JP4836662B2 - Shutter speed inspection jig, shutter speed inspection method, and chart for shutter speed inspection - Google Patents
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Description
この発明は、撮像素子の電子シャッタスピードを検査するためのシャッタスピード検査治具に関する。また撮像素子の電子シャッタスピードを検査するためのシャッタスピード検査方法に関する。またこのようなシャッタスピード検査治具やシャッタスピード検査方法に好適なシャッタスピード検査用チャートに関する。 The present invention relates to a shutter speed inspection jig for inspecting an electronic shutter speed of an image sensor. The present invention also relates to a shutter speed inspection method for inspecting an electronic shutter speed of an image sensor. The present invention also relates to a shutter speed inspection chart suitable for such a shutter speed inspection jig and a shutter speed inspection method.
撮影装置の性能を評価したり品質を管理したりするため、そのシャッタスピードを検査することが製品開発段階や製造段階において広く実施されている。例えば下記特許文献1には、レンズ付きフィルムカメラのシャッタスピードを検査するための治具について開示されている。
上記特許文献1によると、以下のような流れでシャッタスピードの検査が行われる。先ず、リサイクル品として回収されたレンズ付きフィルムカメラが分解されて露光ユニットが取り出される。次いで、その露光ユニットが治具にセットされる。そしてこの露光ユニットに対するシャッタスピードの検査が実施される。治具にはシャッタを通過した光を受光するためのセンサが設置されている。検査者はこの受光センサの出力波形を例えばオシロスコープ等で見て、光がシャッタを通過した期間を確認する。そしてその期間に基づいて露光ユニットのシャッタスピードを算出する。 According to Patent Document 1, the shutter speed is inspected in the following flow. First, the lens-equipped film camera collected as a recycled product is disassembled and the exposure unit is taken out. Next, the exposure unit is set on a jig. Then, the shutter speed for the exposure unit is inspected. The jig is provided with a sensor for receiving light that has passed through the shutter. The inspector looks at the output waveform of the light receiving sensor with an oscilloscope, for example, and confirms the period during which the light passes through the shutter. Based on the period, the shutter speed of the exposure unit is calculated.
他の機械式シャッタを備えた銀塩カメラに関しても、上記特許文献1と同様の治具を用いてそのシャッタスピードを検査することが可能と考えられる。 With regard to a silver halide camera equipped with another mechanical shutter, it is considered that the shutter speed can be inspected using the same jig as in Patent Document 1.
一方、近年、例えばCCD(Charge Coupled Devices)等の撮像素子を備えた撮像装置が広く普及している。このような撮像素子を備えた撮像装置には、例えばデジタル・スチル・カメラや電子内視鏡等が知られている。このような撮像装置で機械式シャッタを備えたものについても、上記特許文献1と同様の治具を用いてそのシャッタスピードを検査することが可能であると考えられる。 On the other hand, in recent years, an imaging apparatus including an imaging element such as a CCD (Charge Coupled Devices) has been widely used. For example, a digital still camera or an electronic endoscope is known as an imaging apparatus including such an imaging element. It is considered that the shutter speed of such an image pickup apparatus provided with a mechanical shutter can be inspected using the same jig as in Patent Document 1.
撮像素子を用いた撮像装置では機械式シャッタを採用したタイプだけでなく、撮像素子の機能である電子シャッタによって露光量を調整するタイプのもの(以下、「電子シャッタ式撮像装置」と略記)も広く普及している。電子シャッタは耐スミア性に関して機械式シャッタに劣るが、一方で装置を小型化させるというメリットを享受し得る。このため電子シャッタは、例えば電子内視鏡では特に好まれて採用されている。 An image pickup apparatus using an image sensor is not limited to a type that employs a mechanical shutter, but a type that adjusts an exposure amount using an electronic shutter that is a function of the image sensor (hereinafter, abbreviated as “electronic shutter image pickup apparatus”). Widely used. The electronic shutter is inferior to the mechanical shutter in terms of smear resistance, but on the other hand, it can enjoy the advantage of downsizing the device. For this reason, the electronic shutter is particularly preferred and adopted in, for example, an electronic endoscope.
ここで、電子シャッタ式撮像装置についてもそのシャッタスピードを検査したいという要望がある。しかし光は、電子シャッタ開放・全閉に拘わらず撮像素子を通過することができない。従って、電子シャッタ式撮像装置に対して上記特許文献1と同様の治具を用いて検査を行い受光センサの出力を見たとしても、シャッタ開放期間を計測することはできない。つまり上記特許文献1と同様の治具では、電子シャッタのシャッタスピードを検査するはできない。附言するに、電子シャッタ式撮像装置に対するシャッタスピードの検査を実現するのに好適な治具については何の提案も成されていないのが現状である。 Here, there is a demand to inspect the shutter speed of the electronic shutter type imaging apparatus. However, light cannot pass through the image sensor regardless of whether the electronic shutter is open or fully closed. Therefore, even if the electronic shutter-type imaging device is inspected using the same jig as in Patent Document 1 and the output of the light receiving sensor is viewed, the shutter open period cannot be measured. That is, with the jig similar to the above-mentioned Patent Document 1, the shutter speed of the electronic shutter cannot be inspected. In addition, at present, no proposal has been made regarding a jig suitable for realizing the inspection of the shutter speed for the electronic shutter type imaging apparatus.
