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Title:
IMAGE CAPTURE DEVICE, ENDOSCOPE DEVICE INCLUDING IMAGE CAPTURE DEVICE, MOVABLE BODY INCLUDING IMAGE CAPTURE DEVICE, IMAGE CAPTURE UNIT, AND VIDEO PROCESSING UNIT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/174908
Kind Code:
A1
Abstract:
A waveguide 30 for transferring millimeter waves or sub-millimeter waves is provided between a first unit 10A having an image capture unit and a second unit 20A having a video processing unit; and the second unit 20A is provided with a millimeter wave carrier generation unit 202 and a demodulation unit 203 that reproduces video signals, which were generated by the image capture unit, from millimeter-wave modulated waves generated in the first unit 10A and received via the waveguide 30; while the first unit 10A is provided with a processing/transmitting unit 102 that receives a millimeter wave carrier transferred via the waveguide 30, then superimposes the video signals generated by the image capture unit onto the millimeter wave carrier to thereby generate the millimeter-wave modulated waves, and that then transmits the millimeter-wave modulated waves toward the waveguide 30.

Inventors:
WATANABE TADASHI (JP)
Application Number:
PCT/JP2020/001018
Publication Date:
September 03, 2020
Filing Date:
January 15, 2020
Export Citation:
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Assignee:
OLYMPUS CORP (JP)
International Classes:
H04N5/232; A61B1/00; A61B1/04; G02B23/24; H01P3/12; H04N5/225; H04N7/18
Foreign References:
JP2015019137A2015-01-29
JP2014139692A2014-07-31
JP2018191137A2018-11-29
Attorney, Agent or Firm:
ITOH-SHIN PATENT OFFICE (JP)
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Claims:
\¥02020/174908 45 卩(:17 2020/001018 請求の範囲

[請求項 1 ] 被検物を撮像して映像信号を生成する撮像部を有する第 1ユニッ ト と、

前記映像信号に対して所定の処理を施す映像処理部を有する第 2ユ ニッ トと、

前記第 1ユニッ トと前記第 2ユニッ トとの間に設けられ、 ミリ波ま たはサブミリ波を伝送する導波路と、

前記第 2ユニッ トに配設され、 所定の基準信号に基づいてミリ波搬 送波を生成するミリ波搬送波生成部と、

前記第 1ユニッ トに配設され、 前記導波路を経由して前記第 2ユニ ッ トにおける前記ミリ波搬送波生成部において生成された前記ミリ波 搬送波を受信し、 前記撮像部で生成した前記映像信号を当該ミリ波搬 送波に重畳してミリ波変調波を生成し、 当該ミリ波変調波を前記導波 路に向けて送信する処理送信部と、

前記第 2ユニッ トに配設され、 前記第 1ユニッ トにおいて生成され た前記ミリ波変調波を、 前記導波路を経由して受信し、 前記撮像部で 生成された前記映像信号を再生する復調部と、

を備えることを特徴とする撮像装置。

[請求項 2] 前記第 2ユニッ トは、 前記ミリ波搬送波生成部と前記復調部との間 に配設された遅延回路をさらに有し、

前記遅延回路は、 当該遅延回路を通過する信号に対して、 前記導波 路を経由する往復の信号伝達時間と同等の時間遅れを生じさせるよう に設定された

ことを特徴とする請求項 1 に記載の撮像装置。

[請求項 3] 前記第 1ユニッ トは、 前記導波路を経由して受信した前記ミリ波搬 送波の一部から前記撮像部を駆動するための電力を生成し、 当該電力 を前記撮像部に供給する電力生成部を、 さらに有する ことを特徴とする請求項 1 に記載の撮像装置。 [請求項 4] 前記第 1ユニッ トは、 前記導波路を経由して受信した前記ミリ波搬 送波の一部から当該第 1ユニッ ト内の動作基準信号となるクロック信 号を生成し、 当該クロック信号を前記撮像部に供給するクロック生成 部を、 さらに有する

ことを特徴とする請求項 1 に記載の撮像装置。

[請求項 5] 前記第 2ユニッ トは、 所定の撮像制御信号を生成する撮像制御部を さらに有し、

前記第 1ユニッ トは、 前記導波路を経由して前記撮像制御部におい て生成された前記撮像制御信号を受信すると共に再生しさらに当該再 生した前記撮像制御信号を前記撮像部に供給する撮像制御信号受信再 生部を、 さらに有する

ことを特徴とする請求項 1の撮像装置

[請求項 6] 前記導波路は、

長手方向に誘電率が均一、 かつ、 長手方向の断面が同一形状を呈す る線状の誘電体と、

前記誘電体の外周を覆う位置に配設された外導体と、

を有し、 6 OGH z近傍以上のミリ波またはサブミリ波以上の周波 数帯域の電波を伝導する導波管により構成される

ことを特徴とする請求項 1 に記載の撮像装置。

[請求項 7] 前記導波管における前記外導体は、 金属と樹脂との複合材料を有す る平箔糸を組み紐状に編んで形成される

ことを特徴とする請求項 6に記載の撮像装置。

[請求項 8] 前記処理送信部は、 〇〇K (〇N_〇 F F Ke y i n g) または

AS K (Am p I i t u d e S h i f t Ke y i n g) による変調 器を含み構成される

ことを特徴とする請求項 1 に記載の撮像装置。

[請求項 9] 前記処理送信部は、 直交振幅変調 (QAM = Q u a d r a t u r e

A m p I i t u d e Mo d u l a t i o n) による変調器を含み構 \¥02020/174908 47 卩(:171?2020/001018

成される

ことを特徴とする請求項 1 に記載の撮像装置。

[請求項 10] 前記第 1ユニッ トは、 前記撮像部の振れ補正を行う振れ補正機構を さらに有する

ことを特徴とする請求項 1 に記載の撮像装置。

[請求項 1 1 ] 請求項 1 に記載の撮像装置を含むことを特徴とする内視鏡装置。

[請求項 12] 請求項 1 に記載の撮像装置を含むことを特徴とする移動体。

[請求項 13] 前記撮像部を複数有することを特徴とする請求項 1 2に記載の移動 体。

[請求項 14] ミリ波を伝送する導波路に接続される撮像ユニッ トであって、 画像を撮像して映像信号を生成する撮像部と、 前記導波路を経由して受信したミリ波の搬送波信号に前記撮像部の 生成した映像信号を重畳してミリ波変調波を生成し、 前記生成したミ リ波変調波を前記導波路に送信する、 処理送信部と、 を有することを特徴とする撮像ユニッ ト。

[請求項 15] ミリ波を伝送する導波路に接続される映像処理ユニッ トであって、 所定の基準信号に基づいてミリ波搬送波を生成して前記導波路に送 出するミリ波搬送波生成部と、

前記ミリ波搬送波に映像信号を重畳することで生成されたミリ波変 調波を前記導波路を経由して受信して復調することで前記映像信号を 再生する復調部と、

を有することを特徴とする映像処理ユニッ ト。

Description:
明 細 書

発明の名称 :

