WO2021200183A1

WO2021200183A1 - 信号処理装置、信号処理方法、および撮像装置

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Publication number: WO2021200183A1
Application number: PCT/JP2021/010975
Authority: WO
Inventors: 拓磨田苗; 英樹中丸
Original assignee: ソニーグループ株式会社
Priority date: 2020-03-31
Filing date: 2021-03-18
Publication date: 2021-10-07

Abstract

本開示は、透過率が連続的に可変のＮＤフィルタのより好適な利用を実現することができるようにする信号処理装置、信号処理方法、および撮像装置に関する。制御部は、撮像装置により取得される撮像画像の明るさを指示する指示値の変化に連動して、透過率が連続的に可変の連続可変ＮＤフィルタによる第１の明るさ調整と、アイリスによる第２の明るさ調整の少なくともいずれかを行う。本開示は、例えば、フィルタユニットを備える撮像装置に適用することができる。

Description

信号処理装置、信号処理方法、および撮像装置

　本開示は、信号処理装置、信号処理方法、および撮像装置に関し、特に、透過率が連続的に可変のＮＤフィルタのより好適な利用を実現することができるようにした信号処理装置、信号処理方法、および撮像装置に関する。

　近年、ＮＤフィルタの透過率の連続的な変化をより容易に行う構成が提案されている（例えば特許文献１）。

国際公開第２０１９／１５５９０８号

　特許文献１に開示されているようなＮＤフィルタを利用するにあたり、より好適な構成や運用方法が求められていた。

　本開示は、このような状況に鑑みてなされたものであり、透過率が連続的に可変のＮＤフィルタのより好適な利用を実現することができるようにするものである。

　本開示の信号処理装置は、撮像装置により取得される撮像画像の明るさを指示する指示値の変化に連動して、透過率が連続的に可変の連続可変ＮＤフィルタによる第１の明るさ調整と、アイリスによる第２の明るさ調整の少なくともいずれかを行う制御部を備える信号処理装置である。

　本開示の信号処理方法は、信号処理装置が、撮像装置により取得される撮像画像の明るさを指示する指示値の変化に連動して、透過率が連続的に可変の連続可変ＮＤフィルタによる第１の明るさ調整と、アイリスによる第２の明るさ調整の少なくともいずれかを行う信号処理方法である。

　本開示の撮像装置は、アイリスを介した入射光を受光して撮像画像を取得するイメージセンサと、前記撮像画像の明るさを指示する指示値の変化に連動して、透過率が連続的に可変の連続可変ＮＤフィルタによる第１の明るさ調整と、前記アイリスによる第２の明るさ調整の少なくともいずれかを行う制御部を備える撮像装置である。

　本開示においては、撮像装置により取得される撮像画像の明るさを指示する指示値の変化に連動して、透過率が連続的に可変の連続可変ＮＤフィルタによる第１の明るさ調整と、アイリスによる第２の明るさ調整の少なくともいずれかが行われる。

本開示に係る技術を適用したフィルタユニットの外観を示す斜視図である。本開示に係る技術を適用したフィルタユニットの外観を示す斜視図である。ディスクの構成例を示す図である。フィルタユニットの動作について説明する図である。ディスクの回転機構について説明する図である。ディスクの回転機構について説明する図である。ディスクの回転機構について説明する図である。光エンコーダとコードホイールの構成例を示す図である。光エンコーダとコードホイールの構成例を示す図である。コードホイールの原点の配置例を示す図である。コードホイールの原点の配置例を示す図である。フィルタユニットの機能構成例を示すブロック図である。偏光方向の相対角度特性を説明する図である。フィルタユニットの配置例を示す図である。フィルタユニットの配置例を示す図である。フィルタユニットの配置例を示す図である。撮像装置を含む撮像システムの構成例を示すブロック図である。リモートコントローラの外観を示す斜視図である。明るさ調整の切り替えについて説明する図である。明るさ調整の第１の処理例を説明するフローチャートである。明るさ調整の切り替えについて説明する図である。明るさ調整の第２の処理例を説明するフローチャートである。光量の調節の例を示す図である。明るさ調整の第３の処理例を説明するフローチャートである。明るさを一定にした被写界深度の調節の例を示す図である。明るさ調整の第４の処理例を説明するフローチャートである。明るさ調整の第５の処理例を説明するフローチャートである。コンピュータの構成例を示すブロック図である。手術室システムの全体構成を概略的に示す図である。集中操作パネルにおける操作画面の表示例を示す図である。手術室システムが適用された手術の様子の一例を示す図である。図３１に示すカメラヘッド及びＣＣＵの機能構成の一例を示すブロック図である。

　以下、本開示を実施するための形態（以下、実施の形態とする）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
　１．従来のＮＤフィルタ
　２．連続可変ＮＤフィルタの主な構成と動作
　３．ディスクの回転機構
　４．連続可変ＮＤフィルタの配置
　５．撮像システムの構成と明るさ調整の例
　６．コンピュータの構成例
　７．適用例
　８．応用例

＜１．従来のＮＤフィルタ＞
　従来、撮像画像の輝度（明るさ）を調整する方法として、例えば、絞り、ゲイン、電子シャッタなどを用いて調整する方法があった。

　しかしながら、絞りを変更すると被写界深度が変化するので、被写界深度の制御が困難になるおそれがあった。また、絞りを小さくしていくと、光の回折現象により画質の鮮明さが失われて全体にぼけた画像になる、いわゆる小絞りボケと呼ばれる現象が発生するおそれがあった。特に、近年においては、カメラの解像度が４Ｋや８Ｋなどのように増大しているため、解像度低下による影響は大きい。

　ゲインを変更すると、特に明るさを減少させる場合において、検出できる最大輝度（すなわち、受光輝度のダイナミックレンジ）が減少するおそれがあった。

　電子シャッタのシャッタスピードを変更すると、動きのある被写体を撮影した場合、ぶれ量（いわゆるパラパラ感などの主観的画質）が変化してしまい、ぶれ量の制御が困難になるおそれがあった。

　これに対して、ＮＤ（Neutral Density）フィルタと呼ばれる、光量を減少させる光学フィルタを用いることにより、上述のような影響を抑制することが可能となる。しかしながら、通常のＮＤフィルタは透過率特性が一定のため、透過率を連続的に変えることが困難であった。

　そこで、透過率が互いに異なる複数のＮＤフィルタが設置された円形板状のディスクを回転させることにより、透過率を可変にしたターレットタイプのフィルタユニットが考えられた。

　ところで、被写体の撮像においては、リアルタイムな輝度調整が求められる場合がある。例えば、撮像された画像をリアルタイムに放送したり配信したりするライブカメラの場合、撮像中に撮像場所が屋内から屋外に移動する場合など、被写体や周辺環境の輝度変化に応じて撮像の輝度調整をリアルタイムに行う必要がある。

　しかしながら、上述したターレットタイプのフィルタユニットでは、ディスクを回転させ、ＮＤフィルタの透過率を変えることで輝度調整をリアルタイムに行う際、ＮＤフィルタ間の枠が映り込んでしまう。すなわち、ターレットタイプのフィルタユニットでも、透過率を連続的に変化させることは困難であった。

　そこで、本出願人は、特許文献１において、複数のディスクそれぞれに設けられた偏光フィルタの偏光方向の相対角度を変化させることで、透過率の連続的な変化をより容易に行うフィルタユニットを提案した。

　以下では、特許文献１に開示されているようなＮＤフィルタを利用するにあたり求められる、より好適な構成や運用方法について説明する。

＜２．連続可変ＮＤフィルタの主な構成と動作＞
　（フィルタユニットの外観）
　図１および図２は、本開示に係る技術を適用したフィルタユニットの外観を示す斜視図である。

　図１および図２に示されるフィルタユニット１００は、透過率が連続的に可変のＮＤフィルタ（以下、連続可変ＮＤフィルタともいう）を含む複数のフィルタのいずれかを使用するフィルタとして、イメージセンサへの入射光の光軸上に配置するユニットの一部の構成を示している。

　フィルタユニット１００は、ディスク１１０、ディスク１２０、ギアボックス１３０、モータ１４０、およびモータ１５０から構成される。

　ディスク１１０とディスク１２０は、それぞれ略同径の円板形状に形成され、その中心を通る破線ＡＲを回転軸にして円周方向に回転する。ディスク１１０とディスク１２０は、互いに独立して回転駆動することができる。

　ディスク１１０には、偏光フィルタを含む複数（例えば５枚）のフィルタが、回転方向に均等に配置されている。ディスク１２０には、偏光フィルタを含む複数（例えば３枚）のフィルタが、回転方向に沿って配置されている。

　フィルタユニット１００は、そのディスク１２０側（図２中、手前側）において、入射光の光軸ＩＬ上に図示せぬイメージセンサが配置されるようにして、着脱可能に撮像装置に内蔵される。すなわち、フィルタユニット１００のディスク１１０側（図１中、手前側）から、ディスク１１０の回転により光軸ＩＬ上に配置されたフィルタと、ディスク１２０の回転により光軸ＩＬ上に配置されたフィルタを透過した光が、イメージセンサに入射される。

　以降、フィルタユニット１００の、図１に示される側を被写体側といい、図２に示される側をイメージセンサ側という。

　ギアボックス１３０とモータ１４０，１５０は、ディスク１１０，１２０それぞれの中心を回転軸にしてディスク１１０，１２０を回転駆動させる駆動部として構成される。

　ギアボックス１３０の内部（一部は外部）には、モータ１４０，１５０の駆動力をディスク１１０，１２０に伝達するための複数のギアが設けられている。具体的には、ディスク１１０は、モータ１４０が駆動することで、モータ１４０の駆動力がギアボックス１３０のギアを介して伝達されることで回転駆動する。また、ディスク１２０は、モータ１５０が駆動することで、モータ１５０の駆動力がギアボックス１３０のギアを介して伝達されることで回転駆動する。モータ１４０，１５０を駆動するための電力は、所定の電気インタフェースを介して、フィルタユニット１００が内蔵される撮像装置から供給される。

　（各ディスクの構成）
　図３は、ディスク１１０，１２０の構成例を示す図である。

　図３において、Ａ図には、被写体側から見たディスク１１０が示されている。Ｂ図には、被写体側から見たディスク１２０が示され、Ｃ図には、イメージセンサ側から見たディスク１２０が示されている。

　ディスク１１０には、偏光フィルタ１１１と、４枚のフィルタ１１２乃至フィルタ１１５が設けられる。偏光フィルタ１１１およびフィルタ１１２乃至フィルタ１１５は、それぞれ同形状（一部にＤカット状の切欠きを有する円形状）に形成され、ディスク１１０の回転方向に均等に配置されている。

　偏光フィルタ１１１は、透過する光を所定の方向の直線偏光に変換する偏光子（フィルタ）である。偏光フィルタ１１１は、透過する光の所定の方向に垂直な方向の電場を吸収し、所定の方向の電場を透過することにより、所定の方向の直線偏光を生成する。

　フィルタ１１２乃至フィルタ１１５は、偏光フィルタ以外の、互いに異なる種類の任意のフィルタである。フィルタ１１２乃至フィルタ１１５は、例えば、透過光に光学的影響を及ぼさない素通しフィルタ（クリアフィルタ）、点光源をクロス状の光にしてきらめきを強調するクロスフィルタ、所定の波長域の光を透過するバンドパスフィルタなどであってもよいし、その他のフィルタであってもよい。

　ディスク１１０の中心には、回転軸が貫通する中心孔Ｃ１１０が形成される。ディスク１１０は、この中心孔Ｃ１１０を中心に円周方向に回転駆動する。

　ディスク１２０には、偏光フィルタ１２１と、２枚のフィルタ１２２，１２３が設けられる。偏光フィルタ１２１は、ディスク１２０の円周方向に所定の幅を有するＵ字形状に形成される。フィルタ１２２，１２３は、それぞれ同形状（一部にＤカット状の切欠きを有する円形状）に形成され、ディスク１２０の回転方向に沿って配置されている。

　偏光フィルタ１２１は、偏光フィルタ１１１と同様、透過する光を所定の方向の直線偏光に変換する偏光子（フィルタ）である。

　フィルタ１２２，１２３は、偏光フィルタ以外の、互いに異なる種類の任意のフィルタである。フィルタ１２２，１２３は、例えば、自身を透過する光に対して光学的影響を及ぼさない素通しフィルタ（クリアフィルタ）、点光源をクロス状の光にしてきらめきを強調するクロスフィルタ、所定の波長域の光を透過するバンドパスフィルタなどであってもよいし、その他のフィルタであってもよい。

　フィルタ１２２，１２３は、それぞれ、フィルタ１１２乃至フィルタ１１５のいずれかと同種のフィルタにより構成されてもよいし、互いに異なる種類のフィルタにより構成されてもよい。

　ディスク１２０の中心には、回転軸が貫通する中心孔Ｃ１２０が形成される。ディスク１２０は、この中心孔Ｃ１２０を中心に円周方向に回転駆動する。

　偏光フィルタ１１１と偏光フィルタ１２１が重畳された状態で、ディスク１２０がディスク１１０に対して回転駆動すると、偏光フィルタ１１１は、偏光フィルタ１２１の円周方向に沿って相対的に移動する。このとき、偏光フィルタ１２１は、ディスク１２０の回転駆動により、偏光フィルタ１１１と重畳された状態を維持したまま回転方向の位置を変える。言い換えると、偏光フィルタ１１１が、偏光フィルタ１２１と重畳された状態のまま、偏光フィルタ１２１の円周方向の端から端まで移動する。

　例えば、図４のように、ディスク１１０－１，１２０－１の状態から、ディスク１１０－３，１２０－３の状態まで、ディスク１１０を固定したまま、ディスク１２０を回転駆動させると、偏光フィルタ１１１と偏光フィルタ１２１との重なりは、縞模様で示される偏光フィルタ１１１の偏光方向と偏光フィルタ１２１の偏光方向の相対角度が、互いに垂直な状態から互いに水平な状態まで変化する。