そこで、本発明は上記の事情に鑑みて、電子シャッタ式撮像装置のシャッタスピードを検査するのに好適なシャッタスピード検査治具及び方法、更には、このような治具及び方法に好適なシャッタスピード検査用チャートを提供することを課題としている。 Therefore, in view of the above circumstances, the present invention provides a shutter speed inspection jig and method suitable for inspecting the shutter speed of an electronic shutter type imaging apparatus, and a shutter speed suitable for such a jig and method. It is an object to provide an inspection chart.
上記の課題を解決する本発明の一態様に係るシャッタスピード検査治具は、撮像素子の電子シャッタスピードを検査するためのものである。このシャッタスピード検査治具は、電子シャッタスピードを検査するための所定のチャートが描かれたチャート面を有する回転板と、回転板を回転可能に支持した回転駆動部と、該撮像素子を該チャート面と正対した状態に固定する固定部と、該撮像素子で撮像された該チャート面の画像を表示する表示部とを備えたことを特徴としたものである。 A shutter speed inspection jig according to an aspect of the present invention that solves the above-described problem is for inspecting an electronic shutter speed of an image sensor. The shutter speed inspection jig includes a rotating plate having a chart surface on which a predetermined chart for inspecting an electronic shutter speed is drawn, a rotation driving unit that rotatably supports the rotating plate, and the imaging element. The image processing apparatus includes a fixing unit that fixes the screen in a state of facing the surface, and a display unit that displays an image of the chart surface captured by the imaging element.
このように構成されたシャッタスピード検査治具によれば、回転中のチャート面が表示部に表示される。チャート面は回転しているため、表示部上においてチャートは、電子シャッタスピードに応じたブレ画像として表示される。検査者はこのブレ状態を視認することにより、撮像素子の電子シャッタスピードを検査することができる。 According to the thus configured shutter speed inspection jig, the rotating chart surface is displayed on the display unit. Since the chart surface is rotated, the chart is displayed on the display unit as a blurred image corresponding to the electronic shutter speed. The inspector can inspect the electronic shutter speed of the image sensor by visually recognizing this blurring state.
なお上記シャッタスピード検査治具は、該撮像素子で取得された信号を表示部で表示できるよう所定の表示形式の信号に変換して当該表示部に出力する信号処理部を更に備えたものであっても良い。 The shutter speed inspection jig further includes a signal processing unit that converts a signal acquired by the image sensor into a signal of a predetermined display format so that the signal can be displayed on the display unit and outputs the signal to the display unit. May be.
この所定の表示形式とは例えばNTSC形式である。 This predetermined display format is, for example, the NTSC format.
また上記シャッタスピード検査治具は、例えば信号処理部から所定の映像同期信号を取得する同期信号取得手段と、取得された映像同期信号に基づいて回転駆動部による回転板の回転周波数を制御する回転制御手段とを更に備えたものであっても良い。 The shutter speed inspection jig includes, for example, a synchronization signal acquisition unit that acquires a predetermined video synchronization signal from the signal processing unit, and a rotation that controls the rotation frequency of the rotating plate by the rotation driving unit based on the acquired video synchronization signal. Control means may be further provided.
上記回転制御手段は、例えば映像同期信号の周波数に基づいて基準周波数を生成し、生成した基準周波数を参照して回転板の回転周波数を制御するものであっても良い。 The rotation control unit may generate a reference frequency based on the frequency of the video synchronization signal, for example, and control the rotation frequency of the rotating plate with reference to the generated reference frequency.
また上記回転制御手段は、回転板の回転周波数を該基準周波数と一致させるよう制御するものであっても良い。 Further, the rotation control means may control the rotation frequency of the rotating plate so as to coincide with the reference frequency.
また上記シャッタスピード検査治具は、例えば基準周波数を調整可能な基準周波数調整手段を更に備えたものであっても良い。 The shutter speed inspection jig may further include, for example, a reference frequency adjusting unit that can adjust the reference frequency.
ここで、映像同期信号とは例えば垂直同期信号であり得る。 Here, the video synchronization signal may be a vertical synchronization signal, for example.
また上記の課題を解決する本発明の別の態様に係るシャッタスピード検査治具は、撮像素子を備えた撮像装置であって、該撮像素子で取得された画像を処理して表示することが可能な撮像装置の電子シャッタスピードを検査するためのものである。このシャッタスピード検査治具は、電子シャッタスピードを検査するための所定のチャートが描かれたチャート面を有する回転板と、回転板を回転可能に支持した回転駆動部と、該撮像素子を該チャート面と正対した状態に固定する固定部とを備えたことを特徴としたものである。 A shutter speed inspection jig according to another aspect of the present invention that solves the above-described problem is an imaging device including an imaging device, and can process and display an image acquired by the imaging device. This is for inspecting the electronic shutter speed of an image pickup apparatus. The shutter speed inspection jig includes a rotating plate having a chart surface on which a predetermined chart for inspecting an electronic shutter speed is drawn, a rotation driving unit that rotatably supports the rotating plate, and the imaging element. It is characterized by comprising a fixing portion that fixes the surface in a state of facing the surface.