撮像装置、 撮像装置を含む内視鏡装置、 撮像装置を含む移動体、 撮像ユニ ットおよび映像処理ユニット

技術分野

[0001] 本発明は、 撮像装置、 撮像装置を含む内視鏡装置、 撮像装置を含む移動体 、 撮像ユニッ トおよび映像処理ユニッ ト、 詳しくは、 ミリ波またはサブミリ 波帯以上の電波伝送を行う導波路を備えた撮 像装置、 撮像装置を含む内視鏡 装置、 および撮像装置を含む移動体、 撮像ユニッ トおよび映像処理ユニッ ト に関する。

背景技術

[0002] 近年、 いわゆる F T T H (Fiber To The Home) 等の技術により、 1 G b p sを超える通信速度を有する通信環境が一般 家庭にも浸透してきている。 また、 スマートフォン等の高い処理能力を有する端 末が広く普及し、 利用可 能な通信技術、 および、 情報処理の速度、 すなわち 「ハード性能」 が著しく 向上してきている。

[0003] また、 いわゆる F H D (Full High Definition) を超える 4 K . 8 K画像 に代表される高精細/大容量映像の利用、 インターネッ トを介した情報アク セスの拡大等により、 個人、 または企業において利用可能な情報の質と量 、 すなわち 「ソフト利用」 についても飛躍的に拡大している。

[0004] このような流れの中で 4 K 8 Kといった高精細な映像を取得するための 撮像装置への要求が高まっているが、 高精細映像ではその画素数の増加に起 因して映像情報の容量が大きく、 従来の通信方法では対応が難しくなってき ている。 具体的には、 4 K 8 K映像の伝送で臨場感のある映像を求める場 合 (例えば、 輝度情報を増やす、 または毎秒当たりのフレーム数を増す場合 ) 、 5 OG b p sを超えるような情報伝送速度さえ求められ ようになって きている。 [0005] この 5 OG b p sを超えるような情報伝送速度は、 従来多く利用されてき た LVDS (Low Voltage Differential Signaling) のようなメタル線を用 いた差動線路の限界を超えるものである。

[0006] この伝送速度に対応する方法として複数の線 路に分けて伝送する方法も考 えられるが、 この場合、 全ての線路の信号のタイミングずれを保証す ること が難しく、 そのための回路も技術的難易度が高い上に回 路規模が大きくなり 、 汎用的に利用しにくくなってしまう。 すなわち、 数 +G b p s才ーダー以 上の通信に従来のメタル線を用いた線路を利 用することは多くの困難があり 、 現実的とはいえなくなってきている。

[0007] 上記のような数 +G b p sオーダー以上の通信には、 従来から長距離伝送 、 またはデータセンターでの高速通信で利用さ れてきた光通信技術を利用す ることも考慮できるが、 光通信線路は、 一般に固く可撓性に劣るという問題 があるだけでなく、 光通信の送受信ユニッ トは非常に高価であり、 普及価格 帯の製品での通信手段として適当とは言い難 い。

[0008] このような状況から、 数 +G b p sオーダー以上の高速通信と廉価性を両 立する有線通信手段としてミリ波通信を採用 した開発が進められている。 た とえば、 日本国特開 201 1 _39340号公報では、 ミリ波を用いた高速 通信を行う撮像素子が提案されており、 また、 日本国特許第 5725222 号明細書、 日本国特許第 25 1 6 1 40号明細書、 日本国特開 201 5 _ 1 9 1 37号公報では、 ミリ波を利用した信号伝送の形態が提案され ている。

[0009] 上述した日本国特開 201 1 —39340号公報には、 手振れ補正機能を 備えた撮像装置が開示されている。 しかし係る撮像装置では、 ミリ波による 通信は搬送波周波数に高い安定度が要求され るために周波数安定度の高い複 雑な発振回路が必要となり、 送受信に関わるユニッ トが大きくなり易いとい う課題がある。

[0010] すなわち、 日本国特開 201 1 -39340号公報に記載された撮像装置 では、 撮像素子を有するユニッ トが大型化しやすく、 手振れ補正機能の性能 低下を招くという課題がある。 \¥02020/174908 3 卩(:171?2020/001018

[001 1 ] なお、 ここで示した撮像素子を有するユニッ トの大型化は、 他の用途にお いても問題となる。 例えば、 撮像素子を搭載する撮像装置として内視鏡装 置 を想定すると、 撮像素子を有するユニッ トの大きさは内視鏡自体の大型化を 招くこととなり、 小型化が求められる内視鏡においては採用し 辛いという問 題を抱える。

[0012] ここで指摘したミリ波による通信を行う撮像 素子を有するユニッ トの大型 化は、 上記に指摘したように発振回路の周波数安定 度への要求が厳しいこと に起因しており、 この緩和は前記ユニッ トの大型化を抑える効果を有する。

[0013] 斯様な効果に着目した例として、 日本国特許第 5 7 2 5 2 2 2号明細書に 記載された技術が知られている。 この技術は、 受信した信号を注入信号とし て変調用の搬送信号と同期した復調用の搬送 信号を生成してこれを復調に利 用する仕組み (注入同期方式) によって前記周波数安定度への要求緩和を達 成しており、 前記撮像素子を有するユニッ トの大型化を一定程度抑えている

[0014] なお、 同様の対応は日本国特開 2 0 1 1 —3 9 3 4 0号公報中でも指摘さ れ、 注入同期方式の採用により発信周波数安定度 についての要求仕様を緩め ることができることも記載されているが、 日本国特開 2 0 1 1 —3 9 3 4 0 号公報、 日本国特許第 5 7 2 5 2 2 2号明細書にある何れの場合も、 送信側 に発信回路が必要なことに変わりは無く、 また注入同期を行うための回路追 加は必要であり、 送受信に係るユニッ トを十分に小さくすることはできず、 ユニッ トの大型化を抑制する効果は十分とはいえな い。

[0015] 一方、 日本国特許第 2 5 1 6 1 4 0号明細書においては、 ミリ波を用いた

I 口力ード送受信回路が開示されている。 係る回路においては、 高安定の発 振回路を発信側 (子機) ではなく親機側に配設することで、 子機、 すなわち 信号送信側の構成を簡素化し、 小型軽量化することに成功している。

[0016] しかし、 本構成では電波を自由空間に対して発するた めに電波が拡散して 効率が悪く、 他の通信との干渉の問題もあることから実質 的に極めて近距離 の、 かつ、 通信速度も劣る状態での通信しか行うことが できない、 という問 \¥02020/174908 4 卩(:171?2020/001018

題がある。

[0017] また日本国特開 2 0 1 5 _ 1 9 1 3 7号公報においては、 ミリ波を用いた 通信システムが開示されている。 係るシステムでは、 親機側に発振回路を持 たせると共に電波を閉じた空間に伝播させる ため、 前記撮像素子を有するユ ニッ トの大型化を避けつつ、 伝送距離を長くとり、 高い通信速度をも得るこ とができる。

[0018] しかし本構成においても、 搬送波周波数に高い安定度が要求されるため に 周波数安定度の高い複雑な発振回路が必要と なるというミリ波通信特有の課 題は有したままであり、 この改善が望まれている。

[0019] 本発明は、 上記事情に鑑みてなされたものであり、 撮像素子を有するユニ ッ トの小型軽量化と、 長い伝送距離および高い通信速度とを両立し ながら、 ミリ波通信システムの発振回路に対する高い 周波数安定度への要求を緩和す ることで、 より利用し易い撮像装置、 撮像装置を含む内視鏡装置、 撮像装置 を含む移動体、 撮像ユニッ トおよび映像処理ユニッ トを提供することを目的 とする

