に係るヘッド分離型撮像装置の第2実施例を示す。同図において、40はカメラヘッド部であり、レンズ12、固体撮像素子(CCD)11、メモリー(EEPROM)43、撮像素子駆動部44で構成される。50はカメラコントローラ部であり、映像信号処理部22、マイコン54で構成される。またマイコン54は映像信号処理制御線55により映像信号処理部22に接続され、マイコン54から映像信号処理部22の機能性能の制御を可能とする。
【0022】カメラヘッド部40とカメラコントローラ部50は多芯ケーブル30によって接続される。多芯ケーブルの具備する撮像素子出力線32を経て、カメラヘッド部40からカメラコントローラ部50に撮像素子出力が送られる。
【0023】SCKとSIOはマイコン54とメモリー43との間の信号伝達のためのものであり、その構成と動作は前記第1実施例と同様である。このような構成によって、最終的に映像信号処理部22から映像信号出力53が出力される。
【0024】以上の構成のヘッド分離型撮像装置について、図4に示す説明図を用いてその動作を説明する。まず、カメラヘッド部Aとカメラヘッド部Bはそれぞれ同種類のカメラヘッドであるものの、それぞれ異なった特性を有する。内部構成はカメラヘッド部40と同様である。従来の方式では両カメラヘッド部を1台のカメラコントローラ部50に使用した時にそれぞれの時の映像出力の色再現性、感度はカメラヘッド部Aとカメラヘッド部Bの特性差により、異なったものとなるのが一般的である。これは特性にばらつきのある2種類のカメラヘッドに対して同種のカメラコントローラを使用したことに起因するものであり、従来の方法では同一の色再現性、感度を保つためにそれぞれのカメラヘッドに対して手動で再調整することが為されていた。
【0025】これに対して本第2実施例ではカメラヘッド部交換後、または電源投入後にカメラコントローラ部50のマイコン54が新しいヘッド部40の撮像素子の色再現性、感度特性に関する情報を記憶したメモリー43の情報を読み取り、その値に応じて映像信号処理部22の色再現性、感度に関わるパラメーターを自動補正する。以上の構成によって本第2実施例では、それぞれ特性の異なる複数のカメラヘッド部と1台のカメラコントローラ部を組み合わせた際にも、特に手動の調整を施すことなく、一定の色再現性、感度を有する映像出力を得るものである。
【0026】図5は本発明に係るヘッド分離型撮像装置の第3実施例を示す。同図において、60はカメラヘッド部であり、レンズ12、固体撮像素子(CCD)11、メモリー(EEPROM)63で構成される。70はカメラコントローラ部であり、撮像素子駆動部21、映像信号処理部22、マイコン74で構成される。撮像素子駆動部21は撮像素子駆動信号線aにより固体撮像素子11に接続され、またマイコン74は撮像素子駆動信号線bにより固体撮像素子11に接続される。これによってマイコン74から固体撮像素子11の機能を制御できる。
【0027】カメラヘッド部60とカメラコントローラ部70は多芯ケーブル30によって接続される。多芯ケーブルは撮像素子駆動信号線a、撮像素子駆動信号線b、撮像素子出力線32、SCK、SIOを具備する。SCKとSIOはマイコン74とメモリー63との間の信号伝達のためのものであり、その構成と動作は前記第1実施例と同様である。このような構成によって、最終的に映像信号処理部22から映像信号出力73が出力される。
【0028】以上の構成のヘッド分離型撮像装置の動作を説明する。いまカメラヘッド部A、カメラヘッド部Bなど複数のカメラヘッド部を取り替えて装着使用する場合を考えると、それぞれ同種類のカメラヘッドであっても、それぞれの固体撮像素子の駆動特性、駆動条件は異なるのが一般的である。したがってこれら駆動特性、駆動条件の異なる複数のカメラヘッドを1基のカメラコントローラで使用するためには、何等かの調整操作が不可欠であり、例えば従来の方法ではそれぞれのカメラヘッドに対して手動で再調整をしていた。
【0029】これに対して本第3実施例ではカメラヘッド部交換後、または電源投入後にカメラコントローラ部70のマイコン74が新しいヘッド部の固体撮像素子の駆動特性、駆動条件に関する情報を記憶したメモリー63の情報を読み取り、その値に応じてマイコン74が撮像素子駆動信号線bを介して固体撮像素子11に信号を送り、固体撮像素子11の駆動条件を自動補正する。この構成によって本第3実施例では、それぞれ特性の異なる複数のカメラヘッド部と1台のカメラコントローラ部を組み合わせて使用する際にも、特に手動の調整等を施すことなく、安定した映像出力が得られるものである。
【0030】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に係るヘッド分離型撮像装置は、カメラヘッドとカメラコントローラが別体の撮像装置において、カメラヘッド内にそれと一体となったケーブルのデータを格納したメモリーを設け、このデータをカメラコントローラ内に設けたマイコンが読みだし、それに基づき映像信号処理部を適宜制御することによって、1台のカメラコントローラに対して複数のカメラヘッドを交換したときでも、個々のケーブル種のばらつきを自動補正して一定の映像出力特性を維持できる。
【0031】また本発明に係るヘッド分離型撮像装置は、カメラヘッドとカメラコントローラが別体の撮像装置において、そのカメラヘッドの有する固体撮像素子や回路の特性情報を格納したメモリーをカメラヘッド内に設け、この特性情報をカメラコントローラ内に設けたマイコンが読みだし、それに基づき映像信号処理部を適宜制御することによって、1台のカメラコントローラに対して複数のカメラヘッドを交換したときでも個々の特性のばらつきを自動補正して一定の映像出力特性を維持できる。
【0032】さらに本発明に係るヘッド分離型撮像装置は、カメラヘッドとカメラコントローラが別体の撮像装置において、そのカメラヘッドの有する固体撮像素子の駆動特性情報を格納したメモリーをカメラヘッド内に設け、この駆動特性情報をカメラコントローラ内に設けたマイコンが読みだし、それに基づき固体撮像素子を適宜制御することによって、1台のカメラコントローラに対して複数のカメラヘッドを交換したときでも個々の駆動特性のばらつきを自動補正して一定の映像出力特性を維持できる。




 

 


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