　これにより、イメージセンサへの有効光線が通過する有効光線範囲ＥＲＡ上の光の透過率が連続的に変化する。具体的には、ディスク１２０－１の状態において、偏光フィルタ１１１と偏光フィルタ１２１の透過光が最も暗くなる（透過率が最も低くなる）。また、ディスク１２０－３の状態において、偏光フィルタ１１１と偏光フィルタ１２１の透過光が最も明るくなる（透過率が最も高くなる）。

　この場合、フィルタユニット１００は、ディスク１２０の回転駆動により、透過率が連続的に可変の連続可変ＮＤフィルタを実現することができる。すなわち、フィルタユニット１００は、偏光フィルタ１１１と偏光フィルタ１２１からなる連続可変ＮＤフィルタを備えている。

　また、ディスク１１０とディスク１２０が回転駆動することにより、フィルタユニット１００は、イメージセンサへの入射光が透過する位置、すなわち有効光線範囲ＥＲＡ上に配置されるフィルタの種類を切り替えることができる。

　例えば、図４のディスク１１０－３，１２０－３の状態から、ディスク１１０とディスク１２０を回転駆動し、ディスク１１０－４，１２０－４の状態を介して、ディスク１１０－５，１２０－５の状態になると、有効光線範囲ＥＲＡ上に配置されるフィルタは、連続可変ＮＤフィルタ（偏光フィルタ１１１と偏光フィルタ１２１）から、例えばクリアフィルタなどの他のフィルタに切り替えられる。これにより、入射光に対して、輝度調整以外の他の光学的影響が及ぼされるようになる。

　このように、フィルタユニット１００は、ディスク１１０とディスク１２０を回転駆動させることにより、フィルタの切り替えをより容易に行うことができる。

　特に、ディスクを回転駆動させることにより、同じ回転位置に異なるフィルタを配置することができるので、入射光の総光路長を変化させることなく、フィルタを切り替えることができる。

　以上の構成により、フィルタユニット１００は、ＮＤフィルタの透過率の連続的な変化およびフィルタの切り替えをより容易に行うことができ、ひいては、透過率が連続的に可変のＮＤフィルタのより好適な利用を実現することが可能となる。

　なお、以上においては、フィルタユニット１００が、ディスク１１０とディスク１２０の２枚のディスクを有するものとしたが、フィルタユニット１００が有するディスクの枚数は任意であり、１枚でもよいし、３枚以上であってもよい。また、各ディスクに形成されるフィルタの数や種類も任意であり、各フィルタの大きさや形状もそれぞれ任意である。

　また、フィルタユニット１００が有するディスク１１０，１２０は、本出願人により出願された特許文献１に開示されたフィルタユニットが有するディスクと同様の構成を採ることも可能である。

＜３．ディスクの回転機構＞
　（フィルタユニットの詳細な構成）
　図５は、被写体側から見たフィルタユニット１００の構成例を示す図である。

　図５に示されるように、フィルタユニット１００の被写体側に設けられるディスク１１０の中心には、ディスク１１０の被写体側の面が突出するようして、中心ギアＧ１１０が形成されている。

　ギアボックス１３０内部には、モータ１４０の回転軸に取り付けられたモータギア１７１と噛み合うことで回転し、モータギア１７１から伝達される駆動力を中心ギアＧ１１０に伝達する複数のギア１７２，１７３，１７４が設けられる。さらに、ギアボックス１３０内部には、ギア１７２と噛み合うことで回転し、ディスク１１０の回転角度を検出する図示せぬロータリエンコーダに取り付けられたロータリエンコーダギア１７５が設けられる。

　図５においては、モータギア１７１が１回転することで、中心ギアＧ１１０（すなわち、ディスク１１０）とロータリエンコーダギア１７５が１回転するようになされている。

　図６は、イメージセンサ側から見たフィルタユニット１００の構成例を示す図である。

　図６に示されるように、フィルタユニット１００のイメージセンサ側に設けられるディスク１２０の外周部には、外周ギアＧ１２０が形成されている。

　ギアボックス１３０内部には、モータ１５０の回転軸に取り付けられた図示せぬモータギアと噛み合うことで回転し、外周ギアＧ１２０に噛み合うことで、そのモータギアから伝達される駆動力を外周ギアＧ１２０に伝達する駆動ギア１８１が設けられる。

　駆動ギア１８１の径は、ディスク１２０（外周ギアＧ１２０）の径と比較して十分小さく、例えば、モータギアが６．７回転することで、外周ギアＧ１２０が１回転するようになされている。

　このように、ディスクの外周部に対して加力する構成の方が、図５に示されるような、ディスクの内周部に対して加力する構成よりも、減速比が高くなるので、バックラッシの影響を低減し、より正確な角度制御を行うことが可能となる。

　また、図７に示されるように、ディスク１２０の回転に対する制動力を発生する制動機構１９０が、ディスク１２０の外周部に設けられてもよい。具体的には、制動機構１９０として、ギアボックス１３０内部に、外周ギアＧ１２０に噛み合うロータリダンパ（ダンパギア）１９１が設けられるようにする。

　これにより、図６の構成よりもバックラッシの影響を低減することが可能となる。ロータリダンパ１９１は、ディスク１２０の外周部の所定の箇所で、外周ギアＧ１２０に噛み合えばよく、ディスクの内周部に対して加力する構成と比較して、制動機構１９０を設けるスペースを確保しやすく、より高い自由度で制動機構１９０を設けることができる。

　（光エンコーダによる回転角度の検出）
　ディスク１１０の回転角度がロータリエンコーダにより検出されるのに対して、ディスク１２０の回転角度は、光エンコーダにより検出される。

　具体的には、図８および図９に示されるように、ディスク１２０のイメージセンサ側の面の外縁部にはコードホイール２１０が設けられ、コードホイール２１０上の所定位置Ｐ２２０には光エンコーダ２２０が配置される。

　コードホイール２１０は、ディスク１２０の外縁部を１周するように、反射面と非反射面が交互に配置されたスリットを有する。光エンコーダ２２０は、コードホイール２１０のスリットからディスク１２０の回転位置を検出する。

　具体的には、光エンコーダ２２０は、発光素子と受光素子を有し、発光素子からの光がコードホイール２１０のスリットの反射面で反射した反射光を、受光素子が受光することで、ディスク１２０の回転位置を検出することができる。すなわち、光エンコーダ２２０は、反射型の光エンコーダとして構成される。

　例えば、光エンコーダ２２０を透過型の光エンコーダとして構成した場合、ディスク１１０とディスク１２０との間で、発光素子からの光の乱反射が発生し、イメージセンサに発光素子からの光が入り込む可能性がある。

　そこで、光エンコーダ２２０を反射型の光エンコーダとして構成することで、ディスク１１０とディスク１２０との間で、発光素子からの光の乱反射が発生することなく、イメージセンサに発光素子からの光が入り込むことを避けることができる。

　また、光エンコーダ２２０が配置される位置Ｐ２２０は、イメージセンサへの有効光線が通過する有効光線範囲ＥＲＡから所定距離だけ離間した位置とされる。具体的には、光エンコーダ２２０は、発光素子からの光が、有効光線範囲ＥＲＡ上に配置された偏光フィルタ１２１に伝搬しない位置に配置される。

　具体的には、図８に示されるように、ディスク１２０が、連続可変ＮＤフィルタの透過率が最も低くなる状態（図４のディスク１２０－１の状態）にある場合であっても、光エンコーダ２２０は、偏光フィルタ１２１から外れた位置となるように配置される。このような構成により、イメージセンサに発光素子からの光が入り込むことを避けることができる。

　また、コードホイール２１０は、有効光線を遮らない範囲で形成される。すなわち、ディスク１２０における偏光フィルタ１２１と、フィルタ１２２，１２３の外縁側の枠の幅は、有効光線範囲ＥＲＡに重ならない程度に厚くすることができる。特に、近年、画像のアスペクト比は１６：９が主流であることから、有効光線範囲ＥＲＡの上下方向の幅を狭めることができる。また、フィルタ１２２，１２３の形状は、その外縁側にＤカット状の切欠きを有する円形状とされている。これにより、ディスク１２０の枠の幅を一定程度厚くし、コードホイール２１０を配置する領域を確保することができる。

　光エンコーダ２２０は、相対値（どのくらいの量だけ回転したか）を検出するインクリメンタル型の光エンコーダとして構成される。コードホイール２１０には、原点２３０が設けられており、その位置は、フィルタユニット１００の電源ＯＮ時に、ディスク１２０が１周分回転駆動することで読み込まれる。

　なお、フィルタユニット１００の電源ＯＦＦ時の原点２３０の位置が記憶されるようにし、フィルタユニット１００の電源ＯＮ時には、より早く原点２３０の位置が読み込まれるように、ディスク１２０が回転駆動してもよい。

　コードホイール２１０の原点２３０は、任意の位置に配置することができる。

　例えば、コードホイール２１０の原点２３０は、複数のフィルタのいずれもが、有効光線範囲ＥＲＡ上に配置されない回転位置に配置されてもよい。具体的には、図１０に示されるように、有効光線範囲ＥＲＡ上に配置されるフィルタが、連続可変ＮＤフィルタから他のフィルタに切り替わる状態（図４のディスク１２０－４の状態）にあるときに、コードホイール２１０の原点２３０ａが、光エンコーダ２２０の位置Ｐ２２０に配置されてもよい。

　また、コードホイール２１０の原点２３０は、複数のフィルタのいずれかが、有効光線範囲ＥＲＡ上に配置される回転位置に配置されてもよい。具体的には、図１１に示されるように、有効光線範囲ＥＲＡ上に配置されるフィルタが、連続可変ＮＤフィルタの透過率が変化している状態（図４のディスク１２０－２の状態）にあるときに、コードホイール２１０の原点２３０ｂが、光エンコーダ２２０の位置Ｐ２２０に配置されてもよい。

　フィルタユニット１００によるフィルタの切り替えや連続可変ＮＤフィルタの透過率の変更は、電動により制御することが可能である。電動制御により、リモート操作、微小制御、自動露出補正機能、アイリスと連動した被写界深度制御機能などを実現することができる。また、カメラの画質補正と連動することも可能であるため、光量調整に合わせて色味の補正を行うことも可能である。

　（フィルタユニットの機能構成例）
　図１２は、フィルタユニット１００の機能構成例を示すブロック図である。

　図１２に示されるように、フィルタユニット１００は、ディスク１１０，１２０の他に、制御部４０１、Ｄ／Ａ変換部４１１、増幅部４１２、モータ４１３、位置検出部４１４、Ａ／Ｄ変換部４１５、Ｄ／Ａ変換部４２１、増幅部４２２、モータ４２３、位置検出部４２４、およびカウンタ（COUNTER）４２５を有する。

　ディスク１１０，１２０は、例えば、上述で説明した構成を採ることができる。

　制御部４０１は、フィルタユニット１００の各部を制御する。例えば、制御部４０１は、モータ４１３やモータ４２３を介してディスク１１０とディスク１２０の回転駆動を制御し、それらの回転方向の姿勢を所望の姿勢にする。

　例えば、制御部４０１は、ディスク１１０の回転方向の姿勢を制御する制御信号をＤ／Ａ変換部４１１に供給し、その制御信号に基づいて得られた位置検出信号をＡ／Ｄ変換部４１５より取得する。制御部４０１は、取得した位置検出信号の値に基づいてディスク１１０の現在の回転方向の姿勢を把握し、把握したその姿勢に応じて、新たな制御信号をＤ／Ａ変換部４１１に供給する。

　同様に、制御部４０１は、ディスク１２０の回転方向の姿勢を制御する制御信号をＤ／Ａ変換部４２１に供給し、その制御信号に基づいて得られたカウント値をカウンタ４２５より取得する。制御部４０１は、取得したカウント値に基づいてディスク１２０の現在の回転方向の姿勢を把握し、把握したその姿勢に応じて、新たな制御信号をＤ／Ａ変換部４２１に供給する。

　Ｄ／Ａ変換部４１１は、制御部４０１から供給されるデジタル信号の制御信号をアナログ信号に変換し、そのアナログ信号の制御信号を増幅部４１２に供給する。増幅部４１２は、Ｄ／Ａ変換部４１１から供給される制御信号を増幅し、モータ４１３に供給する。

　モータ４１３は、上述したモータ１４０に対応し、増幅部４１２から供給される制御信号に応じて、ディスク１１０を、その中心を回転軸として回転駆動させる。

　位置検出部４１４は、ディスク１１０の回転方向の姿勢を検出する。例えば、位置検出部４１４は、回転方向の位置、回転量、回転角度などを検出する。例えば、位置検出部４１４は、ポテンショメータを有する。ポテンショメータは、ディスク１１０の回転角を電圧に変換する素子である。位置検出部４１４は、このポテンショメータを用いてディスク１１０の回転角に相当する電圧のアナログ信号を生成し、Ａ／Ｄ変換部４１５に供給する。

　Ａ／Ｄ変換部４１５は、位置検出部４１４から供給されるアナログ信号をデジタル信号に変換し、制御部４０１に供給する。

　制御部４０１は、Ａ／Ｄ変換部４１５からのデジタル信号の信号レベルにより、ディスク１１０の回転方向の姿勢（回転角度）を求める。

　以上のように、制御部４０１は、位置検出部４１４により得られた検出結果をフィードバックし、その検出結果に基づいて、モータ４１３を介してディスク１１０の回転駆動を制御し、それらの回転方向の姿勢を所望の姿勢にすることができる。したがって、制御部４０１は、より高精度に、ディスク１１０の回転方向の姿勢を制御することができる。

　Ｄ／Ａ変換部４２１は、制御部４０１から供給されるデジタル信号の制御信号をアナログ信号に変換し、そのアナログ信号の制御信号を増幅部４２２に供給する。増幅部４２２は、Ｄ／Ａ変換部４２１から供給される制御信号を増幅し、モータ４２３に供給する。

　モータ４２３は、上述したモータ１５０に対応し、増幅部４２２から供給される制御信号に応じて、ディスク１２０を、その中心を回転軸として回転駆動させる。

　位置検出部４２４は、ディスク１２０の回転方向の姿勢を検出する。例えば、位置検出部４２４は、回転方向の位置、回転量、回転角度などを検出する。例えば、位置検出部４２４は、上述した光エンコーダ２２０を有する。光エンコーダ２２０は、所定の光をディスク１２０に照射し、ディスク１２０に形成されるコードホイール２１０のスリット（反射面）を検出する。

