JP7138200B2

JP7138200B2 - 撮像装置およびプログラム

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Description

本発明は、撮像装置およびプログラムに関する。

近年、バッテリーで動作するワイヤレス内視鏡が開発されている。バッテリー容量が増えるとワイヤレス内視鏡の重さが増すため、携帯性が損なわれる。よって、ワイヤレス内視鏡は、電力を無駄に消費しないことが望ましい。

カプセル内視鏡の消費電力を抑えるための技術が特許文献１に開示されている。特許文献１に開示されたカプセル内視鏡は、カプセル内視鏡が被検体内に取り込まれたか否かを以下の方法で判断する。カプセル内視鏡が起動した後、カプセル内視鏡は、撮像装置が取得した画像の輝度を検出する。画像の輝度が所定値以下である場合、カプセル内視鏡が被検体内に取り込まれたとカプセル内視鏡は判断する。その後、カプセル内視鏡は、光源および無線装置等への電力の供給を開始する。

日本国特開２００５－０８０６９４号公報

内視鏡室のように暗い場所で内視鏡が使用される場合がある。特許文献１に開示された技術では、薄暗い場所と真っ暗な体内とを区別することが難しい。特許文献１に開示された技術では、内視鏡が被検体の外の暗い場所にある場合でも、消費電力が大きい光源等に電力が供給される可能性がある。そのため、消費電力を抑えることが難しい。

本発明は、画像の明るさを正確に判断して撮像装置の消費電力を抑えることができる撮像装置およびプログラムを提供することを目的とする。

本発明の第１の態様によれば、撮像装置は、第１の動作モードと、前記第１の動作モードにおける消費電力よりも消費電力が低い第２の動作モードとのいずれか一方で動作する。前記撮像装置は、撮像素子、判断回路、および制御回路を有する。前記撮像素子は、画像を生成する。前記撮像装置が前記第２の動作モードで動作しているとき、前記判断回路は前記画像の明るさを判断する。前記明るさが第１の明るさと同じであるかそれよりも暗いと前記判断回路が判断したとき、前記制御回路は、前記撮像素子の撮像感度を上げる。前記制御回路が前記撮像感度を上げた後、前記明るさが前記第１の明るさよりも暗い第２の明るさと同じであるかそれよりも暗いと前記判断回路が判断したとき、前記制御回路は、前記撮像装置を前記第１の動作モードで動作させる。

本発明の第２の態様によれば、第１の態様において、前記制御回路は、前記撮像素子の露光時間を長くすることにより前記撮像感度を上げてもよい。

本発明の第３の態様によれば、第１の態様において、前記制御回路は、前記撮像素子のゲインを上げることにより前記撮像感度を上げてもよい。

本発明の第４の態様によれば、第１の態様において、前記明るさが第１の明るさと同じであるかそれよりも暗く、かつ第３の明るさよりも明るいと前記判断回路が判断したとき、前記制御回路は、前記撮像感度を第１の撮像感度に上げてもよい。前記第３の明るさは、前記第２の明るさよりも明るく、かつ前記第１の明るさよりも暗くてもよい。前記明るさが前記第３の明るさと同じであるかそれよりも暗いと前記判断回路が判断したとき、前記制御回路は、前記撮像感度を第２の撮像感度に上げてもよい。前記第２の撮像感度は、前記第１の撮像感度よりも高くてもよい。

本発明の第５の態様によれば、第４の態様において、前記撮像感度が前記第１の撮像感度であるときの前記第３の明るさは、前記撮像感度が前記第２の撮像感度であるときの前記第３の明るさよりも暗くてもよい。

本発明の第６の態様によれば、第１から第５の態様のいずれか１つにおいて、前記判断回路は、前記明るさが前記第２の明るさと同じであるかそれよりも暗いときに前記撮像素子が観察対象内に挿入されたと判断してもよい。

本発明の第７の態様によれば、第１の態様において、前記明るさが第３の明るさと同じであるかそれよりも暗いと前記判断回路が判断したとき、前記制御回路は、前記撮像装置を前記第１の動作モードで動作させてもよい。前記第３の明るさは、前記第１の明るさよりも暗くてもよい。前記明るさが前記第１の明るさと同じであるかそれよりも暗く、かつ第３の明るさよりも明るいと前記判断回路が判断したとき、前記制御回路は、前記撮像感度を上げてもよい。

本発明の第８の態様によれば、第７の態様において、前記第３の明るさは、前記第２の明るさよりも暗くてもよい。

本発明の第９の態様によれば、第１の態様において、前記撮像装置が前記第１の動作モードで動作を開始した後、前記制御回路は、前記撮像装置を前記第２の動作モードで動作させてもよい。前記撮像装置の動作モードが前記第１の動作モードから前記第２の動作モードに変更された後、前記明るさが第３の明るさと同じであるかそれよりも暗いと前記判断回路が判断したとき、前記制御回路は、前記撮像装置を前記第１の動作モードで動作させてもよい。前記第３の明るさは、前記第１の明るさよりも暗くてもよい。前記撮像装置の動作モードが前記第１の動作モードから前記第２の動作モードに変更された後、前記明るさが第３の明るさよりも明るく、かつ前記第１の明るさと同じであるかそれよりも暗いと前記判断回路が判断したとき、前記制御回路は、前記撮像感度を上げてもよい。

本発明の第１０の態様によれば、第９の態様において、前記第３の明るさは、前記第２の明るさよりも暗くてもよい。

本発明の第１１の態様によれば、撮像装置のコンピュータに、第１のステップ、第２のステップ、および第３のステップを実行させるためのプログラムが提供される。前記撮像装置は、第１の動作モードと、前記第１の動作モードにおける消費電力よりも消費電力が低い第２の動作モードとのいずれか一方で動作する。前記撮像装置が前記第２の動作モードで動作しているとき、前記コンピュータは、前記第１のステップにおいて、撮像素子によって生成された画像の明るさを判断する。前記明るさが第１の明るさと同じであるかそれよりも暗いと判断されたとき、前記コンピュータは、前記第２のステップにおいて、前記撮像素子の撮像感度を上げる。前記撮像感度が上がった後、前記明るさが前記第１の明るさよりも暗い第２の明るさと同じであるかそれよりも暗いと判断されたとき、前記コンピュータは、前記第３のステップにおいて、前記撮像装置を前記第１の動作モードで動作させる。

上記の各態様によれば、撮像装置およびプログラムは、画像の明るさを正確に判断して撮像装置の消費電力を抑えることができる。

本発明の第１の実施形態のワイヤレス内視鏡システムの構成を示すブロック図である。本発明の第１の実施形態の送信端末の構成を示すブロック図である。本発明の第１の実施形態の受信端末の構成を示すブロック図である。本発明の第１の実施形態の送信端末の動作の手順を示すフローチャートである。本発明の第１の実施形態の送信端末の動作の手順を示すフローチャートである。本発明の第１の実施形態における画像の明るさの変化を示すグラフである。本発明の第１の実施形態における画像の明るさの変化を示すグラフである。本発明の第１の実施形態における画像の明るさの変化を示すグラフである。本発明の第１の実施形態における画像の明るさの変化を示すグラフである。本発明の第１の実施形態の第１の変形例のワイヤレス内視鏡システムの構成を示すブロック図である。本発明の第１の実施形態の第１の変形例の送信端末の構成を示すブロック図である。本発明の第１の実施形態の第１の変形例の受信端末の構成を示すブロック図である。本発明の第１の実施形態の第１の変形例の送信端末の動作の手順を示すフローチャートである。本発明の第１の実施形態の第１の変形例の受信端末の動作の手順を示すフローチャートである。本発明の第１の実施形態の第２の変形例の送信端末の動作の手順を示すフローチャートである。本発明の第１の実施形態の第３の変形例の送信端末の動作の手順を示すフローチャートである。本発明の第１の実施形態の第３の変形例における画像の明るさの変化を示すグラフである。本発明の第１の実施形態の第３の変形例における画像の明るさの変化を示すグラフである。本発明の第１の実施形態の第３の変形例における画像の明るさの変化を示すグラフである。本発明の第１の実施形態の第３の変形例における画像の明るさの変化を示すグラフである。本発明の第２の実施形態の送信端末の動作の手順を示すフローチャートである。本発明の第２の実施形態における画像の明るさの変化を示すグラフである。本発明の第２の実施形態における画像の明るさの変化を示すグラフである。本発明の第２の実施形態における画像の明るさの変化を示すグラフである。本発明の第２の実施形態における画像の明るさの変化を示すグラフである。本発明の第３の実施形態の送信端末の動作の手順を示すフローチャートである。本発明の第３の実施形態の送信端末の動作の手順を示すフローチャートである。本発明の第３の実施形態における画像の明るさの変化を示すグラフである。本発明の第３の実施形態における画像の明るさの変化を示すグラフである。