このように構成されたシャッタスピード検査治具によれば、回転中のチャート面が撮像装置側の表示部において表示される。チャート面は回転しているため、表示部上においてチャートは、電子シャッタスピードに応じたブレ画像として表示される。検査者はこのブレ状態を視認することにより、撮像素子の電子シャッタスピードを検査することができる。このシャッタスピード検査治具によれば、撮像装置に実装された撮像素子の電子シャッタスピードを検査することができる。附言するに、シャッタスピード検査治具側で表示部等の電気機器類を備える必要がない。 According to the shutter speed inspection jig configured as described above, the rotating chart surface is displayed on the display unit on the imaging apparatus side. Since the chart surface is rotated, the chart is displayed on the display unit as a blurred image corresponding to the electronic shutter speed. The inspector can inspect the electronic shutter speed of the image sensor by visually recognizing this blurring state. According to this shutter speed inspection jig, it is possible to inspect the electronic shutter speed of the image pickup device mounted on the image pickup apparatus. In addition, it is not necessary to provide electric devices such as a display unit on the shutter speed inspection jig side.
また上記の課題を解決する本発明の一態様に係るシャッタスピード検査方法は、撮像素子の電子シャッタスピードを検査するためのものである。このシャッタスピード検査方法は、回転板のうちの電子シャッタスピードを検査するための所定のチャートが描かれたチャート面と該撮像素子とを正対した状態に固定する固定ステップと、該回転板を回転させる回転ステップと、回転した状態の該回転板を該撮像素子により撮像する撮像ステップと、撮像ステップにおいて該撮像素子が取得した信号を処理する信号処理ステップと、信号処理ステップにおいて処理された信号を用いて該チャート面の画像を表示する画像表示ステップと、を含む方法である。 A shutter speed inspection method according to an aspect of the present invention that solves the above problem is for inspecting an electronic shutter speed of an image sensor. The shutter speed inspection method includes a fixing step of fixing a chart surface on which a predetermined chart for inspecting an electronic shutter speed of the rotating plate and the imaging element are facing each other, and the rotating plate. A rotation step for rotating, an imaging step for imaging the rotating plate in a rotated state by the imaging device, a signal processing step for processing a signal acquired by the imaging device in the imaging step, and a signal processed in the signal processing step And an image display step of displaying an image of the chart surface using.
このようなシャッタスピード検査方法によれば、検査者は回転中のチャート面の画像を視認できる。ここで、チャート面は回転しているため、チャートは電子シャッタスピードに応じたブレ画像として表示される。検査者はこのブレ状態を視認することにより、撮像素子の電子シャッタスピードを検査することができる。 According to such a shutter speed inspection method, the inspector can visually recognize the image of the rotating chart surface. Here, since the chart surface is rotating, the chart is displayed as a blurred image corresponding to the electronic shutter speed. The inspector can inspect the electronic shutter speed of the image sensor by visually recognizing this blurring state.
なお上記シャッタスピード検査方法は、例えばチャート面の画像を表示する表示部の表示形式に応じた映像同期信号を取得する映像同期信号取得ステップを更に含んだものであっても良い。このような場合には回転ステップにおいて、映像同期信号の周波数に基づいて該回転板の回転周波数が制御される。 The shutter speed inspection method may further include, for example, a video synchronization signal acquisition step of acquiring a video synchronization signal in accordance with the display format of the display unit that displays the chart surface image. In such a case, in the rotation step, the rotation frequency of the rotating plate is controlled based on the frequency of the video synchronization signal.
また上記シャッタスピード検査方法は、例えば映像同期信号の周波数に基づいて基準周波数を生成する基準周波数生成ステップと、基準周波数を調整する基準周波数調整ステップとを更に含んだものであっても良い。このような場合には回転ステップにおいて、回転板の回転周波数が基準周波数調整ステップによって調整された基準周波数と一致するように制御される。
Also the shutter speed inspection method, for example image and the reference frequency generating step of generating a reference frequency based on the frequency of the synchronizing signal, the reference frequency may be further those containing a reference frequency adjustment step of adjusting the. In such a case, in the rotation step, the rotation frequency of the rotating plate is controlled to coincide with the reference frequency adjusted in the reference frequency adjustment step.