発明の開示

課題を解決するための手段

[0020] 本発明の一態様の撮像装置は、 被検物を撮像して映像信号を生成する撮像 部を有する第 1ユニッ トと、 前記映像信号に対して所定の処理を施す映像 処 理部を有する第 2ユニッ トと、 前記第 1ユニッ トと前記第 2ユニッ トとの間 に設けられ、 ミリ波またはサブミリ波を伝送する導波路と 、 前記第 2ユニッ 卜に配設され、 所定の基準信号に基づいてミリ波搬送波を生 成するミリ波搬 送波生成部と、 前記第 1ユニッ トに配設され、 前記導波路を経由して前記第 2ユニッ トにおける前記ミリ波搬送波生成部において 生成された前記ミリ波 搬送波を受信し、 前記撮像部で生成した前記映像信号を当該ミ リ波搬送波に 重畳してミリ波変調波を生成し、 当該ミリ波変調波を前記導波路に向けて送 信する処理送信部と、 前記第 2ユニッ トに配設され、 前記第 1ユニッ トにお いて生成された前記ミリ波変調波を、 前記導波路を経由して受信し、 前記撮 \¥02020/174908 5 卩(:171?2020/001018

像部で生成された前記映像信号を再生する 復調部と、 を備える。

[0021] 本発明の一態様の内視鏡装置は、 前記撮像装置を含む。

[0022] 本発明の一態様の移動体は、 前記撮像装置を含む。

[0023] 本発明の一態様の撮像ユニッ トは、 ミリ波を伝送する導波路に接続される 撮像ユニッ トであって、 画像を撮像して映像信号を生成する撮像部と 、 前記 導波路を経由して受信したミリ波の搬送波信 号に前記撮像部の生成した映像 信号を重畳してミリ波変調波を生成し、 前記生成したミリ波変調波を前記導 波路に送信する、 処理送信部と、 を有する。

[0024] 本発明の一態様の映像処理ユニッ トは、 ミリ波を伝送する導波路に接続さ れる映像処理ユニッ トであって、 所定の基準信号に基づいてミリ波搬送波を 生成して前記導波路に送出するミリ波搬送波 生成部と、 前記ミリ波搬送波に 映像信号を重畳することで生成されたミリ波 変調波を前記導波路を経由して 受信して復調することで前記映像信号を再生 する復調部と、 を有する。

図面の簡単な説明

[0025] [図 1]図 1は、 本発明の第 1の実施の形態の撮像装置の構成を示すブロ ク図 である。

[図 2]図 2は、 第 1の実施形態の撮像装置における導波管の構 を示した要部 拡大断面図である。

[図 3]図 3は、 第 1の実施形態の撮像装置に採用される導波管 おける平箔糸 を組紐形状に組んでなる外導体の外観を示し た外観図である。

[図 4]図 4は、 第 1の実施形態の撮像装置に採用される導波管 おける外導体 を構成する平箔糸の構成を示した要部拡大断 面図である。

[図 5]図 5は、 第 1の実施形態の撮像装置における第 1ユニッ トにおいて処理 送信部の具体的な構成を示したブロック図で ある。

[図 6]図 6は、 第 1の実施形態の撮像装置における第 1ユニッ トにおいて処理 送信部の他の構成例を示したブロック図であ る。

[図 7]図 7は、 本発明の第 2の実施の形態の撮像装置の構成を示すブロ ク図 である。 \¥02020/174908 6 卩(:171?2020/001018

[図 8]図 8は、 本発明の第 3の実施の形態の撮像装置の構成を示すブロ ク図 である。

[図 9]図 9は、 本発明の第 4の実施の形態の撮像装置の構成を示すブロ ク図 である。

[図 10]図 1 0は、 本発明の第 5の実施の形態の撮像装置の構成を示すブロ ク図である。

[図 1 1]図 1 1は、 本発明の第 6の実施の形態の撮像装置の構成を示すブロ ク図である。

[図 12]図 1 2は、 本発明の第 7の実施の形態である撮像装置を適用したカ ラの構成を示す図である。

[図 13]図 1 3は、 本発明の第 8の実施の形態である撮像装置を適用した内 鏡装置の構成を示すブロック図である。

[図 14]図 1 4は、 本発明の第 9の実施の形態である撮像装置を適用した移 体 (ドローン) の構成を示す概略外観図である。

[図 15]図 1 5は、 本発明の第 1 0の実施の形態である撮像装置を適用した移 動体 (カメラ搭載型自動車) の構成を示す概略外観図である。

発明を実施するための最良の形態

[0026] 以下、 図面を参照して本発明の実施の形態を説明す る。

[0027] なお、 この実施の形態により、 この発明が限定されるものではない。 さら に、 図面の記載において、 同 _部分には同 _の符号を付している。 さらにま た、 図面は、 模式的なものであり、 各部材の厚みと幅との関係、 各部材の比 率等は、 現実と異なることに留意する必要がある。 また、 図面の相互間にお いても、 互いの寸法や比率が異なる部分が含まれてい る。

[0028] <第 1の実施形態>

図 1は、 本発明の第 1の実施の形態の撮像装置の構成を示すブロ ク図で ある。 また、 図 2は、 第 1の実施形態の撮像装置における導波管の構 を示 した要部拡大断面図、 図 3は、 第 1の実施形態の撮像装置に採用される導波 管における平箔糸を組紐形状に組んでなる外 導体の外観を示した外観図、 図 \¥02020/174908 7 卩(:171?2020/001018

4は、 第 1の実施形態の撮像装置に採用される導波管 おける平箔糸の構成 を した要部拡大断面図である。

[0029] 図 1 に示すように、 第 1の実施形態の撮像装置 1 は、 被検物を撮像して 映像信号を生成する撮像部 1 〇 1 を有する第 1ユニッ ト (撮像ユニッ ト) 1 〇八と、 前記映像信号に対して所定の処理を施す映像 処理部 2 0 1 を有する 第 2ユニッ ト (映像処理ユニッ ト) 2 0八と、 前記第 1ユニッ ト 1 0八と前 記第 2ユニッ ト 2 0八との間に設けられ、 ミリ波またはサブミリ波を伝送す る導波路 3 0と、 を有する。

[0030] <第 1ユニッ ト 1 0八>

第 1ユニッ ト 1 〇 は、 上述した撮像部 1 0 1 と、 処理送信部 1 0 2とを 有する。 前記撮像部 1 〇 1は、 被検体像を入光する撮像光学系 1 〇 1 1 と、 撮像素子 1 〇 1 2とを有する。 撮像素子 1 0 1 2は、 撮像光学系 1 0 1 1の 後方に配設され、 被検体像を撮像して光電変換により所定の映 像信号を出力 する。

[0031 ] また、 処理送信部 1 0 2は、 前記導波路 3 0を経由して前記第 2ユニッ ト

2〇 におけるミリ波搬送波生成部において生成さ れたミリ波搬送波を受信 し、 撮像部 1 〇 1で生成した前記映像信号を当該ミリ波搬送 に重畳してミ リ波変調波 (ミリ波変調信号) を生成し、 当該ミリ波変調信号を前記導波路