図面を参照し、本発明の実施形態を説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態のワイヤレス内視鏡システム１０の構成を示す。図１に示すワイヤレス内視鏡システム１０は、送信端末１００、受信端末２００、およびモニタ３００（ディスプレイ）を有する。送信端末１００は、観察対象内に挿入される。送信端末１００および受信端末２００は無線通信を実行する。受信端末２００は、ケーブル等によりモニタ３００に接続されている。例えば、モニタ３００は、液晶表示装置およびその制御回路で構成されている。受信端末２００およびモニタ３００は一体化されてもよい。

図２は、送信端末１００の構成を示す。送信端末１００は、撮像装置である。図１に示す送信端末１００は、制御回路１０１、判断回路１０２、撮像素子１０３、光源１０４、通信機１０５、バッテリー１０６、ＲＯＭ１０７、およびＲＡＭ１０８を有する。

送信端末１００の概略構成について説明する。送信端末１００は、通常モード（第１の動作モード）と省電力モード（第２の動作モード）とのいずれか一方で動作する。省電力モードにおける消費電力は、通常モードにおける消費電力よりも低い。撮像素子１０３は、画像を生成する。送信端末１００が省電力モードで動作しているとき、判断回路１０２は画像の明るさを判断する。画像の明るさが第１の明るさと同じであるかそれよりも暗いと判断回路１０２が判断したとき、制御回路１０１は、撮像素子１０３の撮像感度を上げる。制御回路１０１が撮像素子１０３の撮像感度を上げた後、画像の明るさが第１の明るさよりも暗い第２の明るさと同じであるかそれよりも暗いと判断回路１０２が判断したとき、制御回路１０１は、送信端末１００を通常モードで動作させる。

送信端末１００の詳細な構成について説明する。制御回路１０１（コントローラ）は、制御対象の消費電力を制御する。制御対象は、撮像素子１０３、光源１０４、および通信機１０５の少なくとも１つである。制御対象は、撮像素子１０３、光源１０４、および通信機１０５のいずれか１つであってもよい。制御対象は、撮像素子１０３、光源１０４、および通信機１０５のいずれか２つであってもよい。制御対象は、撮像素子１０３、光源１０４、および通信機１０５の全てであってもよい。制御回路１０１が送信端末１００を通常モードで動作させる場合、制御回路１０１は、制御対象の消費電力を、省電力モードにおける制御対象の消費電力よりも大きくする。

送信端末１００の動作モードは、通常モードおよび省電力モードのいずれか１つである。通常モードでは、送信端末１００は観察のための通常の機能を実行する。省電力モードでは、送信端末１００は通常の機能を実行せず、電力が削減される。

撮像素子１０３は、空間を有する観察対象内に挿入される。例えば、観察対象は、鼻腔、口腔、耳、のど、胃、十二指腸、胆嚢、膵臓、小腸、大腸、盲腸、肛門、血管、脳、関節、骨、尿道、膀胱、肝臓、腎臓、性器、または横隔膜である。観察対象は、体内において、上記に挙げた例以外の部位であってもよい。複数の部位が互いに接続されている場合、空間は複数の部位のいずれか１つの内部であり、かつ空間の外は複数の部位の外部である。観察対象は、体内の部位に限らない。観察対象は、エンジン、管状のパイプ、または水道管等であってもよい。例えば、空間の入口および空間の出口は同じである。撮像素子１０３は、空間の入口を通って空間に挿入される。撮像素子１０３は、空間の出口を通って空間から出る。例えば、空間を囲む物体は、管状の壁面である。撮像素子１０３は、物体を撮像し、その物体の画像を生成する。

撮像素子１０３は、イメージセンサ（イメージャ）である。例えば、撮像素子１０３は、ＣＣＤまたはＣＭＯＳセンサである。撮像素子１０３は、撮像素子１０３に入射した光を電気信号すなわち撮像信号に変換する。アナログ撮像信号は、ＡＤコンバータ（アナログ－デジタル変換器）によってデジタル信号すなわち画像データに変換される。つまり、撮像素子１０３は、被写体を撮像し、かつ画像データを生成する。撮像素子１０３は、撮像周期毎に被写体を撮像し、かつ各フレームの画像データを生成する。撮像素子１０３は、画像データを制御回路１０１および判断回路１０２に出力する。例えば、撮像素子１０３の撮像感度は、撮像素子１０３に入射する光の量に対する画像の信号値の割合として表せる。

判断回路１０２は、撮像素子１０３から出力された画像の明るさを判断する。例えば、判断回路１０２は、画像データに含まれる複数の画素値の全部または一部の平均値を算出し、その平均値に基づいて画像の明るさを判断する。判断回路１０２は、画像の輝度値を算出し、その輝度値に基づいて画像の明るさを判断してもよい。判断回路１０２は、画像の明るさに基づいて、撮像素子１０３が観察対象内に挿入されたか否かを判断する。判断回路１０２は、判断結果を制御回路１０１に出力する。

例えば、光源１０４（照明器）はＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）である。光源１０４は、照明光を生成する。光源１０４は、送信端末１００が挿入される観察対象内の空間に照明光を照射する。光源１０４は、撮像素子１０３によって撮像される範囲を照明光によって照らす。

通信機１０５（送信機）は、無線通信機である。通信機１０５は、アンテナを含む。あるいは、通信機１０５はアンテナに接続されている。通信機１０５は、受信端末２００と無線通信を実行する。通信機１０５は、画像データを無線で受信端末２００に送信する。

バッテリー１０６は、電力を制御回路１０１、判断回路１０２、撮像素子１０３、光源１０４、通信機１０５、ＲＯＭ１０７、およびＲＡＭ１０８に供給する。

ＲＯＭ１０７は、ＦｌａｓｈＲＯＭ等の不揮発メモリである。プログラムデータと、各種の設定情報とがＲＯＭ１０７に格納される。プログラムデータは、送信端末１００の制御に使用される。設定情報は、通信設定パラメータを含む。ＲＡＭ１０８は揮発メモリである。ＲＡＭ１０８は、バッファ、ワークエリア、および一時エリアとして使用される。バッファは、画像データの一時的な格納に使用される。ワークエリアは、制御回路１０１が実行する演算等に使用される。一時エリアは、各種の設定情報等の一時的な格納に使用される。

例えば、制御回路１０１は、通常モードにおいて、撮像素子１０３の撮像レートを省電力モードにおける撮像レートよりも上げてもよい。制御回路１０１は、通常モードにおいて、撮像素子１０３によって生成される画像データの解像度を省電力モードにおける解像度よりも上げてもよい。制御回路１０１は、通常モードにおいて、光源１０４の照射光量を省電力モードにおける照射光量よりも上げてもよい。制御回路１０１は、通常モードにおいて、通信機１０５の送信レートを省電力モードにおける送信レートよりも上げてもよい。

制御回路１０１は、省電力モードにおいて、制御回路１０１と判断回路１０２と撮像素子１０３とを除く制御対象の電源をオフにしてもよい。この場合、制御回路１０１は、バッテリー１０６に、制御回路１０１と判断回路１０２と撮像素子１０３とを除く制御対象への電力の供給を停止させる。光源１０４は、省電力モードにおいて消灯し、かつ通常モードにおいて点灯してもよい。通信機１０５は、省電力モードにおいて通信を停止し、かつ通常モードにおいて通信を実行してもよい。

制御回路１０１は、撮像素子１０３から出力された画像データを通信機１０５に出力する。画像データは圧縮されてもよい。制御回路１０１は、通常モードにおいて、画像データの圧縮率を省電力モードにおける圧縮率よりも上げてもよい。制御回路１０１は、省電力モードにおいて画像データを圧縮せず、かつ通常モードにおいて画像データを圧縮してもよい。