　光エンコーダ２２０は、スリットの検出結果をパルス波として出力する。すなわち、位置検出部４２４は、光エンコーダ２２０により検出されたスリットの数分のパルス波をカウンタ４２５に供給する。

　カウンタ４２５は、位置検出部４２４より供給される信号（パルス波）に含まれるパルスの数、すなわち、検出されたスリットの数をカウントする。カウンタ４２５は、そのカウント値を示す信号を制御部４０１に供給する。

　制御部４０１は、カウンタ４２５からのカウント値、すなわち、検出されたスリットの数により、ディスク１２０の回転方向の姿勢（回転角度）を求める。

　以上のように、制御部４０１は、位置検出部４２４により得られた検出結果をフィードバックし、その検出結果に基づいて、モータ４２３を介してディスク１２０の回転駆動を制御し、それらの回転方向の姿勢を所望の姿勢にすることができる。したがって、制御部４０１は、より高精度に、ディスク１２０の回転方向の姿勢を制御することができる。

　上述したように、フィルタユニット１００の連続可変ＮＤフィルタは、複数の偏光フィルタにより構成される。このような連続可変ＮＤフィルタは、偏光の特性上、例えば図１３に示されるような、２枚の偏光方向の相対角度と光強度との関係（偏光方向の相対角度特性）を有する。例えば、光量を半分に調整する際、光強度ＭＡＸ（φ＝０°）から半分にする場合は、Δφ＝４５°だが、光強度Ｉ２＝１／１６から半分の１／３２にする場合は、Δφ＝約４．３°となる。すなわち、光強度が小さい範囲では、微小な角度変化で光強度が大きく変化するため、微小な角度制御が必要になる。

　これに対して、フィルタユニット１００は、フィードバックした検出結果を用いて各ディスクの回転方向の姿勢を電動により制御することができる。特に、フィルタユニット１００は、外周ギアＧ１２０によって、より正確な角度制御を行うことができる。これにより、フィルタユニット１００は、各ディスクの回転方向の姿勢をより高精度に制御することができる。

　なお、以上においては、位置検出部４１４がポテンショメータを用いてディスク１１０の回転角度を検出し、位置検出部４２４が光エンコーダを用いてディスク１２０の回転角度を検出するように説明したが、各ディスクの回転角度の検出方法は任意であり、これらの例に限定されない。

　例えば、ロータリーセンサ（可変抵抗）や、磁気変化によりパターンを検出する磁気エンコーダなどを用いるようにしてもよい。ロータリーセンサは比較的安価であり、光エンコーダや磁気エンコーダは、高精度な検出が可能である。

＜４．連続可変ＮＤフィルタの配置＞
　上述したフィルタユニット１００を撮像装置に適用する場合、フィルタユニット１００の配置箇所は任意である。

　例えば、図１４のＡ図のように、フィルタユニット１００（偏光フィルタ）がレンズ装置の前（被写体側）に配置されるようにしてもよい。

　この場合、入射光は紫外線を含むため、フィルタユニット１００の劣化速度が速くなるおそれがある。また、入射面に対して角度が大きい光線も通過するため、シェーディングが発生しやすくなる。

　また、図１４のＢ図のように、フィルタユニット１００が撮像装置（カメラ）に内蔵されるようにしてもよい。具体的には、フィルタユニット１００（偏光フィルタ）が、イメージセンサと、入射光に含まれる紫外線成分を遮光するＵＶカットフィルタおよび光学ＬＰＦ（Low Pass Filter）との間に設けられてもよい。

　これにより、フィルタユニット１００に入射する光は、ほぼ平行光となるため、入射角度依存によるシェーディングの発生を抑制することができる。また、被写体からの光がレンズ装置やＵＶカットフィルタを介してフィルタユニット１００に入射するようになるので、フィルタユニット１００の透過光の紫外線成分が大幅に削減され、紫外線によるフィルタユニット１００の劣化を抑制することができる。

　また、Ａ図の例では、偏光フィルタにゴミが付着したり、偏光フィルタに傷が付きやすくなる。この場合、透過率を変化させる際に、偏光フィルタが回転することで、ゴミや傷の位置が変化し、画像の画質にも影響を及ぼすおそれがある。

　これに対して、Ｂ図の例では、偏光フィルタは撮像装置に内蔵されるので、偏光フィルタにゴミが付着したり、偏光フィルタに傷が付くことはない。したがって、透過率を変化させる際に、偏光フィルタが回転しても、画像の画質にも影響を及ぼすこともない。

　さらに、Ａ図の例は、偏光フィルタを中型や小型のレンズ装置の被写体側に装着する構成や、偏光フィルタをマットボックスに取り付ける構成に適用することは可能であるが、大型のレンズ装置に装着可能な偏光フィルタを用意することは現実的ではない。

　これに対して、Ｂ図の例は、偏光フィルタが撮像装置に内蔵される構成であるので、レンズ装置の大きさに寄らず、任意の構成に適用することができる。

　また、Ａ図の例では、被写体からの光が直線偏光の場合、被写体側の偏光フィルタの回転角度によって、被写体像が消えたり現れたりする。これを解消するためには、偏光フィルタより被写体側に位相解消板を配置することで、被写体からの光をランダム偏光に変化させる必要がある。

　これに対して、Ｂ図の例では、被写体からの光が直線偏光の場合であっても、光学ＬＰＦを通過した光はランダム偏光に変化するため、新たに位相解消板を配置する必要がなくなる。

　なお、図１５に示されるように、フィルタユニット１００を内蔵した撮像装置において、光学ＬＰＦを設けないようにしてもよい。

　この場合であっても、Ａ図に示されるように、２枚の偏光フィルタの組み合わせにより、上述で説明した連続可変ＮＤフィルタを実現することができる。また、被写体からの光が直線偏光の場合には、Ｂ図に示されるように、素通しフィルタ（クリアフィルタ）と偏光フィルタの組み合わせにより、被写体からの光をカットしたり透過したりすることができる。この場合、例えば、反射率の高い被写体を撮像したときの反射光をカットし、見やすい被写体の画像を提供することができる。

　以上のように、フィルタユニット１００（偏光フィルタ）が撮像装置に内蔵されるようにすることで、様々な作用効果を奏することが可能となる。

　なお、フィルタユニット１００（偏光フィルタ）は、撮像装置が有するか、または、撮像装置に装着されるレンズ装置よりイメージセンサ側に配置されればよい。例えば、図１６のＡ図に示されるように、フィルタユニット１００（偏光フィルタ）が、レンズ装置と撮像装置との間に装着されるアダプタに内蔵されたり、Ｂ図に示されるように、フィルタユニット付きレンズ装置において、ＵＶカットフィルタや光学ＬＰＦよりイメージセンサ側に配置されるようにして内蔵されてもよい。

＜５．撮像システムの構成と明るさ調整の例＞
　（撮像システムの構成）
　図１７は、本開示に係る信号処理装置の一実施の形態である撮像装置を含む撮像システムの構成例を示すブロック図である。

　図１７の撮像システムは、例えば放送局用のライブカメラシステムとされ、放送局の屋内において使用されたり、スポーツ中継などの場合には屋外において使用されたりする。図１７の撮像システムは、撮像装置３１０、レンズ装置３２０、ＣＣＵ（カメラコントロールユニット）３３０、およびリモートコントローラ３４０を備えている。

　撮像装置３１０には、図示せぬマウント部を介してレンズ装置３２０が着脱自在に装着される。撮像システムにおいて、レンズ装置３２０が装着された撮像装置３１０は、主としてカメラマンとしての使用者により使用される。一方で、ＣＣＵ３３０やリモートコントローラ３４０は、例えば放送局におけるスタジオとは別室、または屋外使用の場合には中継車の室内などに配置され、主としてビデオエンジニアとしての使用者により使用される。

　放送局用のライブカメラシステムとしては、撮像装置３１０、ＣＣＵ３３０、およびリモートコントローラ３４０を複数組備えた構成が一般的であるが、図１７の例では、それら複数組のうち１組のみが示されている。

　レンズ装置３２０は、例えばＢ４マウント規格に準拠したレンズ装置とされ、光学部品としてカバーレンズ、ズームレンズ、フォーカスレンズなどのレンズ３２１や、アイリス（光学絞り）などを備える。レンズ装置３２０は、アイリスを駆動するための、例えばモータなどのアクチュエータを有するアイリス駆動部３２２を備えている。

　レンズ装置３２０は、撮像装置３１０に装着された状態において、被写体からの光（入射光）をレンズ３２１で集光し、アイリスを介して撮像装置３１０に導く。

　撮像装置３１０は、上述で説明したフィルタユニット１００、イメージセンサ３１１、増幅部３１２、画像処理部３１３、および制御部３１４を備える。

　レンズ装置３２０からの入射光は、フィルタユニット１００を介して、イメージセンサ３１１に受光される。

　イメージセンサ３１１は、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型やＣＣＤ（Charge Coupled Device）型などのイメージセンサとされる。イメージセンサ３１１は、受光した光を光電変換するとともに、光電変換により得られた電気信号に対して、例えばＣＤＳ(Correlated Double Sampling)処理、ＡＧＣ(Automatic Gain Control)処理、Ａ／Ｄ変換処理などを行う。得られたデジタルデータとしての画像信号（画像データ）は、増幅部３１２に供給される。

　増幅部３１２は、イメージセンサ３１１からの画像信号を、制御部３１４から指示されるゲインに基づいて増幅し、画像処理部３１３に供給する。増幅部３１２による画像信号の増幅は、例えば輝度値の増幅として行われる。例えば、ゲインが１のとき、増幅部３１２による信号増幅率は１であり、増幅部４の処理前後で撮像画像の明るさは変化しない。

　画像処理部３１３は、増幅部３１２からの画像信号に対して画像処理を施す。具体的には、画像処理部３１３は、画像信号に対して、混色補正、黒レベル補正、ホワイトバランス調整、デモザイク処理、マトリックス処理、ガンマ補正、およびＹＣ変換などの各種画像処理を施す。画像処理が施された画像信号は、ＣＣＵ３３０に出力される。

　ＣＣＵ３３０は、撮像装置３１０との間でケーブルを介した有線通信または無線通信を行うことが可能に構成される。ＣＣＵ３３０は、撮像装置３１０から出力された画像信号を、例えば、図示せぬ画像編集装置などの外部装置に受け渡すとともに、リモートコントローラ３４０からの入力信号などに基づいて撮像装置３１０を制御する。

　ここで、撮像装置３１０とＣＣＵ３３０を複数台備えるシステムにおいて、ＣＣＵ３３０からの画像信号を処理する画像編集装置では、複数の撮像装置３１０からの撮像画像を切り替えたり（スイッチングしたり）、複数の撮像画像を合成したりすることが可能とされる。

　撮像装置３１０の制御部３１４は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit），ＲＯＭ（Read Only Memory）、およびＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えたマイクロコンピュータ（演算処理装置）を有して構成される。制御部３１４は、例えば、ＲＯＭに記憶されたプログラムに従った処理を実行することで、撮像装置３１０の動作を制御する。

　例えば、制御部３１４は、リモートコントローラ３４０からの操作入力に基づいて、撮像装置３１０の各部（フィルタユニット１００、イメージセンサ３１１、および増幅部３１２）と、レンズ装置３２０（アイリス駆動部３２２）の動作を制御する。

　図１８は、リモートコントローラ３４０の外観構成例を示す斜視図である。

　図１８に示されるように、リモートコントローラ３４０には、複数のボタンやつまみなどの操作子が設けられている。特に、リモートコントローラ３４０には、撮像画像の明るさ調整を行うための調整操作子３４０ａが設けられている。

　本実施の形態において、調整操作子３４０ａは、例えばつまみ型の操作子とされ、調整操作子３４０ａを回転させる操作により、撮像画像の明るさの指示値を変化させることが可能とされる。具体的には、調整操作子３４０ａが一方の端部に達する回転位置において、指示値は最も暗い明るさを示し、調整操作子３０ａが他方の端部に達する回転位置において、指示値は最も明るい明るさを示す。指示値は、一方の端部から他方の端部に向かって（例えば線形的に）単調増加または単調減少に変化する。なお、調整操作子３４０ａは、つまみ型の操作子に限らず、例えば、レバー型の操作子やスライド式の操作子などの他の形式の操作子としてもよい。

　リモートコントローラ３４０は、調整操作子３４０ａの操作状態、具体的には調整操作子３４０ａの回転角度に応じた指示値をＣＣＵ３３０に出力する。ＣＣＵ３３０は、リモートコントローラ３４０からの指示値を、撮像装置３１０の制御部３１４に供給する。このようにして、制御部３１４は、使用者の操作（リモートコントローラ３４０に対する操作）に基づいて、指示値の変化を受け付ける。

　なお、リモートコントローラ３４０が明るさの指示値を出力する以外にも、ＣＣＵ３３０が、リモートコントローラ３４０からの操作入力信号（例えば、調整操作子３４０ａの回転角度に応じた値を示す信号）に基づいて明るさの指示値を生成し、制御部３１４に供給する構成を採ることもできる。

　ところで、従来、例えば放送局用のライブカメラにおいて、撮像画像の明るさの調整には、主としてアイリスが用いられていた。しかしながら、レンズの性能によっては、特定の範囲の絞り値（Ｆ値）でそのレンズを使用することが好ましい場合があった。

　そこで、制御部３１４は、ＣＣＵ３３０からの指示値の変化に連動して、フィルタユニット１００（連続可変ＮＤフィルタ）と、アイリス駆動部３２２が駆動するアイリスの少なくともいずれかによる撮像画像の明るさ調整を行うようにする。これにより、レンズの性能に応じた範囲のＦ値でそのレンズを使用することが可能となり、ひいては、透過率が連続的に可変のＮＤフィルタのより好適な利用を実現することが可能となる。