また上記の課題を解決する本発明の一態様に係るシャッタスピード検査用チャートは、撮像素子の電子シャッタスピードを検査するための所定のチャートであり、検査の際には回転されるものである。このシャッタスピード検査用チャートには、チャートの回転中心を中心とした少なくとも一つの円と、該回転中心近傍から延びて各円と交差する複数の直線であって、所定の間隔を空けて互いに平行となるように並べられた複数の直線が描かれている。そしてこのシャッタスピード検査用チャートは、該電子シャッタスピードが所定の値であるとき、その円周上において、チャート回転時における該直線間の見かけ上のコントラストが低下するように該少なくとも一つの円の半径が決められていることを特徴としている。 A shutter speed inspection chart according to an aspect of the present invention that solves the above problem is a predetermined chart for inspecting an electronic shutter speed of an image sensor, and is rotated during the inspection. The shutter speed inspection chart includes at least one circle centered on the rotation center of the chart and a plurality of straight lines extending from the vicinity of the rotation center and intersecting each circle, and are parallel to each other with a predetermined interval. A plurality of straight lines are drawn so that The chart for checking the shutter speed of the at least one circle is such that when the electronic shutter speed is a predetermined value, the apparent contrast between the straight lines during the rotation of the chart is reduced on the circumference. It is characterized by a fixed radius.
このようなシャッタスピード検査用チャートを用いて検査を行うと、検査者は、当該チャート上においてコントラストが低下する位置により、電子シャッタスピードを容易に検査することが可能である。 When the inspection is performed using such a shutter speed inspection chart, the inspector can easily inspect the electronic shutter speed at a position where the contrast is lowered on the chart.
本発明によれば、電子シャッタ式撮像装置のシャッタスピードを検査するのに好適なシャッタスピード検査治具及び方法が提供される。またこのような治具及び方法に好適なシャッタスピード検査用チャートも提供される。 According to the present invention, a shutter speed inspection jig and method suitable for inspecting the shutter speed of an electronic shutter type imaging apparatus are provided. A shutter speed inspection chart suitable for such a jig and method is also provided.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態のシャッタスピード検査治具、及び、当該治具を用いたシャッタスピード検査方法について説明する。なお以下の説明において「シャッタスピード」とは、CCD(撮像素子)の電子シャッタスピードを意味する。 Hereinafter, a shutter speed inspection jig according to an embodiment of the present invention and a shutter speed inspection method using the jig will be described with reference to the drawings. In the following description, “shutter speed” means the electronic shutter speed of a CCD (imaging device).
図1は、本実施形態のシャッタスピード検査治具100、及び、シャッタスピード検査治具100にセットされた電子内視鏡システム1の外観を概略的に示した図である。
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating the external appearance of a shutter
電子内視鏡システム1は患者の体腔内を観察・診断するための周知のシステムであり、電子内視鏡10、プロセッサ(照明光源内蔵信号処理装置)20、及び、モニタ(表示装置)30を具備する。電子内視鏡10は直視型内視鏡であり、その先端部12内にCCD(不図示)を保持している。本実施形態においてはこのCCDが検査対象となる。なお電子内視鏡システム1は周知の構成及び作用を有するものである。その詳細については例えば本出願人により特開2001−215419号公報等において開示されている。従って、電子内視鏡システム1についての本明細書における詳細な説明は省略するものとする。
The electronic endoscope system 1 is a well-known system for observing and diagnosing the inside of a patient's body cavity, and includes an
シャッタスピード検査治具100は、ベース110上に本体部120及び把持部140を設置した構成を有している。図2に、本体部120の構成をブロック図で示す。図2を参照して本体部120について詳説する。
The shutter
本体部120は、周波数変換回路122、入力キー124、位相比較器126、駆動回路128、DCモータ130、ロータリエンコーダ132、及び、回転板134を具備する。
The
本実施形態では、プロセッサ20に備えられたタイミングジェネレータ(不図示)から周波数変換回路122に信号線が引き出されており、互いが電気的に接続された状態にある。これにより、電子内視鏡システム1が撮像処理を行っている期間、周波数変換回路122にはタイミングジェネレータからのパルスが入力される。ここで周波数変換回路122に入力するパルスは垂直同期信号である(以下、説明の便宜上、垂直同期信号に「Fs」を付す)。附言するに、モニタ300の表示形式はNTSC(National Television Standards Committee)方式であり、プロセッサ20もそれに対応した信号処理を行うように構成されている。従って周波数変換回路122には60(Hz)の垂直同期信号Fsが入力することとなる。
In the present embodiment, a signal line is drawn out from a timing generator (not shown) provided in the
この周波数変換回路122は、タイミングジェネレータからの垂直同期信号Fsを所定の周波数にアップ(又はダウン)コンバートして位相比較器126に出力する。より詳細には、周波数変換回路122は、垂直同期信号Fsをk倍(k>0)の周波数に変換する機能を有する。検査者は入力キー124を操作することにより、周波数変換回路122による周波数変換率(すなわち係数k)について調整することができる。なお説明の便宜上、周波数変換回路122による周波数変換後の信号を「周波数変換後信号Fs’」と記す。