制御回路１０１および判断回路１０２は、プロセッサおよび論理回路の少なくとも１つで構成されている。例えば、プロセッサは、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、ＤＳＰ（ＤｉｇｉｔａｌＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｏｒ）、およびＧＰＵ（ＧｒａｐｈｉｃｓＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）の少なくとも１つである。例えば、論理回路は、ＡＳＩＣ（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｐｅｃｉｆｉｃＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）およびＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－ＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＧａｔｅＡｒｒａｙ）の少なくとも１つである。制御回路１０１および判断回路１０２は、１つまたは複数のプロセッサを含むことができる。制御回路１０１および判断回路１０２は、１つまたは複数の論理回路を含むことができる。制御回路１０１および判断回路１０２は、ＲＯＭ１０７に格納されているプログラムに従って動作する。

プロセッサが、プログラムを読み込み、かつ読み込まれたプログラムを実行してもよい。プログラムは、制御回路１０１および判断回路１０２の動作を規定する命令を含む。つまり、制御回路１０１および判断回路１０２の機能はソフトウエアにより実現されてもよい。そのプログラムは、例えばフラッシュメモリのような「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」により提供されてもよい。そのプログラムは、そのプログラムを保持するコンピュータから、伝送媒体を経由して、あるいは伝送媒体中の伝送波により送信端末１００に伝送されてもよい。プログラムを伝送する「伝送媒体」は、情報を伝送する機能を有する媒体である。情報を伝送する機能を有する媒体は、インターネット等のネットワーク（通信網）および電話回線等の通信回線（通信線）を含む。上述したプログラムは、前述した機能の一部を実現してもよい。さらに、上述したプログラムは、差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。コンピュータに既に記録されているプログラムと差分プログラムとの組合せが、前述した機能を実現してもよい。

制御回路１０１は、通信機１０５を使用することによって画像データを受信端末２００に送信する。具体的には、制御回路１０１は、画像データが受信端末２００に送信されるように通信機１０５を制御する。つまり、制御回路１０１は、受信端末２００に対する画像データを通信機１０５に送信させる。これによって、通信機１０５は、画像データを受信端末２００に送信する。

図３は、受信端末２００の構成を示す。図３に示す受信端末２００は、通信機２０１、画像処理回路２０２、および出力インターフェース２０３を有する。

通信機２０１（受信機）は、無線通信機である。通信機２０１は、アンテナを含む。あるいは、通信機２０１はアンテナに接続されている。通信機２０１は、送信端末１００と無線通信を実行する。通信機２０１は、画像データを無線で送信端末１００から受信する。通信機２０１は、受信された画像データを画像処理回路２０２に出力する。

画像処理回路２０２は、通信機２０１によって受信された画像データに画像処理を施す。例えば、画像処理回路２０２は、画像データを、画像の表示に使用するフォーマットの表示データに変換する。画像データが圧縮されている場合、画像処理回路２０２は、画像データを伸長してもよい。画像処理回路２０２は、表示データを出力インターフェース２０３に出力する。

出力インターフェース２０３は、モニタ３００に接続されている。出力インターフェース２０３は、画像処理回路２０２から出力された表示データをモニタ３００に出力する。モニタ３００は、表示データに基づいて画像を表示する。

送信端末１００と受信端末２００とがケーブルで接続されてもよい。この場合、通信機１０５および通信機２０１はケーブルで接続される。通信機１０５および通信機２０１は、ケーブルを経由して通信を実行する。

図４は、省電力モードにおける送信端末１００の動作の手順を示す。図４を参照し、送信端末１００の動作を説明する。例えば、送信端末１００の電源が投入された直後、送信端末１００は省電力モードで動作する。

送信端末１００は、判断処理を実行する（ステップＳ１０１）。判断処理において、判断回路１０２は、撮像素子１０３が観察対象内に挿入されたか否かを判断する。判断処理の詳細については後述する。

ステップＳ１０１の後、制御回路１０１は、判断処理の結果に基づいて、通常モードに移行するか否かを判断する（ステップＳ１０２）。撮像素子１０３が観察対象内に挿入されたと判断回路１０２が判断処理において判断した場合、制御回路１０１は、通常モードに移行すると判断する。撮像素子１０３が観察対象内に挿入されていないと判断回路１０２が判断処理において判断した場合、制御回路１０１は、通常モードに移行しないと判断する。

ステップＳ１０１において、通常モードに移行すると制御回路１０１が判断した場合、制御回路１０１は、送信端末１００を通常モードで動作させる（ステップＳ１０３）。これにより、図４に示す処理が終了する。ステップＳ１０１において、通常モードに移行しないと制御回路１０１が判断した場合、図４に示す処理が終了する。送信端末１００が省電力モードで動作している間、図４に示す処理は繰り返し実行される。

制御回路１０１は、ステップＳ１０３において、制御対象の消費電力を、省電力モードにおける制御対象の消費電力よりも大きくする。制御回路１０１は、ステップＳ１０３において、送信端末１００のモードを省電力モードから通常モードに変更する。通常モードを示すモード情報がＲＡＭ１０８に保持される。

通常モードが送信端末１００に設定されている間、撮像素子１０３は空間内の物体を周期的に撮像する。通常モードが送信端末１００に設定されている間、光源１０４は照明光を生成し、かつ照明光を空間内の物体に照射する。通常モードが送信端末１００に設定されている間、通信機１０５は画像データを受信端末２００に周期的に送信する。

図５は、ステップＳ１０１における判断処理の詳細を示す。図５を参照し、判断処理における送信端末１００の動作を説明する。

判断回路１０２は、撮像素子１０３から出力された画像の明るさを検出し、かつその明るさを示す値が閾値Ａ１以下であるか否かを判断する（ステップＳ２０１）。閾値Ａ１は、第１の明るさを示す。例えば、閾値Ａ１は、実験的に決定される。

ステップＳ２０１において、画像の明るさを示す値が閾値Ａ１以下であると判断回路１０２が判断した場合、判断回路１０２は判断結果を制御回路１０１に出力する。制御回路１０１は、判断結果に基づいて撮像素子１０３の撮像感度を変更する（ステップＳ２０２）。

例えば、制御回路１０１は、ステップＳ２０２において、撮像素子１０３の露光時間を長くすることにより撮像感度を上げる。ステップＳ２０２が実行された後の露光時間は、ステップＳ２０２が実行される前の露光時間よりも長い。あるいは、制御回路１０１は、ステップＳ２０２において、撮像素子１０３のゲインを上げることにより撮像感度を上げる。ステップＳ２０２が実行された後のゲインは、ステップＳ２０２が実行される前のゲインよりも大きい。

撮像素子１０３の撮像感度を変更する方法以外の方法が使用されてもよい。例えば、判断回路１０２は、ステップＳ２０２において、画像データにおける複数の画素の値を加算することにより各画素の値を大きくしてもよい。判断回路１０２は、加算された値に基づいて画像の明るさを判断する。上記の複数の方法のいずれか１つが使用されてもよい。上記の複数の方法が同時に使用されてもよい。

撮像素子１０３が観察対象内に挿入される前、送信端末１００の動作モードは省電力モードである。ステップＳ２０１において、画像の明るさを示す値が閾値Ａ１以下であると判断回路１０２が判断した場合、撮像素子１０３が観察対象内に挿入された可能性がある。あるいは、撮像素子１０３は観察対象内に挿入されてなく、観察対象外の暗い場所で使用されている可能性がある。撮像素子１０３が観察対象内に挿入されたのか、それとも観察対象外の暗い場所で使用されているのかを判断するために、制御回路１０１は、ステップＳ２０２において撮像素子１０３の撮像感度を上げる。撮像素子１０３の撮像感度が上がった場合、撮像素子１０３の消費電力が増加する。撮像素子１０３の消費電力を抑えるために、画像がある程度暗くなったときのみ、制御回路１０１は撮像素子１０３の撮像感度を上げる。撮像素子１０３の撮像感度が上がった後の送信端末１００の消費電力は、通常モードにおける送信端末１００の消費電力よりも小さい。

図４に示す処理が繰り返し実行されるため、図５に示す処理は繰り返し実行される。ステップＳ２０２が１回以上実行されて撮像素子１０３の撮像感度が既に変更されている場合、ステップＳ２０２は実行されずにステップＳ２０３が実行される。