　以下においては、撮像画像の明るさ調整の具体的な処理の例について説明する。

　（明るさ調整の第１の処理例）
　本例の明るさ調整において、制御部３１４は、指示値の変化に応じて、フィルタユニット１００（連続可変ＮＤフィルタ）による明るさ調整（第１の明るさ調整）と、アイリスによる明るさ調整（第２の明るさ調整）の切り替え制御を行う。

　本例では、撮像画像の明るさの指示は、絞り値（Ｆ値）の指示として行われる。このため、リモートコントローラ３４０は、調整操作子３４０ａの操作状態、具体的には調整操作子３４０ａの回転角度に応じたＦ値を、明るさの指示値としてＣＣＵ３３０に出力する。Ｆ値は、アイリスの駆動によるレンズの有効口径の変化に応じたＦ値相当の明るさを示す値であればよく、必ずしもアイリスの駆動によるレンズの有効口径の変化に応じたＦ値そのものの値でなくともよい。

　また本例では、明るさの指示値としてのＦ値に対する閾値Ｆｔｈが設定されており、制御部３１４は、指示値（Ｆ値）と閾値Ｆｔｈとの比較結果に基づいて、第１の明るさ調整と第２の明るさ調整の切り替えを行う。

　例えば、図１９に示されるように、Ｆ値に対する閾値ＦｔｈがＦ５．６に設定されているとする。指示値がＦ５．６より小さい場合（ＯＰＥＮ側のＦ値の場合）には、アイリスによる第２の明るさ調整が行われ、指示値に対応するＦ値そのものが調整される。一方、指示値がＦ５．６より大きい場合（ＣＬＯＳＥ側のＦ値の場合）には、連続可変ＮＤフィルタによる第１の明るさ調整が行われ、指示値に対応するＦ値相当の明るさを実現するように透過率（減光率。以下、ＮＤ値という）が調整される。

　すなわち、図１９の例では、アイリスによる明るさ調整のための指示値の下限値はＦ５．６となり、アイリスをＦ５．６より絞らないようにできる。

　次に、図２０のフローチャートを参照して、本例の明るさ調整を実現する制御部３１４の処理について説明する。図２０の処理は、例えば、撮像画像の明るさが、所定の指示値に対応する明るさに調整されている状態で実行される。

　ステップＳ１１において、制御部３１４は、ＣＣＵ３３０からの指示値が変化したか否かを判定する。ステップＳ１１は、指示値が変化するまで繰り返され、指示値が変化したと判定されると、ステップＳ１２に進む。

　ステップＳ１２において、制御部３１４は、指示値が閾値Ｆｔｈより小さいか否かを判定する。

　ステップＳ１２において指示値が閾値Ｆｔｈより小さいと判定された場合、ステップＳ１３に進む。ステップＳ１３において、制御部３１４は、アイリス駆動部３２２に対して、指示値で示されるＦ値を指示することで、アイリスによる明るさ調整（第２の明るさ調整）を行う。

　一方、ステップＳ１２において指示値が閾値Ｆｔｈより小さいと判定されなかった場合、すなわち、指示値が閾値Ｆｔｈより大きい場合、ステップＳ１４に進む。ステップＳ１４において、制御部３１４は、フィルタユニット１００に対して、指示値で示されるＦ値相当のＮＤ値を指示することで、連続可変ＮＤフィルタによる明るさ調整（第１の明るさ調整）を行う。

　以上の処理によれば、連続可変ＮＤフィルタを用いることで、指示値が閾値Ｆｔｈより大きい場合には、連続可変ＮＤフィルタによる明るさ調整が行われるので、アイリスを閾値Ｆｔｈより絞らないようにできる。

　これにより、撮像画像を暗くする際に、絞りを小さくすることで発生する小絞りボケを抑えて、撮像画像の解像感を維持することができる。例えば、撮像画像が４Ｋ画像の場合には、閾値ＦｔｈがＦ５．６に設定され、撮像画像がＨＤ画像の場合には、閾値ＦｔｈがＦ１１に設定されるようにすることで、それぞれの画像での小絞りボケを抑えることができる。

　また、撮像画像を暗くする際に、アイリスを絞り過ぎて撮像画像が真っ暗になる事故を防ぐことができる。例えば、閾値ＦｔｈがＦ１６に設定されるようにすることで、アイリスを絞り過ぎるのを防ぐことができる。

　さらに、例えば閾値ＦｔｈがＦ２．８に設定されるようにすることで、アイリスの絞り羽根が起因のゴーストの発生を抑えることができる。

　以上のように、明るさ調整を行う撮像装置３１０において、連続可変ＮＤフィルタのより好適な利用を実現することが可能となる。

　なお、指示値が閾値Ｆｔｈより小さい場合に、シャッタスピードを調整することで撮像画像を暗くすることも可能であるが、撮像画像がパラパラとした画になったり、フリッカが発生したりするなど、撮像画像に影響を与えるおそれがある。これに対して、指示値が閾値Ｆｔｈより小さい場合に、連続可変ＮＤフィルタによる明るさ調整を行うことで、撮像画像に影響を与えることなく、連続的に明るさを調整することが可能となる。

　また、以上の処理によれば、リモートコントローラ３４０を操作する使用者は、第１の明るさ調整と第２の明るさ調整の切り替わりを意識することなく、調整操作子３４０ａを操作するだけで、撮像画像の明るさを調整することができる。

　（明るさ調整の第２の処理例）
　本例の明るさ調整において、制御部３１４は、指示値の変化に応じて、フィルタユニット１００（連続可変ＮＤフィルタ）による明るさ調整（第１の明るさ調整）、アイリスによる明るさ調整（第２の明るさ調整）、および、指示値に応じたゲインを撮像画像に与えることによる明るさ調整（第３の明るさ調整）の切り替え制御を行う。

　本例でも、撮像画像の明るさの指示は、絞り値（Ｆ値）の指示として行われる。

　また本例では、明るさの指示値としてのＦ値に対する閾値Ｆｔｈ１，Ｆｔｈ２が設定されており、制御部３１４は、指示値（Ｆ値）と閾値Ｆｔｈ１，Ｆｔｈ２との比較結果に基づいて、第１の明るさ調整、第２の明るさ調整、および第３の明るさ調整の切り替えを行う。

　例えば、図２１に示されるように、Ｆ値に対する閾値Ｆｔｈ１がＦ５．６、閾値Ｆｔｈ２がＦ２．８、に設定されているとする。指示値がＦ５．６より小さく、Ｆ２．８より大きい場合、アイリスによる第２の明るさ調整が行われ、指示値に対応するＦ値そのものが調整される。一方、指示値がＦ５．６より大きい場合、連続可変ＮＤフィルタによる第１の明るさ調整が行われ、指示値に対応するＦ値相当の明るさを実現するようにＮＤ値が調整される。また、指示値がＦ２．８より小さい場合、指示値に応じたゲインを撮像画像に与えることによる第３の明るさ調整が行われ、指示値に対応するＦ値相当の明るさを実現するように撮像画像の輝度値が調整される。

　すなわち、図２１の例では、アイリスによる明るさ調整のための指示値の下限値はＦ５．６、上限値はＦ２．８となり、アイリスをＦ５．６より絞らず、かつ、Ｆ２．８より開かないようにできる。

　次に、図２２のフローチャートを参照して、本例の明るさ調整を実現する制御部３１４の処理について説明する。図２２の処理は、例えば、撮像画像の明るさが、所定の指示値に対応する明るさに調整されている状態で実行される。

　ステップＳ２１において、制御部３１４は、ＣＣＵ３３０からの指示値が変化したか否かを判定する。ステップＳ２１は、指示値が変化するまで繰り返され、指示値が変化したと判定されると、ステップＳ２２に進む。

　ステップＳ２２において、制御部３１４は、指示値が閾値Ｆｔｈ１より小さいか否かを判定する。

　ステップＳ２２において指示値が閾値Ｆｔｈ１より小さいと判定された場合、ステップＳ２３に進む。ステップＳ２３において、制御部３１４は、指示値が閾値Ｆｔｈ２より大きいか否かを判定する。

　ステップＳ２３において指示値が閾値Ｆｔｈ２より大きいと判定された場合、ステップＳ２４に進む。ステップＳ２４において、制御部３１４は、アイリス駆動部３２２に対して、指示値で示されるＦ値を指示することで、アイリスによる明るさ調整（第２の明るさ調整）を行う。

　一方、ステップＳ２２において指示値が閾値Ｆｔｈ１より小さいと判定されなかった場合、すなわち、指示値が閾値Ｆｔｈ１より大きい場合、ステップＳ２５に進む。ステップＳ２５において、制御部３１４は、フィルタユニット１００に対して、指示値で示されるＦ値相当のＮＤ値を指示することで、連続可変ＮＤフィルタによる明るさ調整（第１の明るさ調整）を行う。

　また、ステップＳ２３において指示値が閾値Ｆｔｈ２より大きいと判定されなかった場合、すなわち、指示値が閾値Ｆｔｈ２より小さい場合、ステップＳ２６に進む。ステップＳ２６において、制御部３１４は、増幅部３１２に対して、指示値で示されるＦ値相当のゲインを指示することで、ゲインによる明るさ調整（第３の明るさ調整）を行う。

　以上の処理によれば、連続可変ＮＤフィルタを用いることで、指示値が閾値Ｆｔｈ１より大きい場合には、連続可変ＮＤフィルタによる明るさ調整が行われるので、アイリスを閾値Ｆｔｈ１より絞らないようにできる。

　これにより、撮像画像を暗くする際に、絞りを小さくすることで発生する小絞りボケを抑えて、撮像画像の解像感を維持したり、絞り過ぎて撮像画像が真っ暗になる事故を防ぐことができるなど、連続可変ＮＤフィルタのより好適な利用を実現することが可能となる。

　また、指示値が閾値Ｆｔｈ２より小さい場合には、ゲインによる明るさ調整が行われるので、アイリスを閾値Ｆｔｈ２より開かないようにできる。

　多くのレンズにおいて、アイリスを開きすぎると（Ｆ値を下げすぎると）、途中から解像力が急激に落ちる現象がみられるが、指示値が閾値Ｆｔｈ２より小さい場合に、ゲインによる明るさ調整が行われることで、解像力低下の防止を図ることが可能となる。

　また、以上の処理によれば、リモートコントローラ３４０を操作する使用者は、第１の明るさ調整、第２の明るさ調整、および第３の明るさ調整の切り替わりを意識することなく、調整操作子３４０ａを操作するだけで、撮像画像の明るさを調整することができる。

　（変形例）
　上述した明るさ調整の第１の処理例と第２の処理例において、閾値Ｆｔｈ，Ｆｔｈ１，Ｆｔｈ２が、イメージセンサ３１１から取得されるイメージセンサ情報と、レンズ装置３２０から取得されるレンズ情報に基づいて、自動で設定されてもよい。

　イメージセンサ情報は、例えば、イメージセンサ３１１のサイズと解像度を示す情報とされ、レンズ情報は、例えば、レンズエクステンダの装着の有無を示す情報とされる。

　例えば、イメージセンサ情報が、イメージセンサ３１１が、２／３インチでＨＤ撮影可能であることを示し、レンズ情報が、レンズエクステンダが装着されていないことを示す場合、閾値Ｆｔｈや閾値Ｆｔｈ１（下限値）がＦ１１に設定される。

　一方、イメージセンサ情報が、イメージセンサ３１１が、２／３インチでＨＤ撮影可能であることを示し、レンズ情報が、２倍のレンズエクステンダが装着されていることを示す場合、閾値Ｆｔｈや閾値Ｆｔｈ１（下限値）がＦ５．６に設定される。

　また、イメージセンサ情報が、イメージセンサ３１１が、２／３インチで４Ｋ撮影可能であることを示し、レンズ情報が、レンズエクステンダが装着されていないことを示す場合、閾値Ｆｔｈや閾値Ｆｔｈ１（下限値）がＦ５．６に設定される。

　一方、イメージセンサ情報が、イメージセンサ３１１が、２／３インチで４Ｋ撮影可能であることを示し、レンズ情報が、２倍のレンズエクステンダが装着されていることを示す場合、閾値Ｆｔｈや閾値Ｆｔｈ１（下限値）がＦ２．８に設定される。

　以上のようにして、イメージセンサ情報とレンズ情報に基づいて、Ｆ値の下限値が設定されるので、イメージセンサのサイズおよび解像度と、レンズエクステンダの装着の有無に応じて、小絞りボケの発生を適切に避けることが可能となる。

　（明るさ調整の第３の処理例）
　本例の明るさ調整において、制御部３１４は、指示値の変化に連動して、アイリスによる明るさ調整（第２の明るさ調整）を行わずに、フィルタユニット１００（連続可変ＮＤフィルタ）による明るさ調整（第１の明るさ調整）のみを行う。

　本例では、撮像画像の明るさの指示は、例えば、光量の指示として行われる。

　上述で説明したように、従来、放送局用のライブカメラにおいて、撮像画像の明るさの調整には、主としてアイリスが用いられていた。その理由の１つに、従来のＮＤフィルタは、光の透過率毎にフィルタがあり、連続的に変化させることが困難であったことが挙げられる。

　図２３に示されるように、例えば、Ｆ値：Ｆ１１，ＮＤ値：１／６４として、円形状の物体と矩形状の物体を被写体として撮像している撮像画像においては、従来、Ｆ値を変化させることで、光量が調節されていた。ここで、ＮＤ値の１／６４は、光量を１／６４にすることを示す。図２４の例では、Ｆ値をＦ１１からＦ２．８に変化させることで、撮像画像が明るくなっている。しかしながら、Ｆ値を小さくすると、被写界深度が浅くなり、例えば、円形状の物体より奥にある矩形状の物体がぼけてしまう。

　そこで、本開示に係る技術を適用したフィルタユニット１００の連続可変ＮＤフィルタによれば、ＮＤ値（透過率）を連続的に変化させることで、光量を調節することができる。図２３の例では、ＮＤ値を１／６４から１／４に変化させることで、撮像画像を明るくすることができる。

　次に、図２４のフローチャートを参照して、本例の明るさ調整を実現する制御部３１４の処理について説明する。図２４の処理は、例えば、撮像画像の明るさが、所定の指示値に対応する明るさに調整されている状態で実行される。