3 0に向けて送信する。 当該処理送信部 1 0 2の具体的な構成については、 後に詳述する。

[0032] このように、 第 1ユニッ ト 1 0 は、 ミリ波を伝送する導波路 3 0に接続 される撮像ユニッ トであって、 画像を撮像して映像信号を生成する撮像部 1 〇 1 と、 導波路 3 0を経由して受信したミリ波の搬送波信号に 像部 1 0 1 の生成した映像信号を重畳してミリ波変調波 を生成し、 生成したミリ波変調 波を導波路 3 0に送信する処理送信部 1 0 2と、 を有する。

[0033] <第 2ユニッ ト 2 0八>

第 2ユニッ ト 2 0 は、 前記ミリ波搬送波を生成するミリ波搬送波生 成部 2 0 2と、 前記第 1ユニッ ト 1 0 から出力された前記映像信号が重畳され \¥02020/174908 8 卩(:171?2020/001018

たミリ波変調信号を元に映像信号を取得す る復調部 2 0 3と、 前記取得した 映像信号に対して所定の処理を施す前記映像 処理部 2 0 1 と、 を有する。

[0034] ミリ波搬送波生成部 2 0 2は、 本実施形態においては図示しない発振素子 または発振回路を有する。 そしてミリ波搬送波生成部 2 0 2は、 前記発振素 子または発振回路において生成された所定の 基準信号に基づいて前記ミリ波 搬送波を生成し、 出力する。 具体的にミリ波搬送波は、 例えば、 前記基準信 号を通倍することにより生成される。

[0035] なお、 ミリ波搬送波生成部 2 0 2は、 他の発振素子もしくは発振回路によ って生成された別の基準信号をミキシング (アップコンパート) することで 前記ミリ波搬送波を生成してもよい。

[0036] 復調部 2 0 3は、 第 1ユニッ ト 1 0 における処理送信部 1 0 2において 生成された前記ミリ波変調信号を導波路 3 0を経由して受信し、 ミリ波搬送 波生成部 2 0 2で生成された信号を利用して前記撮像部 1 0 1で生成された 前記映像信号を再生 (復元) する。

[0037] なお、 前記第 2ユニッ ト 2 0八が含む要素は、 これらが必ずしもユニッ ト として一体化される必要は無い。

[0038] このように、 第 2ユニッ ト 2 0 は、 ミリ波を伝送する導波路 3 0に接続 される映像処理ユニッ トであって、 所定の基準信号に基づいてミリ波搬送波 を生成して導波路 3 0に送出するミリ波搬送波生成部 2 0 2と、 ミリ波搬送 波に映像信号を重畳することで生成されたミ リ波変調波を導波路 3 0を経由 して受信して復調することで映像信号を再生 する復調部 2 0 3と、 を有する

[0039] <導波路 3 0 >

また、 図 2、 図 3に示すように前記導波路 3 0は、 本実施形態においては 、 例えば可撓性の導波管により構成され、 すなわち、 長手方向に誘電率が均 一になるように延出された可撓性の内部誘電 体 3 0 1 と、 前記長手方向に連 続的に延出された前記誘電体の外周を覆い、 可撓性のある金属層である外導 体 3 0 2とを有する導波管により構成される。 \¥02020/174908 9 卩(:171?2020/001018

[0040] 図 2に示すように、 本実施形態において前記内部誘電体 3 0 1は、 長手方 向に誘電率が均一、 かつ、 長手方向に垂直な断面が同一形状を呈する線 状の 誘電体であって、 長手方向に垂直な断面が長径および短径を有 する (例えば 小判型) を有する。

[0041 ] 前記外導体 3 0 2は、 図 4に示すように、 金属箔 3 0 2 2と樹脂フィルム

3 0 2 1 との複合材料により構成された複数の平箔糸 を、 図 2、 図 3に示す ように、 内部誘電体 3 0 1の外周に対して、 例えば角度 4 5度にて巻き付け 組紐状に組んで形成される。

[0042] なお本実施形態において、 「誘電率が均一」 とは、 導波管内部を伝搬する 電波 (ミリ波またはサブミリ波) の波長オーダーの寸法でみたときに均一で あることを意味するものである。 すなわち、 波長才ーダーよりも 1〜 2桁以 上寸法の異なる構造による誘電率分布は、 導波管内部を伝搬する電波には影 響を与えないため、 本実施形態においては、 これを含めて誘電率が均一と表 現している。

[0043] ここで、 本実施形態の撮像装置 1 において採用する導波路 (導波管) 3

0および周辺回路等の構成について、 詳しく説明する。

[0044] 前記導波路 3 0は、 本実施形態においては、 上述したように例えば可撓性 の導波管により構成され、 第 1ユニッ ト 1 〇八と第 2ユニッ ト 2 0八とを結 ぶ信号伝送路であって、 少なくとも一部がミリ波またはサブミリ波を 伝搬す る導波路である。

[0045] すなわち、 本実施形態における導波路 3 0は、 撮像装置等において撮像部 (本実施形態においては第 1ユニッ ト 1 〇 ) と映像処理部 (本実施形態に おいては第 2ユニッ ト 2 0八) とを結ぶ信号伝送方式として従来用いられて きた、 リードワイヤによる信号伝送方式または光フ ァイバによる信号伝送方 式に代わり、 ミリ波またはサブミリ波 (おおよそ 3 0〜 6 0 0◦ 1 ~ 1 2の周波 数を有する電波) を通す導波路 (可撓性導波管) による信号伝送方式を新た に提案するものでもある。

[0046] なお、 本実施形態においてミリ波、 サブミリ波は、 ミリからサブミリオー \¥02020/174908 10 卩(:171?2020/001018

夕 (〇. 5〜 1 0 111 111程度) の波長をもつ電波を指すものとする。

[0047] <可撓性導波管における内部誘電体および 導体 >

ここで、 本実施形態における前記可撓性導波管 3 0における内部誘電体お よび外導体について詳しく説明する。

[0048] 本実施形態における可撓性導波管は、 誘電正接の小ささ、 適切な可撓性の

2条件を適切に満たす誘電体材料を含みミリ 領域 (サブミリ波を含む) で 用いるものであって、 ミリ波またはサブミリ波 (以下、 場合により代表して ミリ波と記載する) を通す導波路により構成されることを特徴と する。

[0049] <内部誘電体の構成 >

上述したように本実施形態において前記内部 誘電体 3 0 1は、 図 2に示す ように、 長手方向に誘電率が均一、 かつ、 長手方向に垂直な断面が同一形状 を呈する線状の誘電体であり、 例えば、 発泡 丁 巳 (ポリテトラフルオロ エチレン) 、 または、 発泡ポリエチレンのような可撓性を備えた誘 電体材料 の利用を想定する。

[0050] 当該内部誘電体 3 0 1は、 あるいは、 母材である樹脂材料 (例えば 丁 巳、 または、 ポリエチレン等の無極性樹脂) と結晶材料 (例えば《アルミナ 等の誘電損失の小さい結晶材料を粉末化した もの) とを混合した誘電体混合 材料を利用してもよい。