The
位相比較器126は、周波数変換後信号Fs’を基準信号として動作する周知のPLL(Phase Locked Loop)回路である。この位相比較器126には周波数変換後信号Fs’とインデックスパルスFtが入力する。インデックスパルスFtはロータリエンコーダ132が出力するパルスである。ロータリエンコーダ132はDCモータ130が一回転する毎にインデックスパルスFtを出力する。位相比較器126は、このインデックスパルスFtを受け取ることによりDCモータ130の回転周波数Fを検知することができる。なおインデックスパルスFtと回転周波数Fは実質的には同一の値となるが、説明の便宜上両者にはそれぞれ別の符号を付している。
The
位相比較器126は、周波数変換後信号Fs’とインデックスパルスFtとの位相及び周波数を一致させるよう動作する。より詳細には、位相比較器126は、互いを比較した結果に基づいて駆動信号を生成して駆動回路128に出力する。駆動回路128は、この駆動信号に応じた周波数でDCモータ130を駆動制御する。これにより、DCモータ130は周波数変換後信号Fs’の周波数と一致した回転周波数Fで駆動する。これと同時にDCモータ130の回転周波数Fがロータリエンコーダ132によって検知されてインデックスパルスFtとして位相比較器126に出力される。位相比較器126は、このインデックスパルスFtと周波数変換後信号Fs’を再び比較して駆動信号を生成・出力する。このような負帰還制御により、DCモータ130の回転周波数Fは、周波数変換後信号Fs’と実質的に同一となる周波数に直ちに収束し、それ以降、その周波数で維持される。
The
図3(a)に、回転板134の正面図を示す。また図3(b)に、回転板134及びDCモータ130の側面図を示す。附言するに図3(a)は、図2における矢印A方向から回転板134を観察したときの図である。
FIG. 3A shows a front view of the
図3(a)によれば回転板134は円板形状を有している。その中心には穴が形成されており、当該穴がDCモータ130の回転軸130aに嵌め込まれている。これにより、回転板134が回転軸130aに固定・支持された状態にある。このためDCモータ130が駆動してその回転軸130aが回転すると、回転板134も回転する。
According to FIG. 3A, the
回転板134には、CCDのシャッタスピードを検査するために必要なチャートが描かれている。このチャートは具体的には四つの円と二組のライン部から成る。四つの円は同心円状に描かれている。各円の中心は回転板134の中心(すなわち回転軸130aの回転中心)と一致する。各円にはそれぞれ「500」、「1000」、「1500」、「2000」という文字が近接して付されている。
A chart necessary for inspecting the shutter speed of the CCD is drawn on the
なお説明の便宜上、「500」が近接して付された円を「円C1」、「1000」が近接して付された円を「円C2」、「1500」が近接して付された円を「円C3」、「2000」が近接して付された円を「円C4」と記す。円C1、円C2、円C3、円C4はそれぞれ、半径5.3(mm)、10.6(mm)、15.9(mm)、21.2(mm)を有する。これらの円のサイズはCCDのシャッタスピードの検査の指標として適切に設定されたものである。 For convenience of explanation, the circle "500" is attached adjacent "circle C 1 ', the circle" 1000 "is attached proximate" circle C 2', attached proximate the "1500" It was "circle C 3" the circle, the circle of "2000" is attached in close proximity referred to as "the circle C 4". The circle C 1 , the circle C 2 , the circle C 3 , and the circle C 4 have radii 5.3 (mm), 10.6 (mm), 15.9 (mm), and 21.2 (mm), respectively. The size of these circles is appropriately set as an index for inspection of the shutter speed of the CCD.
また二組のライン部の各々は、互いに平行に並べられた四本のラインからなる。これらのラインは幅W(mm)を持ち、W(mm)のピッチで並べられている。本実施形態ではW=2とする。また各ラインの長さは回転板134の半径程度である。附言するに各ラインは、回転板134の中心付近から周辺付近に延びるように描かれている。なお説明の便宜上、一方の組のライン部を「L1」とし、もう一方の組のライン部を「L2」と記す。
Each of the two sets of line portions is composed of four lines arranged in parallel to each other. These lines have a width W (mm) and are arranged at a pitch of W (mm). In this embodiment, W = 2. The length of each line is about the radius of the
ここで、図1の説明に戻る。図1に示されるようにシャッタスピード検査治具100に電子内視鏡システム1をセットする場合、電子内視鏡10の撮像方向が回転板134に向くようにその先端部12付近を把持部140により把持させる。把持部140は周知の把持機構を有したものである。このような把持機構には、例えば二つの爪部により先端部12近傍を挟持するようなものが想定される。
Here, the description returns to FIG. As shown in FIG. 1, when the electronic endoscope system 1 is set on the shutter
把持部140には案内部(不図示)が形成されている。案内部に案内された状態で(すなわち案内部の形状に沿って電子内視鏡10を載置した状態で)電子内視鏡10を把持部140に把持させると、先端部12前面(より正確にはCCD受光面)と回転板134とが所定の距離だけ離間し且つ正対して位置する。
A guide part (not shown) is formed in the
次に、検査を行う際のシャッタスピード検査治具100の操作について説明する。ここでいう操作とは、入力キー124による周波数変換回路122の周波数変換率の調整である。回転板134上のライン部の組数を「Q」とし、各ライン部が回転板134の周方向において(360/Q)度おきに描かれていることを前提としたとき、以下の式が成立するよう周波数変換率を設定することが好ましい。
Q*Ft=kFs(=Fs’)・・・(1)
Next, the operation of the shutter
Q * Ft = kFs (= Fs ′) (1)
図4(a)乃至(c)に、撮影される回転板134の画像と式(1)との関係を説明するための図を示す。図4(a)、(b)、(c)にはそれぞれ、入力キー124を操作して係数kを「0.5」、「1.0」、「2.0」に設定したときに撮影される回転板134の1フィールド毎の画像が時系列に並べられている。なお本実施形態では、上述したように垂直同期信号Fsが60(Hz)であり、組数Qが2である。これらを式(1)に代入すると、
Ft=30k・・・(2)
となる。
4A to 4C are diagrams for explaining the relationship between the image of the
Ft = 30k (2)
It becomes.