　ステップＳ３１において、制御部３１４は、ＣＣＵ３３０からの指示値が変化したか否かを判定する。ステップＳ３１は、指示値が変化するまで繰り返され、指示値が変化したと判定されると、ステップＳ３２に進む。

　ステップＳ３２において、制御部３１４は、フィルタユニット１００に対して、指示値で示されるＮＤ値を指示することで、連続可変ＮＤフィルタによる明るさ調整（第１の明るさ調整）を行う。このとき、アイリスは固定されており、アイリスによる明るさ調整（第２の明るさ調整）は行われない。

　以上の処理によれば、光量調節の際、Ｆ値が固定されることから、解像力や被写界深度が変化しないため、カメラマンによるフォーカス調整の負担や、ビデオエンジニアの管理業務の負担を軽減することができる。

　本例においては、Ｆ値が、例えばＦ４．０に設定されることで、レンズの性能を最も引き出せたり、最大絞り（ＯＰＥＮ）に設定されることで、被写界深度を最も浅くすることができる。また、Ｆ値が、最大絞りに設定されることで、アイリスの絞り羽根が起因の光芒を抑制したり、Ｆ４．０からＦ１１の間の所定の値に設定されることで、演出効果として、意図的に絞り羽根の枚数や形状に応じた光芒を作り出すこともできる。

　（明るさ調整の第４の処理例）
　本例の明るさ調整において、制御部３１４は、指示値の変化に連動して、明るさが一定となるように、フィルタユニット１００（連続可変ＮＤフィルタ）による明るさ調整（第１の明るさ調整）と、アイリスによる明るさ調整（第２の明るさ調整）を行う。

　本例では、撮像画像の明るさの指示ではなく、被写界深度の指示が行われる。

　すなわち、本例では、制御部３１４は、被写界深度の指示値の変化に連動して、第１の明るさ調整と第２の明るさ調整のうちの一方による撮像画像の明るさの変化を、他方による撮像画像の明るさの変化で相殺するように、第１の明るさ調整と第２の明るさ調整を同時に行う。

　具体的には、図２５に示されるように、Ｆ値が大きくなる（アイリスが絞られる）ほど、ＮＤ値が大きく（透過率が高く）なるように、アイリスによる明るさ調整と、連続可変ＮＤフィルタによる明るさ調整が同時に行われる。

　Ｆ値の変化により被写界深度が変化することから、指示値の変化に応じて、アイリスによる明るさ調整が行われ、アイリスによる明るさ調整による撮像画像の明るさの変化が相殺されるように、連続可変ＮＤフィルタによる明るさ調整が行われる。

　図２５の例では、ＮＤ値が、Ｆ２．０のときに１／１２８、Ｆ２．８のときに１／６４、Ｆ４．０のときに１／３２、Ｆ５．６のときに１／１６、Ｆ８．０のときに１／８、Ｆ１１のときに１／４に調整されることで、明るさ一定のまま被写界深度が調節される。

　なお、被写界深度、Ｆ値、ＮＤ値それぞれの対応関係が既知である場合、指示値の変化に応じて、連続可変ＮＤフィルタによる明るさ調整が行われ、連続可変ＮＤフィルタによる明るさ調整による撮像画像の明るさの変化が相殺されるように、アイリスによる明るさ調整が行われてもよい。

　次に、図２６のフローチャートを参照して、本例の明るさ調整を実現する制御部３１４の処理について説明する。図２６の処理は、例えば、撮像画像の被写界深度が、所定の指示値に対応する被写界深度に調整されている状態で実行される。

　ステップＳ４１において、制御部３１４は、ＣＣＵ３３０からの指示値が変化したか否かを判定する。ステップＳ４１は、指示値が変化するまで繰り返され、指示値が変化したと判定されると、ステップＳ４２に進む。

　ステップＳ４２において、制御部３１４は、フィルタユニット１００に対して、指示値で示されるＦ値を指示することで、アイリスによる明るさ調整（第２の明るさ調整）を行う。

　ステップＳ４３において、制御部３１４は、フィルタユニット１００に対して、指示値で示されるＦ値に対応するＮＤ値（図２５）を指示することで、連続可変ＮＤフィルタによる明るさ調整（第１の明るさ調整）を行う。

　なお、ステップＳ４２とステップＳ４３の処理は、並列して行われることが好ましい。

　以上の処理によれば、明るさ一定のまま被写界深度を調節することができるので、例えば、ドラマ撮影などにおける演出手法の幅を広げることができる。

　（明るさ調整の第５の処理例）
　ライブカメラにより撮像された画像をリアルタイムに放送したり配信したりする場合、従来のフィルタユニットでは、ディスクを回転させて、ＮＤフィルタの透過率を変える際に、ＮＤフィルタ間の枠が映り込んでしまう。

　そのため、放送局などでは、ＣＣＵからタリー信号を受信している状態（オンタリー中）のカメラにおいては、カメラマンによるＮＤフィルタの変更が禁止されていたり、システムによってＮＤフィルタの変更が制限されたりしていた。

　そこで、本例の明るさ調整においては、制御部３１４が、撮像装置３１０がオンタリー中であっても、フィルタユニット１００（連続可変ＮＤフィルタ）による明るさ調整（第１の明るさ調整）を可能とする。

　図２７のフローチャートを参照して、本例の明るさ調整を実現する制御部３１４の処理について説明する。

　ステップＳ５１において、制御部３１４は、撮像装置３１０がオンタリー中（ＣＣＵ３３０からタリー信号を受信している状態）であるか否かを判定する。ステップＳ５１においてオンタリー中であると判定されなかった場合、ステップＳ５２に進む。

　ステップＳ５２において、制御部３１４は、フィルタユニット１００に対して、連続可変ＮＤフィルタからクリアフィルタへの切り替えを可能とする。撮像装置３１０がオンタリー中でなければ、フィルタ間の枠が映り込むようなフィルタの切り替えが行われても問題ない。

　次いで、ステップＳ５３において、制御部３１４は、フィルタユニット１００に対して、連続可変ＮＤフィルタによる明るさ調整を可能とする。

　その後、ステップＳ５４において、制御部３１４は、ＣＣＵ３３０からの指示値が変化したか否かを判定する。ステップＳ５４は、指示値が変化するまで繰り返され、指示値が変化したと判定されると、ステップＳ５５に進む。

　ステップＳ５５において、制御部３１４は、フィルタユニット１００に対して、指示値で示されるＦ値を指示することで、連続可変ＮＤフィルタによる明るさ調整（第１の明るさ調整）を行う。

　一方、ステップＳ５１においてオンタリー中であると判定された場合、ステップＳ５６に進む。

　ステップＳ５６において、制御部３１４は、フィルタユニット１００に対して、連続可変ＮＤフィルタからクリアフィルタへの切り替えを禁止する。これにより、撮像装置３１０がオンタリー中に、連続可変ＮＤフィルタからクリアフィルタへ切り替わることで、フィルタ間の枠が映り込んでしまうことを防ぐことができる。

　次いで、ステップＳ５３においては、フィルタユニット１００に対して、連続可変ＮＤフィルタによる明るさ調整が可能とされる。

　以上の処理によれば、オンタリー中のカメラにおいても、ＮＤフィルタの変更が可能となり、カメラマンは従来の制約を気にすることなく、撮影作業を行うことが可能となる。

＜６．コンピュータの構成例＞
　上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行することもできるし、ソフトウェアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行する場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。ここで、コンピュータには、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータや、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどが含まれる。

　図２８は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウェアの構成例を示すブロック図である。

　コンピュータにおいて、ＣＰＵ９０１，ＲＯＭ９０２，ＲＡＭ９０３は、バス９０４により相互に接続されている。

　バス９０４には、さらに、入出力インタフェース９０５が接続されている。入出力インタフェース９０５には、入力部９０６、出力部９０７、記憶部９０８、通信部９０９、及びドライブ９１０が接続されている。

　入力部９０６は、キーボード、マウス、マイクロフォンなどよりなる。出力部９０７は、ディスプレイ、スピーカなどよりなる。記憶部９０８は、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる。通信部９０９は、ネットワークインタフェースなどよりなる。ドライブ９１０は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリなどのリムーバブルメディア９１１を駆動する。

　以上のように構成されるコンピュータでは、ＣＰＵ９０１が、例えば、記憶部９０８に記憶されているプログラムを、入出力インタフェース９０５及びバス９０４を介して、ＲＡＭ９０３にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。

　コンピュータ（ＣＰＵ９０１）が実行するプログラムは、例えば、パッケージメディア等としてのリムーバブルメディア９１１に記録して提供することができる。また、プログラムは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供することができる。

　コンピュータでは、プログラムは、リムーバブルメディア９１１をドライブ９１０に装着することにより、入出力インタフェース９０５を介して、記憶部９０８にインストールすることができる。また、プログラムは、有線または無線の伝送媒体を介して、通信部９０９で受信し、記憶部９０８にインストールすることができる。その他、プログラムは、ＲＯＭ９０２や記憶部９０８に、あらかじめインストールしておくことができる。

　なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。

＜７．適用例＞
　以上においては、本開示に係る技術を、フィルタユニット１００と撮像装置３１０に適用した例について説明したが、本開示に係る技術は、任意の構成に適用することができる。

　本開示に係る技術は、例えば、システムＬＳＩ（Large Scale Integration）などとしてのプロセッサ、複数のプロセッサなどを用いるモジュール、複数のモジュールなどを用いたユニット、そのユニットにさらなる機能を付加したセットなど、装置の一部の構成として実施することもできる。

　また、本開示に係る技術は、複数の装置により構成されるネットワークシステムにも適用することもできる。例えば、本技術を、ネットワークを介して複数の装置で分担、共同して処理するクラウドコンピューティングとして実施するようにしてもよい。

　本明細書において、システムとは、複数の構成要素（装置、モジュール（部品）など）の集合を意味し、すべての構成要素が同一筐体中にあるか否かは問わない。したがって、別個の筐体に収納され、ネットワークを介して接続されている複数の装置、及び、１つの筐体の中に複数のモジュールが収納されている１つの装置は、いずれも、システムである。

＜８．応用例＞
　本開示に係る技術は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、手術室システムに適用されてもよい。

　図２９は、本開示に係る技術が適用され得る手術室システム５１００の全体構成を概略的に示す図である。図２９を参照すると、手術室システム５１００は、手術室内に設置される装置群が視聴覚コントローラ（AV　Controller）５１０７及び手術室制御装置５１０９を介して互いに連携可能に接続されることにより構成される。

　手術室には、様々な装置が設置され得る。図２９では、一例として、内視鏡下手術のための各種の装置群５１０１と、手術室の天井に設けられ術者の手元を撮像するシーリングカメラ５１８７と、手術室の天井に設けられ手術室全体の様子を撮像する術場カメラ５１８９と、複数の表示装置５１０３Ａ～５１０３Ｄと、レコーダ５１０５と、患者ベッド５１８３と、照明５１９１と、を図示している。

　ここで、これらの装置のうち、装置群５１０１は、後述する内視鏡手術システム５１１３に属するものであり、内視鏡や当該内視鏡によって撮像された画像を表示する表示装置等からなる。内視鏡手術システム５１１３に属する各装置は医療用機器とも呼称される。一方、表示装置５１０３Ａ～５１０３Ｄ、レコーダ５１０５、患者ベッド５１８３及び照明５１９１は、内視鏡手術システム５１１３とは別個に、例えば手術室に備え付けられている装置である。これらの内視鏡手術システム５１１３に属さない各装置は非医療用機器とも呼称される。視聴覚コントローラ５１０７及び／又は手術室制御装置５１０９は、これら医療機器及び非医療機器の動作を互いに連携して制御する。

　視聴覚コントローラ５１０７は、医療機器及び非医療機器における画像表示に関する処理を、統括的に制御する。具体的には、手術室システム５１００が備える装置のうち、装置群５１０１、シーリングカメラ５１８７及び術場カメラ５１８９は、手術中に表示すべき情報（以下、表示情報ともいう）を発信する機能を有する装置（以下、発信元の装置とも呼称する）であり得る。また、表示装置５１０３Ａ～５１０３Ｄは、表示情報が出力される装置（以下、出力先の装置とも呼称する）であり得る。また、レコーダ５１０５は、発信元の装置及び出力先の装置の双方に該当する装置であり得る。視聴覚コントローラ５１０７は、発信元の装置及び出力先の装置の動作を制御し、発信元の装置から表示情報を取得するとともに、当該表示情報を出力先の装置に送信し、表示又は記録させる機能を有する。なお、表示情報とは、手術中に撮像された各種の画像や、手術に関する各種の情報（例えば、患者の身体情報や、過去の検査結果、術式についての情報等）等である。

　具体的には、視聴覚コントローラ５１０７には、装置群５１０１から、表示情報として、内視鏡によって撮像された患者の体腔内の術部の画像についての情報が送信され得る。また、シーリングカメラ５１８７から、表示情報として、当該シーリングカメラ５１８７によって撮像された術者の手元の画像についての情報が送信され得る。また、術場カメラ５１８９から、表示情報として、当該術場カメラ５１８９によって撮像された手術室全体の様子を示す画像についての情報が送信され得る。なお、手術室システム５１００に撮像機能を有する他の装置が存在する場合には、視聴覚コントローラ５１０７は、表示情報として、当該他の装置からも当該他の装置によって撮像された画像についての情報を取得してもよい。

　あるいは、例えば、レコーダ５１０５には、過去に撮像されたこれらの画像についての情報が視聴覚コントローラ５１０７によって記録されている。視聴覚コントローラ５１０７は、表示情報として、レコーダ５１０５から当該過去に撮像された画像についての情報を取得することができる。なお、レコーダ５１０５には、手術に関する各種の情報も事前に記録されていてもよい。

　視聴覚コントローラ５１０７は、出力先の装置である表示装置５１０３Ａ～５１０３Ｄの少なくともいずれかに、取得した表示情報（すなわち、手術中に撮影された画像や、手術に関する各種の情報）を表示させる。図示する例では、表示装置５１０３Ａは手術室の天井から吊り下げられて設置される表示装置であり、表示装置５１０３Ｂは手術室の壁面に設置される表示装置であり、表示装置５１０３Ｃは手術室内の机上に設置される表示装置であり、表示装置５１０３Ｄは表示機能を有するモバイル機器（例えば、タブレットＰＣ（Personal　Computer））である。