[0051 ] または、 前記内部誘電体の変形例としては、 図示はしないが、 以下のよう な構成も採り得る。 すなわち、 例えば、 前記内部誘電体 3 0 1 を、 長手方向 に垂直な断面において相対的に内側に位置す る第 1の誘電体と、 長手方向に 垂直な断面において前記第 1の誘電体より外側に位置し (かつ、 第 1の誘電 体の外周部の全周を覆うように配置され) 、 前記第 1の誘電体よりも低い誘 電率を備える第 2の誘電体と、 により構成してもよい。

[0052] この変形例においては、 前記内部誘電体は、 長手方向の中心に連続した管 形状を呈する空間を有する第 2の誘電体における当該空間内部に、 結晶粉末 により形成された第 1の誘電体を充填することで構成される。 なお、 前記管 形状を呈する空間は、 その断面が長径と短径を有する形状 (例えば小判型) \¥02020/174908 11 卩(:171?2020/001018

を有する。

[0053] また、 この第 1の誘電体における前記結晶粉末は、 高純度の《_八 丨 2 3 結 晶粉末 (本変形例においては、 住友化学株式会社製高純度アルミナ 1 8、 純度 = 9 9 . 9 9 %以上) を適用する。 この高純度 丨 2 3 結晶粉末 は、 例えば、 平均直径が約 1 8 の略球状を呈する。 なお、 第 1の誘電体 はアルミナ結晶粉末であり、 第 2の誘電体における前記管形状の空間内部に 充填されることで形状を保つようになってい る。

[0054] 一方、 第 2の誘電体は、 延伸発泡 丁 巳 (長手方向に延伸することで内 部および表面に連続気孔を形成した 丁 巳) から成り、 長手方向の中心に は、 連続した管形状を呈する空間を有する。

[0055] ここで前記第 1の誘電体における高純度《 _八 丨 2 3 結晶の大きさ (径) は 、 前記第 2の誘電体における前記連続気孔における大 さよりも大きく、 す なわち、 <¾ _八 丨 2 3 結晶は、 前記連続気孔を通過し得ない。

[0056] <外導体の構成>

本実施形態において外導体 3 0 2は、 図 2等に示すように、 前記内部誘電 体 3 0 1の外周を覆う位置に配設され、 可撓性を有する筒状を呈する金属層 部として構成される。 具体的に外導体 3 0 2は、 上述したように帯状の複数 の平箔糸により構成される。

[0057] この帯状の平箔糸は、 図 4に示すように、 長手方向に垂直な断面が長方形 断面を呈し、 樹脂などの非金属物質を包含する下地層 3 0 2 1 と、 金属物質 を包含する金属箔 3 0 2 2を有して構成される。 より具体的に当該平箔糸は 、 下地層として厚さ 2 5 の樹脂フィルム (例えば、 9º7) を採用し、 また、 金属箔としては厚さ 9 の銅箔を採用し、 幅〇. 2 の帯状を呈 して形成される。

[0058] また、 外導体 3 0 2は、 本実施形態においては、 複数 (例えば、 3 2本) の平箔糸を、 円筒組紐状に組んで形成される。 具体的には、 前記内部誘電体 の外周面において、 当該誘電体に接する側に前記金属箔を配置し て巻きつけ られるように延在すると共に、 互いの平箔糸が組紐状形態を形成するように \¥02020/174908 12 卩(:171?2020/001018

編成されるようになっている。

[0059] なお、 当該外導体 3 0 2は、 上述したように所定の金属層部 (金属箔) を 含み、 当該金属箔の導電率は純銅相当の 5 9 X 1 0 6 3 / に設定される。 な お、 ここでは導電率を一意に定めたが、 本発明において金属層部の導電率は 、 これに限定されず、 実施形態においては、 導電率の良い金属層を用いるこ とが好ましい。

[0060] なお、 上述したように本実施形態において外導体 3 0 2である前記平箔糸 は、 第 2の誘電体に接する側に金属箔を配し外側に 脂フィルムを有するよ うに構成したが、 これに限ることなく、 金属層を含む別の形態によって (例 えば金属層を樹脂で挟むような 3層構造によって) 構成されてもよい。

[0061 ] なお、 図 2等においては、 外導体 3 0 2は所定の厚みを持って表現されて いるが、 上述したように、 図面は模式的なものであり、 各部材の厚みと幅と の関係、 各部材の比率等は現実とは異なり、 すなわち、 当該外導体 3 0 2は 、 実際には十分に薄い金属箔により構成される 。

[0062] 上述したように、 本実施形態における内部誘電体 3 0 1は、 断面形状を維 持し易く構成され、 これにより、 当該誘電体内部を伝送する電波の伝送モー ドを安定させることができるという効果を奏 する。

[0063] さらに可撓性導波管 3 0は、 上述したように、 内部誘電体 3 0 1 において 長手方向に安定した断面形状が延設されるこ とにより、 外部から印加される 外力により導波管自体が曲折されたとしても 当該曲折に起因する伝送損失の 増大が抑えられ、 結果として伝送損失量が安定するという効果 を奏する。

[0064] —方、 上述した内部誘電体の変形例においては、 第 2の誘電体は、 第 1の 誘電体の外周部の全周を覆うように配設され 、 かつ、 第 1の誘電体と金属層 である外導体 3 0 2とに挟まれる領域に配設される。

[0065] ここで、 当該変形例においては、 第 2の誘電体は第 1の誘電体よりも低い 誘電率を備える。 すなわち、 第 1の誘電体の誘電率が第 2の誘電体の誘電率 よりも高いことから、 かつ、 第 2の誘電体は、 第 1の誘電体の外周部の全周 を覆うように配置されることから、 可撓性導波管 3 0内を伝送する電磁波の エネルギーを第 1の誘電体に閉じ込めることができる。

[0066] その結果、 本実施形態の可撓性導波管 30においては、 金属層である外導 体 303に起因する伝送損失の発生を抑えることが できる。

[0067] <処理送信部 1 02の具体例 >

次に、 第 1ユニッ ト 1 0 Aにおける処理送信部 1 02の具体的な構成例 ( 処理送信部 1 02A、 1 02 B) について図 5または図 6を参照して説明す る。

[0068] <処理送信部 1 02の第 1の構成例;処理送信部 1 02 A>

図 5は、 第 1の実施形態の撮像装置における第 1ユニッ トにおいて処理送 信部の具体的な構成を示したブロック図であ る。

[0069] 本第 1の実施形態において第 1ユニッ ト 1 0 Aにおける処理送信部 1 02 は、 図 5に示す処理送信部 1 02 Aの如く、 いわゆる、 〇〇 K (ON-O F F Ke y i n g) 、 または、 AS K (Am p I i t u d e S h i f t K e Y i n g) による変調器を含んで構成される。

[0070] ここで、 処理送信部 1 02 Aは、 第 2ユニッ ト 20 Aにおけるミリ波搬送 波生成部 202において生成されたミリ波搬送波を、 導波路 30を通して受 信するが、 このとき、 モード変換機およびサーキユレータを経由し て後段の 回路に取り込むようになっている。

[0071] さらに、 処理送信部 1 02 Aは、 受信したミリ波搬送波に対してミクサ ( 乗算機) において撮像信号を重畳することで、 OOK変調信号または AS K 変調信号としてのミリ波変調信号を得ること ができる。