係数kを「0.5」とした場合、回転板134の回転周波数F(換言するとインデックスパルスFt)は上述したPLL制御により15(Hz)となる。ここで、フィールド画像は1/60秒毎に取得される。このため回転板134は、1フィールドの画像が取得される毎に90度回転することになる。従ってモニタ30には、1フィールド毎に90度回転した回転板134の画像が表示される。
When the coefficient k is “0.5”, the rotation frequency F of the rotating plate 134 (in other words, the index pulse Ft) becomes 15 (Hz) by the PLL control described above. Here, the field image is acquired every 1/60 seconds. For this reason, the
図4(a)によれば、ライン部L1とL2が横又は縦に並んだ二つのタイプの画像がモニタ30に交互に表示される。附言するにこの二つのタイプの画像は60(Hz)で交互に切り替わって表示される。従って検査者の眼には、図5(a)に示されるような映像(回転板134上においてライン部が見かけ上、十字形状となる映像)が静止画として写ることになる。
According to FIG. 4A, two types of images in which the line portions L 1 and L 2 are arranged horizontally or vertically are displayed alternately on the
また係数kを「1.0」とした場合、回転板134の回転周波数Fは上述したPLL制御により30(Hz)となる。このため回転板134は、1フィールドの画像が取得される毎に180度回転することになる。従ってモニタ30には、1フィールド毎に180度回転した回転板134の画像が表示される。
When the coefficient k is “1.0”, the rotation frequency F of the
一方で、回転板134上のライン部はその周方向において180(=360/Q)度おきに描かれている。このため回転板134が180度回転しても検査者の眼にはその幾何学的模様が同一に写る。従って図4(b)に示されるようにモニタ30には、実質的に同一となる画像が継続的に表示される。従って検査者の眼には、図5(b)に示されるような映像(回転板134静止時と略同一に見える画像)が静止画として写ることになる。
On the other hand, line portions on the
また、係数kを「2.0」とした場合、回転板134の回転周波数Fは上述したPLL制御により60(Hz)となる。このため回転板134は、1フィールドの画像が取得される毎に360度回転することになる。従ってモニタ30には、1フィールド毎に360度回転(すなわち一回転)した回転板134の画像が表示される。この結果、図4(c)に示されるようにモニタ30には、実質的に同一となる画像が継続的に表示される。また検査者の眼には、図5(c)に示されるような映像(図5(b)と略同一の画像)が静止画として写ることになる。
When the coefficient k is “2.0”, the rotation frequency F of the
上記のように係数kを適切な値に設定することにより、モニタ30上においてライン部があたかも静止しているように表示される。附言するにライン部がフリッカ(明滅)することなく表示されるようになる。つまり本実施形態のシャッタスピード検査治具100によれば、視認性の優れた検査用の映像を検査者に提供することが可能となる。
By setting the coefficient k to an appropriate value as described above, the line portion is displayed on the
次に、シャッタスピード検査治具100による実際の検査について説明する。図6及び7に、チャートの見方を説明するための図を示す。
Next, actual inspection using the shutter
ある露光時間(すなわちシャッタスピード)t(sec)における、回転板134の回転中心から距離R(mm)離れた点Pのブレ量(換言すると移動量)をΔP(mm)としたとき、以下の式が成立する。
ΔP=2πFRt(mm)・・・(3)
When a blur amount (in other words, a moving amount) at a point P away from the rotation center of the
ΔP = 2πFRt (mm) (3)
ここで図6によれば、回転板134の回転中心から距離r離れた位置までの間において、隣接する二つのラインが成す明部と暗部は比較的明瞭に現れている。一方、回転板134の回転中心から距離r以上離れた部分においては、各ラインのブレ量ΔPがその幅W以上となる。これは、隣接する二つのラインが見かけ上完全に重なり合い、更には交差することを意味する。このため検査者には、距離r以上離れた部分近傍において明部と暗部が成す境界が薄くなり、ライン部が比較的一様な濃度を持つように見える。
Here, according to FIG. 6, the bright part and the dark part formed by two adjacent lines appear relatively clearly between the rotation center of the
例えば係数kを「1.0」として数(3)の各パラメータに適切な値(W=ΔP=2、Ft=F=30)を代入すると上記距離rを以下の式で示すことができる。
r=1/(60πt)・・・(4)
For example, when the coefficient k is “1.0” and an appropriate value (W = ΔP = 2, Ft = F = 30) is substituted for each parameter of the equation (3), the distance r can be expressed by the following equation.