　また、図２９では図示を省略しているが、手術室システム５１００には、手術室の外部の装置が含まれてもよい。手術室の外部の装置は、例えば、病院内外に構築されたネットワークに接続されるサーバや、医療スタッフが用いるＰＣ、病院の会議室に設置されるプロジェクタ等であり得る。このような外部装置が病院外にある場合には、視聴覚コントローラ５１０７は、遠隔医療のために、テレビ会議システム等を介して、他の病院の表示装置に表示情報を表示させることもできる。

　手術室制御装置５１０９は、非医療機器における画像表示に関する処理以外の処理を、統括的に制御する。例えば、手術室制御装置５１０９は、患者ベッド５１８３、シーリングカメラ５１８７、術場カメラ５１８９及び照明５１９１の駆動を制御する。

　手術室システム５１００には、集中操作パネル５１１１が設けられており、ユーザは、当該集中操作パネル５１１１を介して、視聴覚コントローラ５１０７に対して画像表示についての指示を与えたり、手術室制御装置５１０９に対して非医療機器の動作についての指示を与えることができる。集中操作パネル５１１１は、表示装置の表示面上にタッチパネルが設けられて構成される。

　図３０は、集中操作パネル５１１１における操作画面の表示例を示す図である。図３０では、一例として、手術室システム５１００に、出力先の装置として、２つの表示装置が設けられている場合に対応する操作画面を示している。図３０を参照すると、操作画面５１９３には、発信元選択領域５１９５と、プレビュー領域５１９７と、コントロール領域５２０１と、が設けられる。

　発信元選択領域５１９５には、手術室システム５１００に備えられる発信元装置と、当該発信元装置が有する表示情報を表すサムネイル画面と、が紐付けられて表示される。ユーザは、表示装置に表示させたい表示情報を、発信元選択領域５１９５に表示されているいずれかの発信元装置から選択することができる。

　プレビュー領域５１９７には、出力先の装置である２つの表示装置（Monitor1、Monitor2）に表示される画面のプレビューが表示される。図示する例では、１つの表示装置において４つの画像がＰｉｎＰ表示されている。当該４つの画像は、発信元選択領域５１９５において選択された発信元装置から発信された表示情報に対応するものである。４つの画像のうち、１つはメイン画像として比較的大きく表示され、残りの３つはサブ画像として比較的小さく表示される。ユーザは、４つの画像が表示された領域を適宜選択することにより、メイン画像とサブ画像を入れ替えることができる。また、４つの画像が表示される領域の下部には、ステータス表示領域５１９９が設けられており、当該領域に手術に関するステータス（例えば、手術の経過時間や、患者の身体情報等）が適宜表示され得る。

　コントロール領域５２０１には、発信元の装置に対して操作を行うためのＧＵＩ（Graphical　User　Interface）部品が表示される発信元操作領域５２０３と、出力先の装置に対して操作を行うためのＧＵＩ部品が表示される出力先操作領域５２０５と、が設けられる。図示する例では、発信元操作領域５２０３には、撮像機能を有する発信元の装置におけるカメラに対して各種の操作（パン、チルト及びズーム）を行うためのＧＵＩ部品が設けられている。ユーザは、これらのＧＵＩ部品を適宜選択することにより、発信元の装置におけるカメラの動作を操作することができる。なお、図示は省略しているが、発信元選択領域５１９５において選択されている発信元の装置がレコーダである場合（すなわち、プレビュー領域５１９７において、レコーダに過去に記録された画像が表示されている場合）には、発信元操作領域５２０３には、当該画像の再生、再生停止、巻き戻し、早送り等の操作を行うためのＧＵＩ部品が設けられ得る。

　また、出力先操作領域５２０５には、出力先の装置である表示装置における表示に対する各種の操作（スワップ、フリップ、色調整、コントラスト調整、２Ｄ表示と３Ｄ表示の切り替え）を行うためのＧＵＩ部品が設けられている。ユーザは、これらのＧＵＩ部品を適宜選択することにより、表示装置における表示を操作することができる。

　なお、集中操作パネル５１１１に表示される操作画面は図示する例に限定されず、ユーザは、集中操作パネル５１１１を介して、手術室システム５１００に備えられる、視聴覚コントローラ５１０７及び手術室制御装置５１０９によって制御され得る各装置に対する操作入力が可能であってよい。

　図３１は、以上説明した手術室システムが適用された手術の様子の一例を示す図である。シーリングカメラ５１８７及び術場カメラ５１８９は、手術室の天井に設けられ、患者ベッド５１８３上の患者５１８５の患部に対して処置を行う術者（医者）５１８１の手元及び手術室全体の様子を撮影可能である。シーリングカメラ５１８７及び術場カメラ５１８９には、倍率調整機能、焦点距離調整機能、撮影方向調整機能等が設けられ得る。照明５１９１は、手術室の天井に設けられ、少なくとも術者５１８１の手元を照射する。照明５１９１は、その照射光量、照射光の波長（色）及び光の照射方向等を適宜調整可能であってよい。

　内視鏡手術システム５１１３、患者ベッド５１８３、シーリングカメラ５１８７、術場カメラ５１８９及び照明５１９１は、図２９に示すように、視聴覚コントローラ５１０７及び手術室制御装置５１０９（図３１では図示せず）を介して互いに連携可能に接続されている。手術室内には、集中操作パネル５１１１が設けられており、上述したように、ユーザは、当該集中操作パネル５１１１を介して、手術室内に存在するこれらの装置を適宜操作することが可能である。

　以下、内視鏡手術システム５１１３の構成について詳細に説明する。図示するように、内視鏡手術システム５１１３は、内視鏡５１１５と、その他の術具５１３１と、内視鏡５１１５を支持する支持アーム装置５１４１と、内視鏡下手術のための各種の装置が搭載されたカート５１５１と、から構成される。

　内視鏡手術では、腹壁を切って開腹する代わりに、トロッカ５１３９ａ～５１３９ｄと呼ばれる筒状の開孔器具が腹壁に複数穿刺される。そして、トロッカ５１３９ａ～５１３９ｄから、内視鏡５１１５の鏡筒５１１７や、その他の術具５１３１が患者５１８５の体腔内に挿入される。図示する例では、その他の術具５１３１として、気腹チューブ５１３３、エネルギー処置具５１３５及び鉗子５１３７が、患者５１８５の体腔内に挿入されている。また、エネルギー処置具５１３５は、高周波電流や超音波振動により、組織の切開及び剥離、又は血管の封止等を行う処置具である。ただし、図示する術具５１３１はあくまで一例であり、術具５１３１としては、例えば攝子、レトラクタ等、一般的に内視鏡下手術において用いられる各種の術具が用いられてよい。

　内視鏡５１１５によって撮影された患者５１８５の体腔内の術部の画像が、表示装置５１５５に表示される。術者５１８１は、表示装置５１５５に表示された術部の画像をリアルタイムで見ながら、エネルギー処置具５１３５や鉗子５１３７を用いて、例えば患部を切除する等の処置を行う。なお、図示は省略しているが、気腹チューブ５１３３、エネルギー処置具５１３５及び鉗子５１３７は、手術中に、術者５１８１又は助手等によって支持される。

　（支持アーム装置）
　支持アーム装置５１４１は、ベース部５１４３から延伸するアーム部５１４５を備える。図示する例では、アーム部５１４５は、関節部５１４７ａ、５１４７ｂ、５１４７ｃ、及びリンク５１４９ａ、５１４９ｂから構成されており、アーム制御装置５１５９からの制御により駆動される。アーム部５１４５によって内視鏡５１１５が支持され、その位置及び姿勢が制御される。これにより、内視鏡５１１５の安定的な位置の固定が実現され得る。

　（内視鏡）
　内視鏡５１１５は、先端から所定の長さの領域が患者５１８５の体腔内に挿入される鏡筒５１１７と、鏡筒５１１７の基端に接続されるカメラヘッド５１１９と、から構成される。図示する例では、硬性の鏡筒５１１７を有するいわゆる硬性鏡として構成される内視鏡５１１５を図示しているが、内視鏡５１１５は、軟性の鏡筒５１１７を有するいわゆる軟性鏡として構成されてもよい。

　鏡筒５１１７の先端には、対物レンズが嵌め込まれた開口部が設けられている。内視鏡５１１５には光源装置５１５７が接続されており、当該光源装置５１５７によって生成された光が、鏡筒５１１７の内部に延設されるライトガイドによって当該鏡筒の先端まで導光され、対物レンズを介して患者５１８５の体腔内の観察対象に向かって照射される。なお、内視鏡５１１５は、直視鏡であってもよいし、斜視鏡又は側視鏡であってもよい。

　カメラヘッド５１１９の内部には光学系及び撮像素子が設けられており、観察対象からの反射光（観察光）は当該光学系によって当該撮像素子に集光される。当該撮像素子によって観察光が光電変換され、観察光に対応する電気信号、すなわち観察像に対応する画像信号が生成される。当該画像信号は、ＲＡＷデータとしてカメラコントロールユニット（ＣＣＵ：Camera　Control　Unit）５１５３に送信される。なお、カメラヘッド５１１９には、その光学系を適宜駆動させることにより、倍率及び焦点距離を調整する機能が搭載される。

　なお、例えば立体視（３Ｄ表示）等に対応するために、カメラヘッド５１１９には撮像素子が複数設けられてもよい。この場合、鏡筒５１１７の内部には、当該複数の撮像素子のそれぞれに観察光を導光するために、リレー光学系が複数系統設けられる。

　（カートに搭載される各種の装置）
　ＣＣＵ５１５３は、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）やＧＰＵ（Graphics　Processing　Unit）等によって構成され、内視鏡５１１５及び表示装置５１５５の動作を統括的に制御する。具体的には、ＣＣＵ５１５３は、カメラヘッド５１１９から受け取った画像信号に対して、例えば現像処理（デモザイク処理）等の、当該画像信号に基づく画像を表示するための各種の画像処理を施す。ＣＣＵ５１５３は、当該画像処理を施した画像信号を表示装置５１５５に提供する。また、ＣＣＵ５１５３には、図２９に示す視聴覚コントローラ５１０７が接続される。ＣＣＵ５１５３は、画像処理を施した画像信号を視聴覚コントローラ５１０７にも提供する。また、ＣＣＵ５１５３は、カメラヘッド５１１９に対して制御信号を送信し、その駆動を制御する。当該制御信号には、倍率や焦点距離等、撮像条件に関する情報が含まれ得る。当該撮像条件に関する情報は、入力装置５１６１を介して入力されてもよいし、上述した集中操作パネル５１１１を介して入力されてもよい。

　表示装置５１５５は、ＣＣＵ５１５３からの制御により、当該ＣＣＵ５１５３によって画像処理が施された画像信号に基づく画像を表示する。内視鏡５１１５が例えば４Ｋ（水平画素数３８４０×垂直画素数２１６０）又は８Ｋ（水平画素数７６８０×垂直画素数４３２０）等の高解像度の撮影に対応したものである場合、及び／又は３Ｄ表示に対応したものである場合には、表示装置５１５５としては、それぞれに対応して、高解像度の表示が可能なもの、及び／又は３Ｄ表示可能なものが用いられ得る。４Ｋ又は８Ｋ等の高解像度の撮影に対応したものである場合、表示装置５１５５として５５インチ以上のサイズのものを用いることで一層の没入感が得られる。また、用途に応じて、解像度、サイズが異なる複数の表示装置５１５５が設けられてもよい。

　光源装置５１５７は、例えばＬＥＤ（light　emitting　diode）等の光源から構成され、術部を撮影する際の照射光を内視鏡５１１５に供給する。

　アーム制御装置５１５９は、例えばＣＰＵ等のプロセッサによって構成され、所定のプログラムに従って動作することにより、所定の制御方式に従って支持アーム装置５１４１のアーム部５１４５の駆動を制御する。

　入力装置５１６１は、内視鏡手術システム５１１３に対する入力インタフェースである。ユーザは、入力装置５１６１を介して、内視鏡手術システム５１１３に対して各種の情報の入力や指示入力を行うことができる。例えば、ユーザは、入力装置５１６１を介して、患者の身体情報や、手術の術式についての情報等、手術に関する各種の情報を入力する。また、例えば、ユーザは、入力装置５１６１を介して、アーム部５１４５を駆動させる旨の指示や、内視鏡５１１５による撮像条件（照射光の種類、倍率及び焦点距離等）を変更する旨の指示、エネルギー処置具５１３５を駆動させる旨の指示等を入力する。

　入力装置５１６１の種類は限定されず、入力装置５１６１は各種の公知の入力装置であってよい。入力装置５１６１としては、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、スイッチ、フットスイッチ５１７１及び／又はレバー等が適用され得る。入力装置５１６１としてタッチパネルが用いられる場合には、当該タッチパネルは表示装置５１５５の表示面上に設けられてもよい。

　あるいは、入力装置５１６１は、例えばメガネ型のウェアラブルデバイスやＨＭＤ（Head　Mounted　Display）等の、ユーザによって装着されるデバイスであり、これらのデバイスによって検出されるユーザのジェスチャや視線に応じて各種の入力が行われる。また、入力装置５１６１は、ユーザの動きを検出可能なカメラを含み、当該カメラによって撮像された映像から検出されるユーザのジェスチャや視線に応じて各種の入力が行われる。更に、入力装置５１６１は、ユーザの声を収音可能なマイクロフォンを含み、当該マイクロフォンを介して音声によって各種の入力が行われる。このように、入力装置５１６１が非接触で各種の情報を入力可能に構成されることにより、特に清潔域に属するユーザ（例えば術者５１８１）が、不潔域に属する機器を非接触で操作することが可能となる。また、ユーザは、所持している術具から手を離すことなく機器を操作することが可能となるため、ユーザの利便性が向上する。