[0072] その後、 撮像信号が重畳されたミリ波変調信号は、 モード変換機を経由し て前記導波路 30内に向けて送信されるようになっている。

[0073] ここで映像信号を送信する側である処理送信 部 1 02 Aにミリ波周波数を 発振する回路を含まないことには注意が必要 である。 この点は本願発明の特 徴であり、 例えば日本国特開 201 1 -39340号公報、 日本国特許第 5 725222号明細書において示されるような、 従来の撮像装置で用いられ る送受信回路とは明確に異なり、 回路の小型化に大きく寄与する。 [0074] またここで前記ミクサ (乗算機) は、 極めて単純な回路で構成することが できるという特徴があり、 回路を小型化できる。 すなわち、 〇〇 K変調また は AS K変調による通信は、 特に小型 ·軽量化を重視する場合にメリッ トが 大きい。

[0075] なお、 処理送信部 1 02 Aは、 信号の増幅を目的に、 L NA (L ow N o i s e Am p) を挿入するが、 これは特に信号強度を改善する必要が無 ければ省いてもよい。 同様に、 サーキユレータとモード変換機の配置もこれ に限らず、 サーキユレータを省いて導波路 30を複数本有する構成、 または 、 他の手段に置き換える構成等によっても同様 の機能を得ることが可能であ る。

[0076] なお、 実際の回路においては付随して必要となる回 路要件も存在するが、 この例は基本的な概念を示すものであり省略 している。 これら省略した要素 についても、 実際には必要に応じて付加 ·利用する必要がある。

[0077] <処理送信部 1 02の第 2の構成例 (変形例) ;処理送信部 1 02 B > 図 6は、 第 1の実施形態の撮像装置における第 1ユニッ トにおいて処理送 信部の他の構成例を示したブロック図である 。

[0078] 本第 1の実施形態において第 1ユニッ ト 1 0 Aにおける処理送信部 1 02 は、 変形例として、 図 6に示す処理送信部 1 02 Bの如き構成を成しても良 い。

[0079] すなわち処理送信部 1 02 Aの変形例である処理送信部 1 02巳は、 いわ ゆる、 直交振幅変調 (QAM = Q u a d r a t u r e Am p l i t u d e Mo d u l a t i o n) による変調器を含んで構成される。

[0080] ここで処理送信部 1 02巳は、 上述した処理送信部 1 02 Aの構成 (図 5 参照) と同様に、 第 2ユニッ ト 20 Aにおけるミリ波搬送波生成部 202に おいて生成されたミリ波搬送波を、 導波路 30を通して受信する。

[0081] この変形例の処理送信部 1 02巳は、 受信したミリ波搬送波を、 まずサー キユレータを経由してモード変換機により後 段の回路に取り込むようになっ ている。 この後、 処理送信部 1 02巳は、 取り込んだミリ波搬送波を分配器 \¥02020/174908 15 卩(:171?2020/001018

で 2つの線路に分離する。

[0082] その後、 処理送信部 1 0 2巳は、 分配器で分離した一方のミリ波搬送波を 、 そのままの状態で一方のミクサ (乗算機) において受信し、 また、 他方の ミリ波搬送波を、 移相器を経由してス / 4だけ位相をずらした後、 他方のミ クサ (乗算機) において受信し、 さらに、 映像信号を重畳するようになって いる。

[0083] —方、 処理送信部 1 0 2巳は、 巳巳回路 (巳 3 3 6 B a n d回路) にお いて、 受信した映像信号を直交振幅変調に必要な丨 0信号に変換する。 これ ら 丨 0信号は、 それぞれミクサ (乗算機) において受信され、 それぞれ丨 〇 信号が重畳された変調波信号が生成された後 、 合成器により加算処理される 。 これにより、 直交振幅変調 (0 1\/1) 信号としてのミリ波変調信号が生成 される。

[0084] その後、 撮像信号が重畳されたミリ波変調信号は、 モード変換機、 サーキ ユレータを経由して前記導波路 3 0内に向けて送信されるようになっている

[0085] ここで、 当該変形例の処理送信部 1 0 2巳 (図 6を参照) における回路構 成は、 処理送信部 1 0 2 (図 5参照) に比べて複雑なものとはなるが、 直 交振幅変調による通信は信号の速度を向上す るのに有利であり、 特に 1 〇〇 匕 3を超える通信を実現するには極めて有利な 法といえる。

[0086] すなわち、 直交振幅変調 (0八!\/1) による通信は、 特に通信の高速化を重 視する場合にメリッ トが大きい。

[0087] さらに言えば、 図 5に示すような〇〇<変調もしくは八 3<変調による変 調器を含み構成される処理送信部 1 0 2 と、 図 6に示すような直交振幅変 調 (0 1\/1) による変調器を含み構成される処理送信部 1 0 2巳とは、 それ それ異なる特徴を持つ特に有用な回路構成と いえる。

[0088] ただし、 どちらの回路構成がより良いかは、 撮像機器に求められる要求に よって選択すべきであり、 これは設計要件である。

[0089] なお、 前記処理送信部 1 0 2巳も 、 サーキユレータ、 モード変換機 \¥02020/174908 16 卩(:171?2020/001018

を含み、 また省略した要素も存在するが、 これらの位置づけは処理送信部 1 0 2 の場合と同様であり、 その要否や構成、 数量は設計要件といえる。

[0090] 例えば図 5、 図 6に示す回路例では、 サーキユレータを利用することによ り第 2ユニッ ト 2 0八で生成されたミリ波搬送波と第 1ユニッ ト 1 0八で生 成されたミリ波変調信号とを 1本の導波路 3 0から送受信しているが、 サー キユレ—夕を利用せずにモード変換機を 2台と導波路 3 0を 2本用意する、 すなわち前記ミリ波搬送波とミリ波変調信号 とに専用のモード変換機、 導波 路を用意する構成をとることもできる。

[0091 ] なおここで映像信号を送信する側である処理 送信部 1 0 2巳にミリ波周波 数を発振する回路を含まないことは前記処理 送信部 1 0 2 と同様であり、 これが回路の小型化に大きく寄与する。

[0092] ここまで本実施形態の構成を示した。 実際の回路においては付随して必要 となる回路要件も存在するが、 この例は基本的な概念を示すものであり省略 している。 これら省略した要素についても、 実際には必要に応じて付加 ·利 用する必要がある。

[0093] <第 1の実施形態の作用>

以下、 本第 1の実施形態の作用について、 信号の流れに沿って説明を行う

[0094] <搬送波の生成 =第 2ユニッ ト内の処理>

撮像装置 1 における映像信号の伝送はミリ波電波を利用 して行う。 すな わち、 映像信号をミリ波搬送波に重畳させることで 映像信号を伝達する。

[0095] このミリ波搬送波は、 上述したように第 2ユニッ ト 2〇八におけるミリ波 搬送波生成部 2 0 2において生成される。 ここでミリ波搬送波は、 図示しな い発振素子または発振回路によって生成され た基準信号をもとにこれを通倍 して生成される。 または、 ミリ波搬送波は、 他の発振素子もしくは発振回路 によって生成された別の基準信号をミキシン グ (アップコンパート) するこ とで生成される。

[0096] この後第 2ユニッ ト 2 0八 (ミリ波搬送波生成部 2 0 2) において生成さ \¥02020/174908 17 卩(:171?2020/001018