ステップＳ２０２の後、判断回路１０２は、撮像素子１０３から出力された画像の明るさを検出し、かつその明るさを示す値が閾値Ａ２以下であるか否かを判断する（ステップＳ２０３）。閾値Ａ２は、第２の明るさを示す。閾値Ａ２は、閾値Ａ１よりも小さい。例えば、閾値Ａ２は、実験的に決定される。ステップＳ２０２の後に撮像素子１０３によって生成された画像がステップＳ２０３において使用される。

ステップＳ２０３において、画像の明るさを示す値が閾値Ａ２以下であると判断回路１０２が判断した場合、判断回路１０２は、撮像素子１０３が観察対象内に挿入されたと判断する。判断回路１０２は、判断結果を制御回路１０１に出力する（ステップＳ２０４）。ステップＳ２０４が実行されたとき、判断処理が終了する。

ステップＳ２０１において、画像の明るさを示す値が閾値Ａ１よりも大きいと判断回路１０２が判断した場合、判断回路１０２は、撮像素子１０３が観察対象内に挿入されていないと判断する。ステップＳ２０３において、画像の明るさを示す値が閾値Ａ２よりも大きいと判断回路１０２が判断した場合も、判断回路１０２は、撮像素子１０３が観察対象内に挿入されていないと判断する。判断回路１０２は、判断結果を制御回路１０１に出力する（ステップＳ２０５）。ステップＳ２０５が実行されたとき、判断処理が終了する。

送信端末１００が省電力モードで動作しているときに撮像素子１０３が観察対象内に挿入される可能性がある。送信端末１００の周囲の明るさを正確に検出するために、省電力モードにおける光源１０４の照射光量は、観察対象内に撮像素子１０３が挿入されたときでも暗い画像が取得されるように設定される。

制御回路１０１が撮像素子１０３の撮像感度を上げた後、ステップＳ２０３において使用される画像が取得される。省電力モードにおける撮像レートが低い場合、ステップＳ２０３における判断を早く実行するために制御回路１０１は撮像素子１０３の撮像レートを一時的に上げてもよい。ステップＳ２０３の後、制御回路１０１は撮像素子１０３の撮像レートを省電力モードにおける撮像レートに戻す。

暗い画像の圧縮率が高くなる画像圧縮方法が使用されてもよい。その方法が使用される場合、判断回路１０２は、圧縮率の情報を制御回路１０１から取得し、かつ圧縮率に基づいて画像の明るさを判断してもよい。

図６から図９は、画像の明るさの変化を示す。各図に示すグラフの横軸は時間を示し、かつ各図に示すグラフの縦軸は画像の明るさを示す。

図６において、時刻Ｔ１０１よりも前に生成された画像の明るさを示す値は閾値Ａ１よりも大きい。そのため、判断回路１０２は、撮像素子１０３が観察対象内に挿入されていないと判断する。送信端末１００の動作モードは時刻Ｔ１０１まで省電力モードに保たれる。時刻Ｔ１０１に生成された画像の明るさを示す値は閾値Ａ１以下である。そのため、制御回路１０１は撮像素子１０３の撮像感度を上げる。撮像素子１０３が非常に暗い場所で使用されている場合、線Ｌ１０１が示すように、画像は暗くなる。撮像素子１０３がわずかに暗い場所で使用されている場合、線Ｌ１０２が示すように、撮像感度の増加によって画像が明るくなることがある。送信端末１００の動作モードは時刻Ｔ１０１の後も省電力モードに保たれる。

図７において、画像の明るさは常に閾値Ａ１よりも大きい。そのため、判断回路１０２は、撮像素子１０３が観察対象内に挿入されていないと判断する。送信端末１００の動作モードは省電力モードに保たれる。

図８は、撮像素子１０３の撮像感度が上がった後に生成された画像の明るさの変化を示す。時刻Ｔ１０２よりも前に生成された画像の明るさを示す値は閾値Ａ１よりも小さく、かつ閾値Ａ２よりも大きい。そのため、判断回路１０２は、撮像素子１０３が観察対象内に挿入されていないと判断する。送信端末１００の動作モードは時刻Ｔ１０２まで省電力モードに保たれる。時刻Ｔ１０２に生成された画像の明るさを示す値は閾値Ａ２以下である。そのため、判断回路１０２は、撮像素子１０３が観察対象内に挿入されたと判断する。制御回路１０１は、送信端末１００の動作モードを通常モードに変更する。

図９は、撮像素子１０３の撮像感度が上がった後に生成された画像の明るさの変化を示す。画像の明るさは常に閾値Ａ１よりも小さく、かつ閾値Ａ２よりも大きい。そのため、判断回路１０２は、撮像素子１０３が観察対象内に挿入されていないと判断する。送信端末１００の動作モードは省電力モードに保たれる。

本発明の各態様のプログラムは、第１のステップ（ステップＳ２０１およびステップＳ２０３）、第２のステップ（ステップＳ２０２）、および第３のステップ（ステップＳ１０３）を送信端末１００に実行させる。

本発明の各態様の撮像装置が適用される範囲は、ワイヤレス内視鏡システムに限らない。撮像装置が使用される範囲は制限されない。

本発明の各態様の撮像装置が通信機を有する必要はない。したがって、送信端末１００が通信機１０５を有する必要はない。その場合、消費電力の制御対象は、撮像素子１０３および光源１０４の少なくとも１つである。

第１の実施形態において、画像の明るさを示す値が閾値Ａ１以下であると判断回路１０２が判断したとき、制御回路１０１は、撮像素子１０３の撮像感度を上げる。画像が明るい間、撮像素子１０３の撮像感度は低い。そのため、送信端末１００の消費電力が抑えられる。制御回路１０１が撮像素子１０３の撮像感度を上げた後、画像の明るさを示す値が閾値Ａ２以下であると判断回路１０２が判断したとき、制御回路１０１は、送信端末１００を通常モードで動作させる。撮像素子１０３の撮像感度が上がるため、送信端末１００は、撮像素子１０３が観察対象内に挿入されたか否かを正確に判断することができる。

（第１の実施形態の第１の変形例）
本発明の第１の実施形態の第１の変形例を説明する。図１０は、第１の実施形態の第１の変形例のワイヤレス内視鏡システム１０ａの構成を示す。図１に示す構成と同じ構成の説明を省略する。

図１０に示すワイヤレス内視鏡システム１０ａは、送信端末１００ａ、受信端末２００ａ、およびモニタ３００（ディスプレイ）を有する。ワイヤレス内視鏡システム１０ａは、撮像装置である。図１に示す送信端末１００は送信端末１００ａに変更される。図１に示す受信端末２００は受信端末２００ａに変更される。

図１１は、送信端末１００ａの構成を示す。図２に示す構成と同じ構成の説明を省略する。図１１に示す送信端末１００ａは、制御回路１０１、撮像素子１０３、光源１０４、通信機１０５、バッテリー１０６、ＲＯＭ１０７、およびＲＡＭ１０８を有する。送信端末１００ａは、図２に示す判断回路１０２を有していない。

図１２は、受信端末２００ａの構成を示す。図３に示す構成と同じ構成の説明を省略する。図１２に示す受信端末２００ａは、通信機２０１、画像処理回路２０２、出力インターフェース２０３、および判断回路２０４を有する。判断回路２０４は、図２に示す判断回路１０２と同様の機能を有する。

図１３は、省電力モードにおける送信端末１００ａの動作の手順を示す。図１３を参照し、送信端末１００ａの動作を説明する。図４に示す処理と同じ処理の説明を省略する。図１３に示す処理と並行して、通信機１０５は画像データを受信端末２００ａに周期的に送信する。

通信機１０５は、判断回路２０４によって実行された判断処理の結果を受信端末２００ａから受信する。通信機１０５は、受信された判断処理の結果を制御回路１０１に出力する（ステップＳ１１１）。

ステップＳ１１１の後、制御回路１０１は、撮像感度の変更指示が受信端末２００ａから受信されたか否かを判断する（ステップＳ１１２）。撮像感度の変更指示は、撮像素子１０３の撮像感度を上げることを示す。