　処置具制御装置５１６３は、組織の焼灼、切開又は血管の封止等のためのエネルギー処置具５１３５の駆動を制御する。気腹装置５１６５は、内視鏡５１１５による視野の確保及び術者の作業空間の確保の目的で、患者５１８５の体腔を膨らめるために、気腹チューブ５１３３を介して当該体腔内にガスを送り込む。レコーダ５１６７は、手術に関する各種の情報を記録可能な装置である。プリンタ５１６９は、手術に関する各種の情報を、テキスト、画像又はグラフ等各種の形式で印刷可能な装置である。

　以下、内視鏡手術システム５１１３において特に特徴的な構成について、更に詳細に説明する。

　（支持アーム装置）
　支持アーム装置５１４１は、基台であるベース部５１４３と、ベース部５１４３から延伸するアーム部５１４５と、を備える。図示する例では、アーム部５１４５は、複数の関節部５１４７ａ、５１４７ｂ、５１４７ｃと、関節部５１４７ｂによって連結される複数のリンク５１４９ａ、５１４９ｂと、から構成されているが、図３１では、簡単のため、アーム部５１４５の構成を簡略化して図示している。実際には、アーム部５１４５が所望の自由度を有するように、関節部５１４７ａ～５１４７ｃ及びリンク５１４９ａ、５１４９ｂの形状、数及び配置、並びに関節部５１４７ａ～５１４７ｃの回転軸の方向等が適宜設定され得る。例えば、アーム部５１４５は、好適に、６自由度以上の自由度を有するように構成され得る。これにより、アーム部５１４５の可動範囲内において内視鏡５１１５を自由に移動させることが可能になるため、所望の方向から内視鏡５１１５の鏡筒５１１７を患者５１８５の体腔内に挿入することが可能になる。

　関節部５１４７ａ～５１４７ｃにはアクチュエータが設けられており、関節部５１４７ａ～５１４７ｃは当該アクチュエータの駆動により所定の回転軸まわりに回転可能に構成されている。当該アクチュエータの駆動がアーム制御装置５１５９によって制御されることにより、各関節部５１４７ａ～５１４７ｃの回転角度が制御され、アーム部５１４５の駆動が制御される。これにより、内視鏡５１１５の位置及び姿勢の制御が実現され得る。この際、アーム制御装置５１５９は、力制御又は位置制御等、各種の公知の制御方式によってアーム部５１４５の駆動を制御することができる。

　例えば、術者５１８１が、入力装置５１６１（フットスイッチ５１７１を含む）を介して適宜操作入力を行うことにより、当該操作入力に応じてアーム制御装置５１５９によってアーム部５１４５の駆動が適宜制御され、内視鏡５１１５の位置及び姿勢が制御されてよい。当該制御により、アーム部５１４５の先端の内視鏡５１１５を任意の位置から任意の位置まで移動させた後、その移動後の位置で固定的に支持することができる。なお、アーム部５１４５は、いわゆるマスタースレイブ方式で操作されてもよい。この場合、アーム部５１４５は、手術室から離れた場所に設置される入力装置５１６１を介してユーザによって遠隔操作され得る。

　また、力制御が適用される場合には、アーム制御装置５１５９は、ユーザからの外力を受け、その外力にならってスムーズにアーム部５１４５が移動するように、各関節部５１４７ａ～５１４７ｃのアクチュエータを駆動させる、いわゆるパワーアシスト制御を行ってもよい。これにより、ユーザが直接アーム部５１４５に触れながらアーム部５１４５を移動させる際に、比較的軽い力で当該アーム部５１４５を移動させることができる。従って、より直感的に、より簡易な操作で内視鏡５１１５を移動させることが可能となり、ユーザの利便性を向上させることができる。

　ここで、一般的に、内視鏡下手術では、スコピストと呼ばれる医師によって内視鏡５１１５が支持されていた。これに対して、支持アーム装置５１４１を用いることにより、人手によらずに内視鏡５１１５の位置をより確実に固定することが可能になるため、術部の画像を安定的に得ることができ、手術を円滑に行うことが可能になる。

　なお、アーム制御装置５１５９は必ずしもカート５１５１に設けられなくてもよい。また、アーム制御装置５１５９は必ずしも１つの装置でなくてもよい。例えば、アーム制御装置５１５９は、支持アーム装置５１４１のアーム部５１４５の各関節部５１４７ａ～５１４７ｃにそれぞれ設けられてもよく、複数のアーム制御装置５１５９が互いに協働することにより、アーム部５１４５の駆動制御が実現されてもよい。

　（光源装置）
　光源装置５１５７は、内視鏡５１１５に術部を撮影する際の照射光を供給する。光源装置５１５７は、例えばＬＥＤ、レーザ光源又はこれらの組み合わせによって構成される白色光源から構成される。このとき、ＲＧＢレーザ光源の組み合わせにより白色光源が構成される場合には、各色（各波長）の出力強度及び出力タイミングを高精度に制御することができるため、光源装置５１５７において撮像画像のホワイトバランスの調整を行うことができる。また、この場合には、ＲＧＢレーザ光源それぞれからのレーザ光を時分割で観察対象に照射し、その照射タイミングに同期してカメラヘッド５１１９の撮像素子の駆動を制御することにより、ＲＧＢそれぞれに対応した画像を時分割で撮像することも可能である。当該方法によれば、当該撮像素子にカラーフィルタを設けなくても、カラー画像を得ることができる。

　また、光源装置５１５７は、出力する光の強度を所定の時間ごとに変更するようにその駆動が制御されてもよい。その光の強度の変更のタイミングに同期してカメラヘッド５１１９の撮像素子の駆動を制御して時分割で画像を取得し、その画像を合成することにより、いわゆる黒つぶれ及び白とびのない高ダイナミックレンジの画像を生成することができる。

　また、光源装置５１５７は、特殊光観察に対応した所定の波長帯域の光を供給可能に構成されてもよい。特殊光観察では、例えば、体組織における光の吸収の波長依存性を利用して、通常の観察時における照射光（すなわち、白色光）に比べて狭帯域の光を照射することにより、粘膜表層の血管等の所定の組織を高コントラストで撮影する、いわゆる狭帯域光観察（Narrow　Band　Imaging）が行われる。あるいは、特殊光観察では、励起光を照射することにより発生する蛍光により画像を得る蛍光観察が行われてもよい。蛍光観察では、体組織に励起光を照射し当該体組織からの蛍光を観察するもの（自家蛍光観察）、又はインドシアニングリーン（ICG）等の試薬を体組織に局注するとともに当該体組織にその試薬の蛍光波長に対応した励起光を照射し蛍光像を得るもの等が行われ得る。光源装置５１５７は、このような特殊光観察に対応した狭帯域光及び／又は励起光を供給可能に構成され得る。

　（カメラヘッド及びＣＣＵ）
　図３２を参照して、内視鏡５１１５のカメラヘッド５１１９及びＣＣＵ５１５３の機能についてより詳細に説明する。図３２は、図３１に示すカメラヘッド５１１９及びＣＣＵ５１５３の機能構成の一例を示すブロック図である。

　図３２を参照すると、カメラヘッド５１１９は、その機能として、レンズユニット５１２１と、撮像部５１２３と、駆動部５１２５と、通信部５１２７と、カメラヘッド制御部５１２９と、を有する。また、ＣＣＵ５１５３は、その機能として、通信部５１７３と、画像処理部５１７５と、制御部５１７７と、を有する。カメラヘッド５１１９とＣＣＵ５１５３とは、伝送ケーブル５１７９によって双方向に通信可能に接続されている。

　まず、カメラヘッド５１１９の機能構成について説明する。レンズユニット５１２１は、鏡筒５１１７との接続部に設けられる光学系である。鏡筒５１１７の先端から取り込まれた観察光は、カメラヘッド５１１９まで導光され、当該レンズユニット５１２１に入射する。レンズユニット５１２１は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを含む複数のレンズが組み合わされて構成される。レンズユニット５１２１は、撮像部５１２３の撮像素子の受光面上に観察光を集光するように、その光学特性が調整されている。また、ズームレンズ及びフォーカスレンズは、撮像画像の倍率及び焦点の調整のため、その光軸上の位置が移動可能に構成される。

　撮像部５１２３は撮像素子によって構成され、レンズユニット５１２１の後段に配置される。レンズユニット５１２１を通過した観察光は、当該撮像素子の受光面に集光され、光電変換によって、観察像に対応した画像信号が生成される。撮像部５１２３によって生成された画像信号は、通信部５１２７に提供される。

　撮像部５１２３を構成する撮像素子としては、例えばＣＭＯＳ（Complementary　Metal　Oxide　Semiconductor）タイプのイメージセンサであり、Ｂａｙｅｒ配列を有するカラー撮影可能なものが用いられる。なお、当該撮像素子としては、例えば４Ｋ以上の高解像度の画像の撮影に対応可能なものが用いられてもよい。術部の画像が高解像度で得られることにより、術者５１８１は、当該術部の様子をより詳細に把握することができ、手術をより円滑に進行することが可能となる。

　また、撮像部５１２３を構成する撮像素子は、３Ｄ表示に対応する右目用及び左目用の画像信号をそれぞれ取得するための１対の撮像素子を有するように構成される。３Ｄ表示が行われることにより、術者５１８１は術部における生体組織の奥行きをより正確に把握することが可能になる。なお、撮像部５１２３が多板式で構成される場合には、各撮像素子に対応して、レンズユニット５１２１も複数系統設けられる。

　また、撮像部５１２３は、必ずしもカメラヘッド５１１９に設けられなくてもよい。例えば、撮像部５１２３は、鏡筒５１１７の内部に、対物レンズの直後に設けられてもよい。

　駆動部５１２５は、アクチュエータによって構成され、カメラヘッド制御部５１２９からの制御により、レンズユニット５１２１のズームレンズ及びフォーカスレンズを光軸に沿って所定の距離だけ移動させる。これにより、撮像部５１２３による撮像画像の倍率及び焦点が適宜調整され得る。

　通信部５１２７は、ＣＣＵ５１５３との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部５１２７は、撮像部５１２３から得た画像信号をＲＡＷデータとして伝送ケーブル５１７９を介してＣＣＵ５１５３に送信する。この際、術部の撮像画像を低レイテンシで表示するために、当該画像信号は光通信によって送信されることが好ましい。手術の際には、術者５１８１が撮像画像によって患部の状態を観察しながら手術を行うため、より安全で確実な手術のためには、術部の動画像が可能な限りリアルタイムに表示されることが求められるからである。光通信が行われる場合には、通信部５１２７には、電気信号を光信号に変換する光電変換モジュールが設けられる。画像信号は当該光電変換モジュールによって光信号に変換された後、伝送ケーブル５１７９を介してＣＣＵ５１５３に送信される。

　また、通信部５１２７は、ＣＣＵ５１５３から、カメラヘッド５１１９の駆動を制御するための制御信号を受信する。当該制御信号には、例えば、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報、撮像時の露出値を指定する旨の情報、並びに／又は撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報等、撮像条件に関する情報が含まれる。通信部５１２７は、受信した制御信号をカメラヘッド制御部５１２９に提供する。なお、ＣＣＵ５１５３からの制御信号も、光通信によって伝送されてもよい。この場合、通信部５１２７には、光信号を電気信号に変換する光電変換モジュールが設けられ、制御信号は当該光電変換モジュールによって電気信号に変換された後、カメラヘッド制御部５１２９に提供される。

　なお、上記のフレームレートや露出値、倍率、焦点等の撮像条件は、取得された画像信号に基づいてＣＣＵ５１５３の制御部５１７７によって自動的に設定される。つまり、いわゆるＡＥ（Auto　Exposure）機能、ＡＦ（Auto　Focus）機能及びＡＷＢ（Auto　White　Balance）機能が内視鏡５１１５に搭載される。

　カメラヘッド制御部５１２９は、通信部５１２７を介して受信したＣＣＵ５１５３からの制御信号に基づいて、カメラヘッド５１１９の駆動を制御する。例えば、カメラヘッド制御部５１２９は、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報及び／又は撮像時の露光を指定する旨の情報に基づいて、撮像部５１２３の撮像素子の駆動を制御する。また、例えば、カメラヘッド制御部５１２９は、撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報に基づいて、駆動部５１２５を介してレンズユニット５１２１のズームレンズ及びフォーカスレンズを適宜移動させる。カメラヘッド制御部５１２９は、更に、鏡筒５１１７やカメラヘッド５１１９を識別するための情報を記憶する機能を備えてもよい。

　なお、レンズユニット５１２１や撮像部５１２３等の構成を、気密性及び防水性が高い密閉構造内に配置することで、カメラヘッド５１１９について、オートクレーブ滅菌処理に対する耐性を持たせることができる。

　次に、ＣＣＵ５１５３の機能構成について説明する。通信部５１７３は、カメラヘッド５１１９との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部５１７３は、カメラヘッド５１１９から、伝送ケーブル５１７９を介して送信される画像信号を受信する。この際、上記のように、当該画像信号は好適に光通信によって送信され得る。この場合、光通信に対応して、通信部５１７３には、光信号を電気信号に変換する光電変換モジュールが設けられる。通信部５１７３は、電気信号に変換した画像信号を画像処理部５１７５に提供する。

　また、通信部５１７３は、カメラヘッド５１１９に対して、カメラヘッド５１１９の駆動を制御するための制御信号を送信する。当該制御信号も光通信によって送信されてよい。

　画像処理部５１７５は、カメラヘッド５１１９から送信されたＲＡＷデータである画像信号に対して各種の画像処理を施す。当該画像処理としては、例えば現像処理、高画質化処理（帯域強調処理、超解像処理、ＮＲ（Noise　reduction）処理及び／又は手ブレ補正処理等）、並びに／又は拡大処理（電子ズーム処理）等、各種の公知の信号処理が含まれる。また、画像処理部５１７５は、ＡＥ、ＡＦ及びＡＷＢを行うための、画像信号に対する検波処理を行う。

　画像処理部５１７５は、ＣＰＵやＧＰＵ等のプロセッサによって構成され、当該プロセッサが所定のプログラムに従って動作することにより、上述した画像処理や検波処理が行われ得る。なお、画像処理部５１７５が複数のＧＰＵによって構成される場合には、画像処理部５１７５は、画像信号に係る情報を適宜分割し、これら複数のＧＰＵによって並列的に画像処理を行う。