れたミリ波搬送波は、 図示しないモード変換機を経由して前記導波 路 3 0内 に向けて送信される。

[0097] なお、 ミリ波搬送波生成部 2 0 2で生成されるミリ波搬送波、 またはこの 生成の過程で作られる基準信号は、 後述するように映像信号の復調において も利用される。

[0098] <撮像〜変調処理、 送信 =第 1ユニッ ト内の処理>

本第 1の実施形態の撮像装置 1 においては、 撮像光学系 1 0 1 1が被検 体像を入光すると、 撮像素子 1 〇 1 2は被検体像を撮像して光電変換により 所定の映像信号を出力する。

[0099] また、 処理送信部 1 0 2 (処理送信部 1 0 2 (図 5参照) または処理送 信部 1 0 2巳 (図 6参照) ) においては、 撮像素子 1 0 1 2から出力された 映像信号に対して、 ミリ波での送信に適した信号形態への処理 ·変換が施さ れ、 また、 ミリ波搬送波とのミキシング処理が施される 。 これによりミリ波 変調信号が生成され、 導波路 3 0に向けて送信される。

[0100] なお、 ここで前記ミリ波搬送波は、 前述した第 2ユニッ ト 2 0八において 生成されたミリ波搬送波を、 導波路 3 0を経由して受信したものであり、 第 1 ユニッ ト 1 0八内で生成されたものではない。

[0101 ] 具体的には、 例えば、 図 5に示す処理送信部 1 0 2八は、 第 2ユニッ ト 2

0八におけるミリ波搬送波生成部 2 0 2において生成されたミリ波搬送波を 、 導波路 3 0を通して受信する。 そして、 受信したミリ波搬送波を、 モード 変換機およびサーキュレータを経由して後段 の回路に取り込む。

[0102] 処理送信部 1 0 2 は、 モード変換機およびサーキュレータを経由し て取 り込んだミリ波搬送波に対して、 ミクサ (乗算機) において撮像部 1 0 1か ら出力された撮像信号を重畳する。 その後、 処理送信部 1 0 2 は、 当該撮 像信号が重畳されたミリ波変調信号 (〇〇<変調信号または 3<変調信号 ) を前記導波路 3 0内に向けて送信する。

[0103] —方、 図 6に示す処理送信部 1 0 2巳においても、 上記同様に、 第 2ユニ ッ ト 2 0八におけるミリ波搬送波生成部 2 0 2において生成されたミリ波搬 \¥02020/174908 18 卩(:171?2020/001018

送波を、 導波路 3 0を通して受信する。 そして、 受信したミリ波搬送波を、 サーキュレータおよびモード変換機を経由し て後段の回路に取り込む。

[0104] 処理送信部 1 0 2巳は、 サーキュレータおよびモード変換機を経由し て取 り込んだミリ波搬送波を、 まず分配器で 2線路に分離する。 その後、 分離し た一方のミリ波搬送波は、 そのままの状態で一方のミクサ (乗算機) に導か れ、 他方のミリ波搬送波は移相器を経由してス / 4だけ位相をずらした状態 で他方のミクサ (乗算機) に導かれる。 この処理送信部 1 0 2巳におけるミ クサは、 当該ミクサに導かれた、 前記分離された信号をそれぞれ巳巳回路 ( 6 3 3 6 3 a n ¢1回路) の出力である 丨 〇信号 (直交振幅変調において利 用される映像信号を含む信号) に重畳する。

[0105] 上記の如くそれぞれ丨 0信号が重畳された変調波が生成された後、 これら は合成器により加算処理される。 これにより、 直交振幅変調 (0 1\/1) 信号 としてのミリ波変調信号が生成される。

[0106] その後、 処理送信部 1 0 2巳は、 当該撮像信号が重畳されたミリ波変調信 号 (直交振幅変調信号) を前記導波路 3 0内に向けて送信する。

[0107] <復調 =第 2ユニッ ト内の処理>

一方で、 前記導波路 3 0を経由して第 2ユニッ ト 2 0八において受信され た前記ミリ波変調信号は、 図示しないモード変換機を介して復調部 2 0 3に 導入される。 その後当該ミリ波変調信号は、 前記復調部 2 0 3において検波 復調処理をされて、 第 1ユニッ ト 1 0八における撮像部 1 0 1 において生 成された映像信号が復元される。

[0108] ここでの検波 ·復調処理、 すなわち映像信号の復元には、 前記ミリ波搬送 波と同一の周波数を有する信号が必要だが、 本実施形態における検波 ·復調 処理においては、 同じ第 2ユニッ ト 2 0 に配設されるミリ波搬送波生成部 2 0 2から前記ミリ波搬送波と同一周波数の信号 または、 その生成に用い た信号を導入し、 検波 ·復調処理に利用する。

[0109] なおこの手法では、 前記ミリ波搬送波と前記検波 ·復調に利用する信号 ( ミリ波搬送波と同一周波数の信号またはその 生成に用いた信号) とは、 どち \¥02020/174908 19 卩(:171?2020/001018

らも元が同一の信号 (ミリ波搬送波生成部 2 0 2において生成された信号) であるために、 周波数にずれは起こり難い。 すなわち、 搬送波周波数には必 ずしも高い安定度が要求されないため、 送受信に関わるユニッ トを小さく し やすい。

[01 10] <映像処理 =第 2ユニッ ト内の処理>

復調部 2 0 3において復元された映像信号は、 映像処理部 2 0 1 において 所定の処理を施される。 この所定の処理は、 たとえば膨大な映像情報を扱い やすくするための圧縮処理、 保存もしくは送信処理、 または、 画像表示に適 した形態に情報を変換する処理などが含まれ る。

[01 1 1 ] <従来のミリ波通信システムの課題と本発明 における回路規模の抑制につ いて>

上述した日本国特開 2 0 1 1 —3 9 3 4 0号公報に係る課題に関連して示 したように、 ミリ波による通信は搬送波周波数に高い安定 度が要求されるた め、 周波数安定度の高い複雑な発振回路が必要と なり、 結果として送受信に 関わるユニッ トが大きくなり易い。 以下、 この課題をより詳細に説明すると ともに、 本発明が如何にしてこの課題を解決するかに ついて補足説明する。

[01 12] 一般的な無線通信で用いられている方式での ミリ波通信においては、 搬送 周波数に オーダーの高い安定度が要求される。 これは、 信号の搬送に 用いる周波数と復調に用いる周波数とにずれ があると信号を正しく復調する ことができないことに起因し、 ミリ波においてはこの周波数ずれを オ -ダー以下にまで抑える必要があるためであ 。

[01 13] ここで要求される搬送周波数の安定度を、 水晶発振子と周波数通倍回路、

!_ !_回路など用いて実現すると、 自ずと回路規模は大きくなる。 またこれ をインダクタとキャパシタから成る共振回路 を用いて実現する場合、 集積回 路内に要求を満たす発振回路を形成すること は実際的には困難といわざるを 得ず、 前記要求を満たす発振回路を集積回路の外に 置く必要が生じて、 この 場合も回路規模は大きくなる。

[01 14] 回路規模の低減には、 日本国特開 2 0 1 1 —3 9 3 4 0号公報および日本 \¥02020/174908 20 卩(:171?2020/001018

国特許第 5 7 2 5 2 2 2号明細書に記載される注入信号を用いる手 もある が、 この場合は発振回路への要求は緩和するもの の注入信号を用いて復調用 の基準信号を生成する回路は増加してしまい 、 全体の回路規模は大きいまま となる。