r = 1 / (60πt) (4)
図7(a)は回転板134の静止画を示したものである。また図7(b)は30(Hz)で回転している回転板134を1/500(sec)のシャッタスピードで撮影した画像を示したものである。また図7(c)は30(Hz)で回転している回転板134を1/1000(sec)のシャッタスピードで撮影した画像を示したものである。また図7(d)は30(Hz)で回転している回転板134を1/2000(sec)のシャッタスピードで撮影した画像を示したものである。なおこのような静止画像は、例えば周知の「フリーズ」の機能を作動させることによりモニタ30上に表示させることができる。「フリーズ」については、例えば本出願人による特開2001−215419号公報等に開示されている。
FIG. 7A shows a still image of the
例えばシャッタスピードが1/500(sec)の場合、数(4)を用いて計算すると距離rはおよそ5.3(mm)となる。また1/1000(sec)の場合、距離rはおよそ10.6(mm)となる。また1/2000(sec)の場合、距離rはおよそ21.2(mm)となる。 For example, when the shutter speed is 1/500 (sec), the distance r is approximately 5.3 (mm) when calculated using the number (4). In the case of 1/1000 (sec), the distance r is approximately 10.6 (mm). In the case of 1/2000 (sec), the distance r is approximately 21.2 (mm).
図7(b)を参照すると、円C1近傍においてライン部のコントラストが低下していることが分かる。また図7(c)を参照すると、円C2近傍においてライン部のコントラストが低下していることが分かる。図7(d)を参照すると、円C4近傍においてライン部のコントラストが低下していることが分かる。検査者はこのような画像をモニタ30上で視認することにより、CCDの現在のシャッタスピードを検査することができる。すなわち図7(b)、(c)、(d)の画像を見て、それぞれのシャッタスピードが1/500(sec)、1/1000(sec)、1/2000(sec)程度であることを確認することができる。
Referring to FIG. 7 (b), it can be seen that the contrast of the line portion is reduced in the circle C 1 neighborhood. Referring also to FIG. 7 (c), the it can be seen that the contrast of the line portion is reduced in the circle C 2 vicinity. Referring to FIG. 7 (d), the it can be seen that the contrast of the line portion is reduced in the circle C 4 neighbors. The inspector can inspect the current shutter speed of the CCD by viewing such an image on the
なお、回転板134は検査対象のCCDの仕様に応じて作製されるものである。これは、回転板134上の円やライン部を適宜設定することにより、シャッタスピード検査治具100を用いてあらゆるCCDを検査することが可能であることを意味する。
The
本実施形態のシャッタスピード検査治具100を用いた場合、CCDで撮像された画像そのものを視認して当該CCDのシャッタスピードを検査することが可能である。すなわち検査対象そのもので撮像された画像を用いて検査するため、高い精度の検査が期待される。
When the shutter
また検査の際に電子内視鏡10を分解する必要がないというメリットが享受される。このようなメリットの副次的な効果として、電子内視鏡10に実装された状態のCCD(つまり実機の状態のCCD)のシャッタスピードを検査可能であることが挙げられる。
In addition, there is an advantage that it is not necessary to disassemble the
以上が本発明の実施の形態である。本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく様々な範囲で変形が可能である。例えば本実施形態では電子内視鏡システム1を用いて検査用画像を取得しているが、別の実施形態では、プロセッサ20及びモニタ30の代替として、検査専用の画像信号処理装置及びモニタを用いて検査を行うようにしても良い。
The above is the embodiment of the present invention. The present invention is not limited to these embodiments and can be modified in various ranges. For example, in the present embodiment, an inspection image is acquired using the electronic endoscope system 1, but in another embodiment, an image signal processing apparatus and a monitor dedicated to inspection are used as an alternative to the
また本実施形態のシャッタスピード検査治具100によれば、電子内視鏡10を把持部140に取り付ける際の回転板134と先端部12との距離を厳密に管理する必要がない。距離に関して最低限必要なことは、CCDの撮像範囲に回転板134全体が入るように電子内視鏡10を把持部140に取り付けるだけである。これは、モニタ30上に写るチャートの大きさが、シャッタスピードを測定するための指標として一切用いられていないからである。従って別の実施の形態では、先端部12と回転板134との距離を規定するような形状を案内部に設けなくても良い。
Further, according to the shutter
1 電子内視鏡システム
10 電子内視鏡
20 プロセッサ
30 モニタ
100 シャッタスピード検査治具
120 本体部
134 回転板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (13)
電子シャッタスピードを検査するための所定のチャートが描かれたチャート面を有する回転板と、
前記回転板を回転可能に支持した回転駆動部と、
該撮像素子を該チャート面と正対した状態に固定する固定部と、
該撮像素子で撮像された該チャート面の画像を表示する表示部と、を備えたこと、を特徴とするシャッタスピード検査治具。 A shutter speed inspection jig for inspecting an electronic shutter speed of an image sensor,
A rotating plate having a chart surface on which a predetermined chart for inspecting an electronic shutter speed is drawn;
A rotation drive unit rotatably supporting the rotating plate;
A fixing portion for fixing the imaging device in a state of facing the chart surface;
And a display unit for displaying an image of the chart surface imaged by the imaging device.