ステップＳ１１２において、撮像感度の変更指示が受信端末２００ａから受信されていないと制御回路１０１が判断した場合、ステップＳ１０２が実行される。ステップＳ１１２において、撮像感度の変更指示が受信端末２００ａから受信されたと制御回路１０１が判断した場合、制御回路１０１は、撮像感度の変更指示に基づいて撮像素子１０３の撮像感度を変更する（ステップＳ１１３）。ステップＳ１１３の後、ステップＳ１０２が実行される。

図１４は、受信端末２００ａの動作の手順を示す。図１４を参照し、受信端末２００ａの動作を説明する。図５に示す処理と同じ処理の説明を省略する。図１４に示す処理と並行して、通信機２０１は画像データを送信端末１００ａから周期的に受信する。

ステップＳ２０１、ステップＳ２０３、ステップＳ２０４、およびステップＳ２０５の各々は、図５に示す各ステップと同じである。送信端末１００の判断回路１０２が図５に示すステップＳ２０１、ステップＳ２０３、ステップＳ２０４、およびステップＳ２０５を実行するが、受信端末２００ａの判断回路２０４が図１４に示すステップＳ２０１、ステップＳ２０３、ステップＳ２０４、およびステップＳ２０５を実行する。

ステップＳ２０１において、画像の明るさを示す値が閾値Ａ１以下であると判断回路２０４が判断した場合、判断回路２０４は撮像感度の変更指示を通信機２０１に出力する。通信機２０１は、撮像感度の変更指示を送信端末１００ａに送信する（ステップＳ２１１）。ステップＳ２１１の後、ステップＳ２０３が実行される。

ステップＳ２０４またはステップＳ２０５の後、判断回路２０４は判断処理の結果を通信機２０１に出力する。通信機２０１は、判断処理の結果を送信端末１００ａに送信する（ステップＳ２１２）。

第１の実施形態の第１の変形例において、送信端末１００ａの消費電力が抑えられる。また、受信端末２００ａは、撮像素子１０３が観察対象内に挿入されたか否かを正確に判断することができる。

（第１の実施形態の第２の変形例）
本発明の第１の実施形態の第２の変形例を説明する。画像の明るさが第１の明るさと同じであるかそれよりも暗く、かつ第３の明るさよりも明るいと判断回路１０２が判断したとき、制御回路１０１は、撮像素子１０３の撮像感度を第１の撮像感度に上げる。第３の明るさは、第２の明るさよりも明るく、かつ第１の明るさよりも暗い。画像の明るさが第３の明るさと同じであるかそれよりも暗いと判断回路１０２が判断したとき、制御回路１０１は、撮像素子１０３の撮像感度を第２の撮像感度に上げる。第２の撮像感度は、第１の撮像感度よりも高い。

図１５は、図４に示すステップＳ１０１における判断処理の詳細を示す。図１５を参照し、判断処理における送信端末１００の動作を説明する。図５に示す処理と同じ処理の説明を省略する。

ステップＳ２０１において、画像の明るさを示す値が閾値Ａ１以下であると判断回路１０２が判断した場合、判断回路１０２は判断結果を制御回路１０１に出力する。制御回路１０１は、判断結果に基づいて撮像素子１０３の撮像感度を変更する（ステップＳ２０２ａ）。

制御回路１０１は、ステップＳ２０２ａにおいて、画像の明るさを示す値に基づいて撮像感度を変更する。例えば、画像の明るさを示す値が閾値Ａ１以下であり、かつ閾値Ａ３よりも大きいと判断回路１０２が判断したとき、制御回路１０１は、撮像素子１０３の撮像感度を第１の撮像感度に上げる。閾値Ａ３は、閾値Ａ２よりも大きく、かつ閾値Ａ１よりも小さい。閾値Ａ３は、第３の明るさを示す。閾値Ａ３は、実験的に決定される。画像の明るさを示す値が閾値Ａ３以下であると判断回路１０２が判断したとき、制御回路１０１は、撮像素子１０３の撮像感度を第２の撮像感度に上げる。

例えば、制御回路１０１は、ステップＳ２０２ａにおいて、撮像素子１０３の露光時間を長くすることにより撮像感度を上げる。例えば、画像の明るさを示す値が閾値Ａ１以下であり、かつ閾値Ａ３よりも大きいと判断回路１０２が判断したとき、制御回路１０１は、撮像素子１０３の露光時間をＴ１に変更する。露光時間Ｔ１は、現在の露光時間よりも長い。画像の明るさを示す値が閾値Ａ３以下であると判断回路１０２が判断したとき、制御回路１０１は、撮像素子１０３の露光時間をＴ２に変更する。露光時間Ｔ２は、露光時間Ｔ１よりも長い。

あるいは、制御回路１０１は、ステップＳ２０２ａにおいて、撮像素子１０３のゲインを上げることにより撮像感度を上げる。例えば、画像の明るさを示す値が閾値Ａ１以下であり、かつ閾値Ａ３よりも大きいと判断回路１０２が判断したとき、制御回路１０１は、撮像素子１０３のゲインをＧ１に変更する。ゲインＧ１は、現在のゲインよりも大きい。画像の明るさを示す値が閾値Ａ３以下であると判断回路１０２が判断したとき、制御回路１０１は、撮像素子１０３のゲインをＧ２に変更する。ゲインＧ２は、ゲインＧ１よりも大きい。

上記の例では、撮像素子１０３の撮像感度は、ステップＳ２０２ａにおいて、２つの撮像感度のいずれか１つに変更される。撮像素子１０３の撮像感度は、ステップＳ２０２ａにおいて、３つ以上の撮像感度のいずれか１つに変更されてもよい。その場合、閾値Ａ１と閾値Ａ２との間に２つ以上の閾値が設定される。

撮像素子１０３の撮像感度を変更する方法以外の方法が使用されてもよい。例えば、判断回路１０２は、ステップＳ２０２ａにおいて、画像データにおける複数の画素の値を加算することにより各画素の値を大きくしてもよい。例えば、画像の明るさを示す値が閾値Ａ１以下であり、かつ閾値Ａ３よりも大きいと判断回路１０２が判断したとき、判断回路１０２は、Ｎ１個の画素の値を加算する。数字Ｎ１は、２以上の整数である。画像の明るさを示す値が閾値Ａ３以下であると判断回路１０２が判断したとき、判断回路１０２は、Ｎ２個の画素の値を加算する。数字Ｎ２は、数字Ｎ１よりも大きい。判断回路１０２は、加算された値に基づいて画像の明るさを判断する。

上記の例では、加算される画素の数は、ステップＳ２０２ａにおいて、２つの数のいずれか１つに変更される。加算される画素の数は、ステップＳ２０２ａにおいて、３つ以上の数のいずれか１つに変更されてもよい。

上記の複数の方法のいずれか１つが使用されてもよい。上記の複数の方法が同時に使用されてもよい。

送信端末１００の周囲の明るさが一定であっても、撮像素子１０３の撮像感度の変化に応じて、画像の明るさが変化する可能性がある。撮像素子１０３の撮像感度が上がった後、画像は明るくなりやすい。そのため、第１の撮像感度におけるステップＳ２０３の判断結果と、第２の撮像感度におけるステップＳ２０３の判断結果とが異なる可能性がある。これを考慮して、ステップＳ２０３における閾値Ａ２は、ステップＳ２０２ａにおいて設定された撮像感度に基づいて変更されてもよい。

例えば、ステップＳ２０２ａにおいて撮像素子１０３の撮像感度が第２の撮像感度に変更された場合、判断回路１０２は、ステップＳ２０３において閾値Ａ２を使用する。ステップＳ２０２ａにおいて撮像素子１０３の撮像感度が第１の撮像感度に変更された場合、判断回路１０２は、ステップＳ２０３において閾値Ａ２ａを使用する。第１の撮像感度は、第２の撮像感度よりも小さい。閾値Ａ２ａは、閾値Ａ２よりも小さい。つまり、撮像素子１０３の撮像感度が第１の撮像感度であるときの第３の明るさは、撮像素子１０３の撮像感度が第２の撮像感度であるときの第３の明るさよりも暗い。

図１０に示すワイヤレス内視鏡システム１０ａに対して、第１の実施形態の第２の変形例で説明した方法が適用されてもよい。

第１の実施形態の第２の変形例において、画像の明るさを示す値が閾値Ａ１以下であると判断回路１０２が判断したとき、制御回路１０１は、画像の明るさに基づいて撮像素子１０３の撮像感度を変更する。そのため、制御回路１０１は、送信端末１００の周囲の明るさに対応する撮像感度を撮像素子１０３に設定することができる。その結果、制御回路１０１は、送信端末１００の消費電力を制御することができる。