　制御部５１７７は、内視鏡５１１５による術部の撮像、及びその撮像画像の表示に関する各種の制御を行う。例えば、制御部５１７７は、カメラヘッド５１１９の駆動を制御するための制御信号を生成する。この際、撮像条件がユーザによって入力されている場合には、制御部５１７７は、当該ユーザによる入力に基づいて制御信号を生成する。あるいは、内視鏡５１１５にＡＥ機能、ＡＦ機能及びＡＷＢ機能が搭載されている場合には、制御部５１７７は、画像処理部５１７５による検波処理の結果に応じて、最適な露出値、焦点距離及びホワイトバランスを適宜算出し、制御信号を生成する。

　また、制御部５１７７は、画像処理部５１７５によって画像処理が施された画像信号に基づいて、術部の画像を表示装置５１５５に表示させる。この際、制御部５１７７は、各種の画像認識技術を用いて術部画像内における各種の物体を認識する。例えば、制御部５１７７は、術部画像に含まれる物体のエッジの形状や色等を検出することにより、鉗子等の術具、特定の生体部位、出血、エネルギー処置具５１３５使用時のミスト等を認識することができる。制御部５１７７は、表示装置５１５５に術部の画像を表示させる際に、その認識結果を用いて、各種の手術支援情報を当該術部の画像に重畳表示させる。手術支援情報が重畳表示され、術者５１８１に提示されることにより、より安全かつ確実に手術を進めることが可能になる。

　カメラヘッド５１１９及びＣＣＵ５１５３を接続する伝送ケーブル５１７９は、電気信号の通信に対応した電気信号ケーブル、光通信に対応した光ファイバ、又はこれらの複合ケーブルである。

　ここで、図示する例では、伝送ケーブル５１７９を用いて有線で通信が行われていたが、カメラヘッド５１１９とＣＣＵ５１５３との間の通信は無線で行われてもよい。両者の間の通信が無線で行われる場合には、伝送ケーブル５１７９を手術室内に敷設する必要がなくなるため、手術室内における医療スタッフの移動が当該伝送ケーブル５１７９によって妨げられる事態が解消され得る。

　以上、本開示に係る技術が適用され得る手術室システム５１００の一例について説明した。なお、ここでは、一例として手術室システム５１００が適用される医療用システムが内視鏡手術システム５１１３である場合について説明したが、手術室システム５１００の構成はかかる例に限定されない。例えば、手術室システム５１００は、内視鏡手術システム５１１３に代えて、検査用軟性内視鏡システムや顕微鏡手術システムに適用されてもよい。

　本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、シーリングカメラ５１８７による術者の手元の撮像や、術場カメラ５１８９による手術室全体の様子の撮像、内視鏡５１１５による術部の撮像等に好適に適用され得る。具体的には、シーリングカメラ５１８７、術場カメラ５１８９、内視鏡５１１５に設けられる連続可変ＮＤフィルタとアイリス（光学絞り）を、ユーザによるコントローラ（例えば、入力装置５１６１）からの操作入力に基づいて制御部（例えば、ＣＣＵ５１５３）が調整することで適用され得る。

　これらの撮像に、本開示に係る技術を適用することにより、手術に係る画像の撮像について、術部の撮像画像の明るさを調整する際に、絞りを小さくすることで発生する小絞りボケを避けて、撮像画像の解像感を維持したり、絞り過ぎて撮像画像が真っ暗になる事故を防ぐことができ、ひいては、手術の安全性を高めることができる。

　本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

　また、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、他の効果があってもよい。

　さらに、本開示は以下のような構成をとることができる。

（１）
　撮像装置により取得される撮像画像の明るさを指示する指示値の変化に連動して、透過率が連続的に可変の連続可変ＮＤフィルタによる第１の明るさ調整と、アイリスによる第２の明るさ調整の少なくともいずれかを行う制御部
　を備える信号処理装置。
（２）
　前記制御部は、前記指示値の変化に応じて、前記第１の明るさ調整と、前記第２の明るさ調整の切り替え制御を行う
　（１）に記載の信号処理装置。
（３）
　前記制御部は、前記指示値と所定の閾値との比較結果に基づいて、前記切り替え制御を行う
　（２）に記載の信号処理装置。
（４）
　前記指示値は、Ｆ値を示し、
　前記制御部は、前記指示値が前記閾値より大きい場合に前記第１の明るさ調整が行われ、前記指示値が前記閾値より小さい場合に前記第２の明るさ調整が行われるように、前記切り替え制御を行う
　（３）に記載の信号処理装置。
（５）
　前記制御部は、イメージセンサ情報とレンズ情報に基づいて、前記閾値を設定する
　（３）または（４）に記載の信号処理装置。
（６）
　前記制御部は、前記指示値の変化に応じて、前記第１の明るさ調整、前記第２の明るさ調整、および、前記指示値に応じたゲインを前記撮像画像に与えることによる第３の明るさ調整の切り替え制御を行う
　（２）に記載の信号処理装置。
（７）
　前記制御部は、前記指示値と、第１の閾値および第２の閾値との比較結果に基づいて、前記切り替え制御を行う
　（６）に記載の信号処理装置。
（８）
　前記指示値は、Ｆ値を示し、
　前記制御部は、前記指示値が前記第１の閾値より大きい場合に前記第１の明るさ調整が行われ、前記指示値が前記第１の閾値より小さく前記第２の閾値より大きい場合に前記第２の明るさ調整が行われ、前記指示値が前記第２の閾値より小さい場合に前記第３の明るさ調整が行われるように、前記切り替え制御を行う
　（７）に記載の信号処理装置。
（９）
　前記制御部は、イメージセンサ情報とレンズ情報に基づいて、前記第１の閾値と前記第２の閾値を設定する
　（７）または（８）に記載の信号処理装置。
（１０）
　前記制御部は、前記指示値の変化に連動して、前記第２の明るさ調整を行わずに、前記第１の明るさ調整のみを行う
　（１）に記載の信号処理装置。
（１１）
　前記制御部は、前記指示値の変化に連動して、明るさが一定となるように、前記第１の明るさ調整と前記第２の明るさ調整を行う
　（１）に記載の信号処理装置。
（１２）
　前記指示値は、被写界深度を示し、
　前記制御部は、前記第１の明るさ調整と前記第２の明るさ調整のうちの一方による前記撮像画像の明るさの変化を、他方による前記撮像画像の明るさの変化で相殺するように、前記第１の明るさ調整と前記第２の明るさ調整を同時に行う
　（１０）に記載の信号処理装置。
（１３）
　前記制御部は、前記撮像装置がオンタリー中であっても、前記連続可変ＮＤフィルタによる前記第１の明るさ調整を可能とする
　（１）に記載の信号処理装置。
（１４）
　前記撮像装置は、前記連続可変ＮＤフィルタを含む複数のフィルタが設けられたディスクを有し、
　前記制御部は、前記ディスクの回転駆動により、イメージセンサへの有効光線が通過する有効光線範囲上に配置されるフィルタを切り替える
　（１３）に記載の信号処理装置。
（１５）
　前記複数のフィルタは、前記連続可変ＮＤフィルタの他に、自身を透過する入射光に対して光学的影響を及ぼさない素通しフィルタをさらに含み、
　前記制御部は、前記撮像装置がオンタリー中の場合には、前記連続可変ＮＤフィルタから前記素通しフィルタへの切り替えを禁止する
　（１４）に記載の信号処理装置。
（１６）
　前記制御部は、使用者の操作に基づいて、前記指示値の変化を受け付ける
　（１）乃至（１５）のいずれかに記載の信号処理装置。
（１７）
　前記使用者の操作は、リモートコントローラに対する操作を含む
　（１６）に記載の信号処理装置。
（１８）
　前記使用者の操作は、リモートコントローラが有する１つの調整操作子に対する操作を含む
　（１６）に記載の信号処理装置。
（１９）
　信号処理装置が、
　撮像装置により取得される撮像画像の明るさを指示する指示値の変化に連動して、透過率が連続的に可変の連続可変ＮＤフィルタによる第１の明るさ調整と、アイリスによる第２の明るさ調整の少なくともいずれかを行う
　信号処理方法。
（２０）
　アイリスを介した入射光を受光して撮像画像を取得するイメージセンサと、
　前記撮像画像の明るさを指示する指示値の変化に連動して、透過率が連続的に可変の連続可変ＮＤフィルタによる第１の明るさ調整と、前記アイリスによる第２の明るさ調整の少なくともいずれかを行う制御部
　を備える撮像装置。

　１００　フィルタユニット，　１１０　ディスク，　１１１　偏光フィルタ，　１１２乃至１１５　フィルタ，　１２０　ディスク，　Ｇ１２０　外周ギア，　１２１　偏光フィルタ，　１２２，１２３　フィルタ，　１３０　ギアボックス，　１４０，１５０　モータ，　１８１　駆動ギア，　１９０　減速機構，　１９１　ロータリダンパ，　２１０　コードホイール，　２２０　光エンコーダ，　４０１　制御部，　４１３　モータ，　４１４　位置検出部，　４２３　モータ，　４２４　位置検出部，　３１０　撮像装置，　３１１　イメージセンサ，　３１２　増幅部，　３１３　画像処理部，　３１４　制御部，　３２０　レンズ装置，　３２１　レンズ，　３２２　アイリス駆動部，　３３０　ＣＣＵ，　３４０　リモートコントローラ，　３４０ａ　調整操作子，　９００　コンピュータ

Claims

　撮像装置により取得される撮像画像の明るさを指示する指示値の変化に連動して、透過率が連続的に可変の連続可変ＮＤフィルタによる第１の明るさ調整と、アイリスによる第２の明るさ調整の少なくともいずれかを行う制御部
　を備える信号処理装置。
　前記制御部は、前記指示値の変化に応じて、前記第１の明るさ調整と、前記第２の明るさ調整の切り替え制御を行う
　請求項１に記載の信号処理装置。
　前記制御部は、前記指示値と所定の閾値との比較結果に基づいて、前記切り替え制御を行う
　請求項２に記載の信号処理装置。
　前記指示値は、Ｆ値を示し、
　前記制御部は、前記指示値が前記閾値より大きい場合に前記第１の明るさ調整が行われ、前記指示値が前記閾値より小さい場合に前記第２の明るさ調整が行われるように、前記切り替え制御を行う
　請求項３に記載の信号処理装置。
　前記制御部は、イメージセンサ情報とレンズ情報に基づいて、前記閾値を設定する
　請求項３に記載の信号処理装置。
　前記制御部は、前記指示値の変化に応じて、前記第１の明るさ調整、前記第２の明るさ調整、および、前記指示値に応じたゲインを前記撮像画像に与えることによる第３の明るさ調整の切り替え制御を行う
　請求項２に記載の信号処理装置。
　前記制御部は、前記指示値と、第１の閾値および第２の閾値との比較結果に基づいて、前記切り替え制御を行う
　請求項６に記載の信号処理装置。
　前記指示値は、Ｆ値を示し、
　前記制御部は、前記指示値が前記第１の閾値より大きい場合に前記第１の明るさ調整が行われ、前記指示値が前記第１の閾値より小さく前記第２の閾値より大きい場合に前記第２の明るさ調整が行われ、前記指示値が前記第２の閾値より小さい場合に前記第３の明るさ調整が行われるように、前記切り替え制御を行う
　請求項７に記載の信号処理装置。
　前記制御部は、イメージセンサ情報とレンズ情報に基づいて、前記第１の閾値と前記第２の閾値を設定する
　請求項７に記載の信号処理装置。
　前記制御部は、前記指示値の変化に連動して、前記第２の明るさ調整を行わずに、前記第１の明るさ調整のみを行う
　請求項１に記載の信号処理装置。
　前記制御部は、前記指示値の変化に連動して、明るさが一定となるように、前記第１の明るさ調整と前記第２の明るさ調整を行う
　請求項１に記載の信号処理装置。
　前記指示値は、被写界深度を示し、
　前記制御部は、前記第１の明るさ調整と前記第２の明るさ調整のうちの一方による前記撮像画像の明るさの変化を、他方による前記撮像画像の明るさの変化で相殺するように、前記第１の明るさ調整と前記第２の明るさ調整を同時に行う
　請求項１０に記載の信号処理装置。
　前記制御部は、前記撮像装置がオンタリー中であっても、前記連続可変ＮＤフィルタによる前記第１の明るさ調整を可能とする
　請求項１に記載の信号処理装置。
　前記撮像装置は、前記連続可変ＮＤフィルタを含む複数のフィルタが設けられたディスクを有し、
　前記制御部は、前記ディスクの回転駆動により、イメージセンサへの有効光線が通過する有効光線範囲上に配置されるフィルタを切り替える
　請求項１３に記載の信号処理装置。
　前記複数のフィルタは、前記連続可変ＮＤフィルタの他に、自身を透過する入射光に対して光学的影響を及ぼさない素通しフィルタをさらに含み、
　前記制御部は、前記撮像装置がオンタリー中の場合には、前記連続可変ＮＤフィルタから前記素通しフィルタへの切り替えを禁止する
　請求項１４に記載の信号処理装置。
　前記制御部は、使用者の操作に基づいて、前記指示値の変化を受け付ける
　請求項１に記載の信号処理装置。
　前記使用者の操作は、リモートコントローラに対する操作を含む
　請求項１６に記載の信号処理装置。
　前記使用者の操作は、リモートコントローラが有する１つの調整操作子に対する操作を含む
　請求項１６に記載の信号処理装置。
　信号処理装置が、
　撮像装置により取得される撮像画像の明るさを指示する指示値の変化に連動して、透過率が連続的に可変の連続可変ＮＤフィルタによる第１の明るさ調整と、アイリスによる第２の明るさ調整の少なくともいずれかを行う
　信号処理方法。
　アイリスを介した入射光を受光して撮像画像を取得するイメージセンサと、
　前記撮像画像の明るさを指示する指示値の変化に連動して、透過率が連続的に可変の連続可変ＮＤフィルタによる第１の明るさ調整と、前記アイリスによる第２の明るさ調整の少なくともいずれかを行う制御部
　を備える撮像装置。