取得された映像同期信号に基づいて、前記回転駆動部による前記回転板の回転周波数を制御する回転制御手段と、を更に備えたこと、を特徴とする請求項2又は請求項3の何れかに記載のシャッタスピード検査治具。 Synchronization signal acquisition means for acquiring a predetermined video synchronization signal from the signal processing unit;
The rotation control means which controls the rotation frequency of the said rotating plate by the said rotation drive part based on the acquired image | video synchronizing signal, It further provided with any one of Claim 2 or Claim 3 characterized by the above-mentioned. The shutter speed inspection jig described.
電子シャッタスピードを検査するための所定のチャートが描かれたチャート面を有する回転板と、
前記回転板を回転可能に支持した回転駆動部と、
該撮像素子を該チャート面と正対した状態に固定する固定部と、を備えたこと、を特徴とするシャッタスピード検査治具。 A shutter speed inspection jig for inspecting an electronic shutter speed of an image pickup apparatus provided with an image pickup element and capable of processing and displaying an image acquired by the image pickup element,
A rotating plate having a chart surface on which a predetermined chart for inspecting an electronic shutter speed is drawn;
A rotation drive unit rotatably supporting the rotating plate;
A shutter speed inspection jig, comprising: a fixing portion that fixes the imaging device in a state of facing the chart surface.
回転板のうちの、電子シャッタスピードを検査するための所定のチャートが描かれたチャート面と該撮像素子とを正対した状態に固定する固定ステップと、
該回転板を回転させる回転ステップと、
回転した状態の該回転板を該撮像素子により撮像する撮像ステップと、
前記撮像ステップにおいて該撮像素子が取得した信号を処理する信号処理ステップと、
前記信号処理ステップにおいて処理された信号を用いて該チャート面の画像を表示する画像表示ステップと、を含むシャッタスピード検査方法。 A shutter speed inspection method for inspecting an electronic shutter speed of an image sensor,
A fixing step of fixing a chart surface on which a predetermined chart for inspecting an electronic shutter speed of the rotating plate is drawn and the imaging element to face each other;
A rotating step of rotating the rotating plate;
An imaging step of imaging the rotating plate in a rotated state by the imaging device;
A signal processing step of processing a signal acquired by the imaging device in the imaging step;
An image display step of displaying an image of the chart surface using the signal processed in the signal processing step.
前記回転ステップにおいて、該映像同期信号の周波数に基づいて該回転板の回転周波数を制御する、請求項10に記載のシャッタスピード検査方法。 A video synchronization signal acquisition step of acquiring a video synchronization signal according to a display format of a display unit that displays the image of the chart surface;
The shutter speed inspection method according to claim 10, wherein in the rotation step, the rotation frequency of the rotating plate is controlled based on the frequency of the video synchronization signal.
前記基準周波数を調整する基準周波数調整ステップと、を更に含み、
前記回転ステップにおいて、前記回転板の回転周波数を前記基準周波数調整ステップによって調整された前記基準周波数と一致するように制御する、請求項11に記載のシャッタスピード検査方法。 A reference frequency generation step of generating a reference frequency based on the frequency of the video synchronization signal;
Further seen including and a reference frequency adjustment step of adjusting the reference frequency,
The shutter speed inspection method according to claim 11, wherein in the rotation step, the rotation frequency of the rotating plate is controlled to coincide with the reference frequency adjusted in the reference frequency adjustment step .
チャートの回転中心を中心とした少なくとも一つの円と、該回転中心近傍から延びて各円と交差する複数の直線であって、所定の間隔を空けて互いに平行となるように並べられた複数の直線が描かれ、
該電子シャッタスピードが所定の値であるとき、その円周上において、チャート回転時における該直線間の見かけ上のコントラストが低下するように該少なくとも一つの円の半径が決められていること、を特徴とするシャッタスピード検査用チャート。 It is a predetermined chart for inspecting the electronic shutter speed of the image sensor, and is a chart rotated during the inspection,
At least one circle centered on the rotation center of the chart and a plurality of straight lines extending from the vicinity of the rotation center and intersecting each circle, and arranged in parallel with each other at a predetermined interval A straight line is drawn,
When the electronic shutter speed is a predetermined value, the radius of the at least one circle is determined on the circumference so that the apparent contrast between the straight lines during chart rotation decreases. Characteristic shutter speed inspection chart.
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