（第１の実施形態の第３の変形例）
図１に示すワイヤレス内視鏡システム１０を使用して、本発明の第１の実施形態の第３の変形例を説明する。

図１６は、図４に示すステップＳ１０１における判断処理の詳細を示す。図１６を参照し、判断処理における送信端末１００の動作を説明する。図５に示す処理と同じ処理の説明を省略する。

ステップＳ２０２の後、判断回路１０２は、撮像素子１０３から出力された画像の明るさを検出する。判断回路１０２は、画像の明るさを示す値が閾値Ａ１よりも小さく、かつその明るさと閾値Ａ１との差分が閾値Ａ３以上であるか否かを判断する（ステップＳ２０３ａ）。閾値Ａ１から閾値Ａ３だけ低い値は、第２の明るさを示す。閾値Ａ３は、実験的に決定される。ステップＳ２０２の後に撮像素子１０３によって生成された画像がステップＳ２０３ａにおいて使用される。

ステップＳ２０３ａにおいて、画像の明るさを示す値が閾値Ａ１よりも小さく、かつその明るさと閾値Ａ１との差分が閾値Ａ３以上であると判断回路１０２が判断した場合、ステップＳ２０４が実行される。ステップＳ２０３ａにおいて、画像の明るさを示す値が閾値Ａ１以上である場合、ステップＳ２０５が実行される。ステップＳ２０３ａにおいて、画像の明るさを示す値が閾値Ａ１よりも小さく、かつその明るさと閾値Ａ１との差分が閾値Ａ３よりも小さいと判断回路１０２が判断した場合、ステップＳ２０５が実行される。

図１７から図２０は、画像の明るさの変化を示す。各図に示すグラフの横軸は時間を示し、かつ各図に示すグラフの縦軸は画像の明るさを示す。

図１７において、時刻Ｔ１０３よりも前に生成された画像の明るさを示す値は閾値Ａ１よりも大きい。そのため、判断回路１０２は、撮像素子１０３が観察対象内に挿入されていないと判断する。送信端末１００の動作モードは時刻Ｔ１０３まで省電力モードに保たれる。時刻Ｔ１０３に生成された画像の明るさを示す値は閾値Ａ１以下である。そのため、制御回路１０１は撮像素子１０３の撮像感度を上げる。撮像素子１０３が非常に暗い場所で使用されている場合、線Ｌ１０３が示すように、画像は暗くなる。撮像素子１０３がわずかに暗い場所で使用されている場合、線Ｌ１０４が示すように、撮像感度の増加によって画像が明るくなることがある。送信端末１００の動作モードは時刻Ｔ１０３の後も省電力モードに保たれる。

図１８において、画像の明るさは常に閾値Ａ１よりも大きい。そのため、判断回路１０２は、撮像素子１０３が観察対象内に挿入されていないと判断する。送信端末１００の動作モードは省電力モードに保たれる。

図１９は、撮像素子１０３の撮像感度が上がった後に生成された画像の明るさの変化を示す。時刻Ｔ１０４よりも前に生成された画像の明るさを示す値は閾値Ａ１よりも小さい。また、その明るさと閾値Ａ１との差分は閾値Ａ３よりも小さい。そのため、判断回路１０２は、撮像素子１０３が観察対象内に挿入されていないと判断する。送信端末１００の動作モードは時刻Ｔ１０４まで省電力モードに保たれる。時刻Ｔ１０４に生成された画像の明るさと閾値Ａ１との差分は閾値Ａ３以上である。そのため、判断回路１０２は、撮像素子１０３が観察対象内に挿入されたと判断する。制御回路１０１は、送信端末１００の動作モードを通常モードに変更する。

図２０は、撮像素子１０３の撮像感度が上がった後に生成された画像の明るさの変化を示す。画像の明るさは常に閾値Ａ１よりも小さい。また、画像の明るさと閾値Ａ１との差分は常に閾値Ａ３よりも小さい。そのため、判断回路１０２は、撮像素子１０３が観察対象内に挿入されていないと判断する。送信端末１００の動作モードは省電力モードに保たれる。

図１０に示すワイヤレス内視鏡システム１０ａに対して、第１の実施形態の第３の変形例で説明した方法が適用されてもよい。

第１の実施形態の第３の変形例において、判断回路１０２は、図５に示す方法と同様の方法で、撮像素子１０３が観察対象内に挿入されたか否かを判断することができる。

（第２の実施形態）
図１に示すワイヤレス内視鏡システム１０を使用して、本発明の第２の実施形態を説明する。画像の明るさが第３の明るさと同じであるかそれよりも暗いと判断回路１０２が判断したとき、制御回路１０１は、送信端末１００を通常モードで動作させる。第３の明るさは、第１の明るさよりも暗い。画像の明るさが第１の明るさと同じであるかそれよりも暗く、かつ第３の明るさよりも明るいと判断回路１０２が判断したとき、制御回路１０１は、撮像素子１０３の撮像感度を上げる。

図２１は、図４に示すステップＳ１０１における判断処理の詳細を示す。図２１を参照し、判断処理における送信端末１００の動作を説明する。図５に示す処理と同じ処理の説明を省略する。

判断回路１０２は、撮像素子１０３から出力された画像の明るさを検出し、かつその明るさを示す値が閾値Ｂ１以下であるか否かを判断する（ステップＳ２２１）。閾値Ｂ１は、第１の明るさを示す。例えば、閾値Ｂ１は、実験的に決定される。閾値Ｂ１は、図５に示す閾値Ａ１と同じであってもよい。

ステップＳ２２１において、画像の明るさを示す値が閾値Ｂ１よりも大きいと判断回路１０２が判断した場合、ステップＳ２０２が実行される。ステップＳ２２１において、画像の明るさを示す値が閾値Ｂ１以下であると判断回路１０２が判断した場合、画像の明るさを示す値が閾値Ｂ２よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ２２２）。閾値Ｂ２は、第３の明るさを示す。例えば、閾値Ｂ２は、閾値Ｂ１よりも小さい。例えば、閾値Ｂ２は、実験的に決定される。ステップＳ２２１における判断に使用された画像がステップＳ２２２において使用される。

ステップＳ２２２において、画像の明るさを示す値が閾値Ｂ２よりも大きいと判断回路１０２が判断した場合、ステップＳ２０５が実行される。ステップＳ２２２において、画像の明るさを示す値が閾値Ｂ２以下であると判断回路１０２が判断した場合、ステップＳ２０４が実行される。

ステップＳ２０２の後、判断回路１０２は、撮像素子１０３から出力された画像の明るさを検出し、かつその明るさを示す値が閾値Ｂ３以下であるか否かを判断する（ステップＳ２２３）。閾値Ｂ３は、第２の明るさを示す。閾値Ｂ３は、閾値Ｂ１よりも小さい。例えば、閾値Ｂ３は、実験的に決定される。閾値Ｂ３は、図５に示す閾値Ａ２と同じであってもよい。ステップＳ２０２の後に撮像素子１０３によって生成された画像がステップＳ２２３において使用される。

ステップＳ２２３において、画像の明るさを示す値が閾値Ｂ３以下であると判断回路１０２が判断した場合、ステップＳ２０４が実行される。ステップＳ２２３において、画像の明るさを示す値が閾値Ｂ３よりも大きいと判断回路１０２が判断した場合、ステップＳ２０５が実行される。

撮像素子１０３の撮像感度が上がる前に、ステップＳ２２２において、判断回路１０２は、画像の明るさを判断することにより、撮像素子１０３の使用環境を検出する。ステップＳ２２２において画像が十分暗いと判断できる場合、判断回路１０２は、ステップＳ２０４において撮像素子１０３が観察対象内に挿入されたと判断する。ステップＳ２２２において画像が十分暗くないと判断される場合、撮像素子１０３は観察対象内に挿入されてなく、観察対象外の暗い場所で使用されている可能性がある。撮像素子１０３が観察対象内に挿入されたのか、それとも観察対象外の暗い場所で使用されているのかを判断するために、制御回路１０１は、ステップＳ２０２において撮像素子１０３の撮像感度を上げる。撮像素子１０３の撮像感度が上がった後、撮像素子１０３が観察対象内に挿入されたか否かを判断するために、ステップＳ２２３が実行される。

送信端末１００の周囲の明るさが一定であっても、撮像素子１０３の撮像感度の変化に応じて、画像の明るさが変化する可能性がある。撮像素子１０３の撮像感度が上がった後、画像は明るくなりやすい。そのため、撮像素子１０３が観察対象内に挿入されている状況において、ステップＳ２２２の判断結果とステップＳ２２３の判断結果とが異なる可能性がある。これを考慮して、ステップＳ２２２における閾値Ｂ２は、ステップＳ２２３における閾値Ｂ３よりも小さくてもよい。つまり、第３の明るさは、第２の明るさよりも暗くてもよい。

図２２から図２５は、画像の明るさの変化を示す。各図に示すグラフの横軸は時間を示し、かつ各図に示すグラフの縦軸は画像の明るさを示す。

図２２において、時刻Ｔ１１１よりも前に生成された画像の明るさを示す値は閾値Ｂ１よりも大きい。そのため、判断回路１０２は、撮像素子１０３が観察対象内に挿入されていないと判断する。送信端末１００の動作モードは時刻Ｔ１１１まで省電力モードに保たれる。時刻Ｔ１１１に生成された画像の明るさを示す値は閾値Ｂ１以下であり、かつ閾値Ｂ２よりも小さい。そのため、判断回路１０２は、撮像素子１０３が観察対象内に挿入されたと判断する。制御回路１０１は、送信端末１００の動作モードを通常モードに変更する。

図２３において、時刻Ｔ１１２よりも前に生成された画像の明るさを示す値は閾値Ｂ１よりも大きい。そのため、判断回路１０２は、撮像素子１０３が観察対象内に挿入されていないと判断する。送信端末１００の動作モードは時刻Ｔ１１２まで省電力モードに保たれる。時刻Ｔ１１２に生成された画像の明るさを示す値は閾値Ｂ１以下であり、かつ閾値Ｂ２よりも大きい。そのため、制御回路１０１は撮像素子１０３の撮像感度を上げる。時刻Ｔ１１２よりも後に生成された画像の明るさを示す値は閾値Ｂ１以下であるが、閾値Ｂ２および閾値Ｂ３のいずれよりも大きい。そのため、判断回路１０２は、撮像素子１０３が観察対象内に挿入されていないと判断する。送信端末１００の動作モードは時刻Ｔ１１２の後も省電力モードに保たれる。

図２４は、撮像素子１０３の撮像感度が上がった後に生成された画像の明るさの変化を示す。時刻Ｔ１１３よりも前に生成された画像の明るさを示す値は閾値Ｂ１よりも小さく、かつ閾値Ｂ３よりも大きい。そのため、判断回路１０２は、撮像素子１０３が観察対象内に挿入されていないと判断する。送信端末１００の動作モードは時刻Ｔ１１３まで省電力モードに保たれる。時刻Ｔ１１３に生成された画像の明るさを示す値は閾値Ｂ３以下である。そのため、判断回路１０２は、撮像素子１０３が観察対象内に挿入されたと判断する。制御回路１０１は、送信端末１００の動作モードを通常モードに変更する。

図２５は、撮像素子１０３の撮像感度が上がった後に生成された画像の明るさの変化を示す。画像の明るさは常に閾値Ｂ１よりも小さい。また、画像の明るさは常に閾値Ｂ２および閾値Ｂ３よりも大きい。そのため、判断回路１０２は、撮像素子１０３が観察対象内に挿入されていないと判断する。送信端末１００の動作モードは省電力モードに保たれる。

図１０に示すワイヤレス内視鏡システム１０ａに対して、第２の実施形態で説明した方法が適用されてもよい。

第２の実施形態において、送信端末１００の消費電力が抑えられる。また、送信端末１００は、撮像素子１０３が観察対象内に挿入されたか否かを正確に判断することができる。

撮像素子１０３の撮像感度が上がる前に、ステップＳ２２２において、撮像素子１０３の使用環境が検出される。撮像素子１０３が既に観察対象内に挿入されている場合、送信端末１００は通常モードに早く移行することができる。

（第３の実施形態）
図１に示すワイヤレス内視鏡システム１０を使用して、本発明の第３の実施形態を説明する。送信端末１００が通常モードで動作を開始した後、制御回路１０１は、送信端末１００を省電力モードで動作させる。送信端末１００の動作モードが通常モードから省電力モードに変更された後、画像の明るさが第３の明るさと同じであるかそれよりも暗いと判断回路１０２が判断したとき、制御回路１０１は、送信端末１００を通常モードで動作させる。第３の明るさは、第１の明るさよりも暗い。送信端末１００の動作モードが通常モードから省電力モードに変更された後、画像の明るさが第３の明るさよりも明るく、かつ第１の明るさと同じであるかそれよりも暗いと判断回路１０２が判断したとき、制御回路１０１は、撮像素子１０３の撮像感度を上げる。

図２６は、送信端末１００の動作の手順を示す。図２６を参照し、送信端末１００の動作を説明する。図４に示す処理と同じ処理の説明を省略する。

制御回路１０１は、省電力モードに移行するか否かを判断する（ステップＳ１３１）。ワイヤレス内視鏡システム１０は、様々な方法で省電力モードに移行することができる。観察対象内の観察が終了するとき、撮像素子１０３は観察対象から抜かれる。画像の明るさは観察対象に応じて異なる。光源１０４が点灯している場合であっても、撮像素子１０３が観察対象外に出ると、画像は観察時の画像よりも暗くなる。そのため、制御回路１０１は、省電力モードに移行すると判断する。制御回路１０１は、画像を使用する方法以外の方法でステップＳ１３１の判断を実行してもよい。送信端末１００が既に省電力モードで動作している場合、制御回路１０１は、省電力モードに移行しないと判断する。

ステップＳ１３１において、省電力モードに移行しないと制御回路１０１が判断した場合、ステップＳ１０１ａが実行される。図４に示すステップＳ１０１は、ステップＳ１０１ａに変更される。ステップＳ１３１において、省電力モードに移行すると制御回路１０１が判断した場合、制御回路１０１は、送信端末１００を省電力モードで動作させる（ステップＳ１３２）。

制御回路１０１は、ステップＳ１３２において、制御対象の消費電力を、通常モードにおける制御対象の消費電力よりも小さくする。制御回路１０１は、ステップＳ１３２において、送信端末１００のモードを通常モードから省電力モードに変更する。省電力モードを示すモード情報がＲＡＭ１０８に保持される。

ステップＳ１３２の後、制御回路１０１は、撮像素子１０３の撮像感度を変更する（ステップＳ１３３）。例えば、制御回路１０１は、ステップＳ１３３において、撮像素子１０３の露光時間を短くすることにより撮像感度を下げる。ステップＳ１３３が実行された後の露光時間は、ステップＳ１３３が実行される前の露光時間よりも短い。あるいは、制御回路１０１は、撮像素子１０３のゲインを下げることにより撮像感度を下げる。ステップＳ１３３が実行された後のゲインは、ステップＳ１３３が実行される前のゲインよりも小さい。ステップＳ１３３の後、ステップＳ１０１ａが実行される。

図２７は、図２６に示すステップＳ１０１ａにおける判断処理の詳細を示す。図２７を参照し、判断処理における送信端末１００の動作を説明する。図５に示す処理と同じ処理の説明を省略する。

判断回路１０２は、撮像素子１０３から出力された画像の明るさを検出し、かつその明るさを示す値が閾値Ｃ１以下であるか否かを判断する（ステップＳ２３１）。閾値Ｃ１は、閾値Ａ１よりも小さい。閾値Ｃ１は、第３の明るさを示す。例えば、閾値Ｃ１は、実験的に決定される。

ステップＳ２３１において、画像の明るさを示す値が閾値Ｃ１よりも大きいと判断回路１０２が判断した場合、ステップＳ２０１が実行される。ステップＳ２３１において、画像の明るさを示す値が閾値Ｃ１以下であると判断回路１０２が判断した場合、ステップＳ２０４が実行される。

送信端末１００が省電力モードに移行した直後、ステップＳ２３１において、判断回路１０２は、画像の明るさを判断することにより、撮像素子１０３の使用環境を検出する。ステップＳ２３１において画像が十分暗いと判断できる場合、判断回路１０２は、ステップＳ２０４において撮像素子１０３が観察対象内に挿入されたと判断する。ステップＳ２３１において画像が十分暗くないと判断される場合、撮像素子１０３は観察対象内に挿入されてなく、暗い場所で使用されている可能性がある。撮像素子１０３が観察対象内に挿入されたのか、それとも暗い場所で使用されているのかを判断するために、制御回路１０１は、ステップＳ２０２において撮像素子１０３の撮像感度を上げる。撮像素子１０３の撮像感度が上がった後、撮像素子１０３が観察対象内に挿入されたか否かを判断するために、ステップＳ２０４が実行される。

ステップＳ１３２およびステップＳ１３３が実行された後のみ、ステップＳ２３１が実行されてもよい。ステップＳ１３２およびステップＳ１３３が実行されていない場合、送信端末１００は通常モードで動作している。その場合、判断処理において、ステップＳ２３１が実行されずにステップＳ２０１が実行されてもよい。

送信端末１００の周囲の明るさが一定であっても、撮像素子１０３の撮像感度の変化に応じて、画像の明るさが変化する可能性がある。撮像素子１０３の撮像感度が上がった後、画像は明るくなりやすい。そのため、撮像素子１０３が観察対象内に挿入されている状況において、ステップＳ２３１の判断結果とステップＳ２０３の判断結果とが異なる可能性がある。これを考慮して、ステップＳ２３１における閾値Ｃ１は、ステップＳ２０３における閾値Ａ２よりも小さくてもよい。つまり、第３の明るさは、第２の明るさよりも暗くてもよい。

図２８および図２９は、画像の明るさの変化を示す。各図に示すグラフの横軸は時間を示し、かつ各図に示すグラフの縦軸は画像の明るさを示す。

図２８において、送信端末１００の動作モードは時刻Ｔ１２１に通常モードから省電力モードに変更される。時刻Ｔ１２１の後、かつ時刻Ｔ１２２よりも前に生成された画像の明るさを示す値は閾値Ｃ１よりも大きい。そのため、判断回路１０２は、撮像素子１０３が観察対象内に挿入されていないと判断する。送信端末１００の動作モードは時刻Ｔ１２２まで省電力モードに保たれる。時刻Ｔ１２２に生成された画像の明るさを示す値は閾値Ｃ１以下である。そのため、判断回路１０２は、撮像素子１０３が観察対象内に挿入されたと判断する。制御回路１０１は、送信端末１００の動作モードを通常モードに変更する。

図２９において、送信端末１００の動作モードは時刻Ｔ１２３に通常モードから省電力モードに変更される。時刻Ｔ１２３の後、画像の明るさを示す値は閾値Ｃ１よりも大きい。そのため、判断回路１０２は、撮像素子１０３が観察対象内に挿入されていないと判断する。送信端末１００の動作モードは省電力モードに保たれる。

図１０に示すワイヤレス内視鏡システム１０ａに対して、第３の実施形態で説明した方法が適用されてもよい。

第３の実施形態において、送信端末１００の消費電力が抑えられる。また、送信端末１００は、撮像素子１０３が観察対象内に挿入されたか否かを正確に判断することができる。

送信端末１００が省電力モードに移行した直後、ステップＳ２２２において、撮像素子１０３の使用環境が検出される。撮像素子１０３が観察対象内に再度挿入された場合、送信端末１００は通常モードに早く移行することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれら実施形態およびその変形例に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付のクレームの範囲によってのみ限定される。

本発明の各実施形態によれば、撮像装置およびプログラムは、画像の明るさを正確に判断して撮像装置の消費電力を抑えることができる。

１０，１０ａワイヤレス内視鏡システム
１００，１００ａ送信端末
１０１制御回路
１０２，２０４判断回路
１０３撮像素子
１０４光源
１０５，２０１通信機
１０６バッテリー
１０７ＲＯＭ
１０８ＲＡＭ
２００，２００ａ受信端末
２０２画像処理回路
２０３出力インターフェース
３００モニタ

Claims

第１の動作モードと、前記第１の動作モードにおける消費電力よりも消費電力が低い第２の動作モードとのいずれか一方で動作する撮像装置であって、
画像を生成する撮像素子と、
前記撮像装置が前記第２の動作モードで動作しているとき、前記画像の明るさを判断する判断回路と、
制御回路と、
を有し、
前記明るさが第１の明るさと同じであるかそれよりも暗いと前記判断回路が判断したとき、前記制御回路は、前記撮像素子の撮像感度を上げ、
前記制御回路が前記撮像感度を上げた後、前記明るさが前記第１の明るさよりも暗い第２の明るさと同じであるかそれよりも暗いと前記判断回路が判断したとき、前記制御回路は、前記撮像装置を前記第１の動作モードで動作させる
撮像装置。
前記制御回路は、前記撮像素子の露光時間を長くすることにより前記撮像感度を上げる
請求項１に記載の撮像装置。
前記制御回路は、前記撮像素子のゲインを上げることにより前記撮像感度を上げる
請求項１に記載の撮像装置。
前記明るさが第１の明るさと同じであるかそれよりも暗く、かつ第３の明るさよりも明るいと前記判断回路が判断したとき、前記制御回路は、前記撮像感度を第１の撮像感度に上げ、前記第３の明るさは、前記第２の明るさよりも明るく、かつ前記第１の明るさよりも暗く、
前記明るさが前記第３の明るさと同じであるかそれよりも暗いと前記判断回路が判断したとき、前記制御回路は、前記撮像感度を第２の撮像感度に上げ、前記第２の撮像感度は、前記第１の撮像感度よりも高い
請求項１に記載の撮像装置。
前記撮像感度が前記第１の撮像感度であるときの前記第３の明るさは、前記撮像感度が前記第２の撮像感度であるときの前記第３の明るさよりも暗い
請求項４に記載の撮像装置。
前記判断回路は、前記明るさが前記第２の明るさと同じであるかそれよりも暗いときに前記撮像素子が観察対象内に挿入されたと判断する請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の撮像装置。
前記明るさが第３の明るさと同じであるかそれよりも暗いと前記判断回路が判断したとき、前記制御回路は、前記撮像装置を前記第１の動作モードで動作させ、前記第３の明るさは、前記第１の明るさよりも暗く、
前記明るさが前記第１の明るさと同じであるかそれよりも暗く、かつ第３の明るさよりも明るいと前記判断回路が判断したとき、前記制御回路は、前記撮像感度を上げる
請求項１に記載の撮像装置。
前記第３の明るさは、前記第２の明るさよりも暗い
請求項７に記載の撮像装置。
前記撮像装置が前記第１の動作モードで動作を開始した後、前記制御回路は、前記撮像装置を前記第２の動作モードで動作させ、
前記撮像装置の動作モードが前記第１の動作モードから前記第２の動作モードに変更された後、前記明るさが第３の明るさと同じであるかそれよりも暗いと前記判断回路が判断したとき、前記制御回路は、前記撮像装置を前記第１の動作モードで動作させ、前記第３の明るさは、前記第１の明るさよりも暗く、
前記撮像装置の動作モードが前記第１の動作モードから前記第２の動作モードに変更された後、前記明るさが第３の明るさよりも明るく、かつ前記第１の明るさと同じであるかそれよりも暗いと前記判断回路が判断したとき、前記制御回路は、前記撮像感度を上げる
請求項１に記載の撮像装置。
前記第３の明るさは、前記第２の明るさよりも暗い
請求項９に記載の撮像装置。
第１の動作モードと、前記第１の動作モードにおける消費電力よりも消費電力が低い第２の動作モードとのいずれか一方で動作する撮像装置のコンピュータに、
前記撮像装置が前記第２の動作モードで動作しているとき、撮像素子によって生成された画像の明るさを判断する第１のステップと、
前記明るさが第１の明るさと同じであるかそれよりも暗いと判断されたとき、前記撮像素子の撮像感度を上げる第２のステップと、
前記撮像感度が上がった後、前記明るさが前記第１の明るさよりも暗い第２の明るさと同じであるかそれよりも暗いと判断されたとき、前記撮像装置を前記第１の動作モードで動作させる第３のステップと、
を実行させるためのプログラム。