[01 15] すなわち、 ミリ波通信システムにおいては一般的に回路 構成が複雑であり 、 全体としてのシステム構成も複雑になってし まう。

[01 16] これに対して本発明では、 先ず信号送信に用いる搬送波の生成部 (発振部 ) を第 2ユニッ ト (映像処理ユニッ ト) に有することで、 第 1ユニッ ト (撮 像ユニッ ト) の小型 ·軽量化を実現している。

[01 17] 加えて、 ミリ波搬送波の生成と検波 ·復調に用いる信号を同一の回路 (ミ リ波搬送波生成部 2 0 2) から得ることで、 ミリ波搬送波および検波 ·復調 に用いる信号の周波数安定度に対する要求を 大幅に緩和した。 すなわち、 本 実施形態の構成によれば、 第 1ユニッ ト、 第 2ユニッ トを含めた撮像装置が 有するミリ波信号生成に必要な回路規模を大 幅に小さくすることができる。

[01 18] <導波路 3 0の構成についての補足説明>

特に 1 〇〇匕 3を超える高速通信を考慮したとき、 本発明にある 「第 2 ユニッ トに搬送波生成回路を有する構成」 を実現するには、 伝送線路をノイ ズが重畳されにくい構成とする必要がある。

[01 19] 本発明では、 導波路 3 0の構成として、 長手方向に誘電率が均一になるよ うに延出された誘電体 3 0 1 と、 前記長手方向に連続的に延出された前記誘 電体の外周を覆う外導体 (金属層) とを有する導波管を前提にしているが、 本発明者の研究により、 本構成の導波路は極めてノイズが載りにくく 、 本発 明における有線の電波通信手段として最も優 れる (実質的には本構成以外は 有り得ない) ことが判っている。

[0120] すなわち、 前述のように数十◦匕 3以上の高速通信は従来のメタル線を 用いた有線通信では実現困難なこと、 光通信線路は一般に固く可撓性に劣る 上に光通信の送受信ユニッ トは非常に高価であることをも考慮すると、 実質 的に本発明の撮像装置における導波路の構成 として、 前記構成は最良のもの \¥02020/174908 21 卩(:171?2020/001018

である。

[0121 ] <本実施形態の効果>

本第 1の実施形態の撮像装置によれば、 信号送信に用いるミリ波搬送波の 元となる基準信号を生成する生成部 (発振部) を第 2ユニッ ト (映像処理ユ ニッ ト) に有することで、 特に第 1ユニッ ト (撮像ユニッ ト) の大幅な小型 -軽量化を実現できる。

[0122] また同時に、 基準信号の周波数安定度に対する要求を大幅 に緩和すること で、 基準信号生成部の回路規模を大幅に小さく しつつも、 高速な撮像信号を 適切に伝送できる。 すなわち、 特に撮像部を小型軽量することができ、 回路 規模の小さい構成でありながら、 容量の大きい撮像信号の伝送を確実に行う ことができる撮像装置を得ることができる。

[0123] また、 本実施形態が示す高速かつ回路規模の小さい 構成による撮像装置に て得られる効果は、 他の通信手段でも実現できず、 普及価格帯での撮像手段 としての価値が極めて大きい。

[0124] <第 2の実施形態>

次に、 本発明の第 2の実施形態について説明する。

[0125] 第 2の実施形態の撮像装置は、 主たる構成は第 1の実施形態と同様である が、 第 2のユニッ トが遅延回路を備えている点を異にする。 したがって、 こ こでは第 1の実施形態との差異のみの説明にとどめ、 共通する部分の説明に ついては省略する。

[0126] 図 7は、 本発明の第 2の実施の形態の撮像装置の構成を示すブロ ク図で ある。

図 7に示すように、 本第 2の実施形態の撮像装置 1 巳は、 第 1の実施形態 における第 1ユニッ ト 1 0八と同様の構成をなす第 1ユニッ ト 1 0巳を備え る一方、 第 1の実施形態の構成に対して、 第 2ユニッ ト 2 0巳が遅延回路 2 0 4を有する点を異にする。

[0127] この遅延回路 2 0 4は、 復調部 2 0 3が検波 ·復調に利用する信号 (ミリ 波搬送波と同一周波数の信号またはその生成 に用いた信号) をミリ波搬送波 \¥02020/174908 22 卩(:171?2020/001018

生成部 2 0 2から受ける前に、 前記検波 ·復調に利用する信号に対して、 時 間遅れを与える機能を有する。

[0128] 以下、 遅延回路 2 0 4の作用をより詳しく説明する。

上述したように復調部 2 0 3が検波 ·復調で利用する前記信号は、 ミリ波 搬送波生成部 2 0 2においてミリ波搬送波の生成に利用した信 またはミリ 波搬送波そのものであるから、 前記ミリ波搬送波と基本的には同じ周波数を 得ることができる。

[0129] ここでより厳密に、 ミリ波搬送波生成部 2 0 2の生成するミリ波搬送波の 周波数は温度などが影響して時間的に変動す ることがあることに注意すると 、 前記復調部 2 0 3が受信するミリ波変調波を生成する際に使 されるミリ 波搬送波は、 前記導波路 3 0を往復する時間だけ前に生成された信号で る 。 そして、 何も対策をしないと、 この間に生じた経時的な周波数変動分の周 波数ずれが発生し得る。

[0130] 本第 2の実施形態における遅延回路 2 0 4は、 前記導波路 3 0を往復する 時間分の遅れを、 前記復調部 2 0 3が検波 ·復調で利用する信号に対して施 すことで、 前記経時的な周波数変動分の周波数ずれを補 償する。

[0131 ] すなわち、 本第 2の実施形態における遅延回路 2 0 4を用いることで、 前 記復調部 2 0 3は、 厳密に検波 ·復調対象のミリ波変調信号の搬送波成分と 同じ周波数を有する前記検波 ·復調で利用する信号を得ることができる。

[0132] <遅延回路の技術的な意義 >

本第 2の実施形態における遅延回路 2 0 4は、 日本国特開 2 0 1 5 - 1 9 1 3 7号公報に記載された技術における位相調整 とは働きが明確に異なる 。 当該日本国特開 2 0 1 5 - 1 9 1 3 7号公報における位相調整部は、 基準 信号の”位相”を揃える働きを持つのに対し て、 本第 2の実施形態における遅 延回路 2 0 4は、 同じタイミングで発振された信号を検波 ·復調に用いるた めのものであり、 言うなれば復調に用いる信号の”時間”を揃 える働きを持つ

[0133] 上述したように、 映像信号が重畳されたミリ波変調波は、 第 2ユニッ ト 2 \¥02020/174908 23 卩(:171?2020/001018

0巳が受信する時点で導波路 3 0を往復する時間 (厳密にはこれに第 1ユニ ッ ト 1 0巳内の処理に要した時間) だけ時間が遅れるが、 前記導波路 3 0は 線路長の決まった有線線路であるから、 この遅延時間は一定値となる。

[0134] 本第 2の実施形態における遅延回路 2 0 4はこの一定値の遅延を生じれば よく、 単純には導波路 3 0と同等長さの線路にて機能を実現できる。

[0135] なお、 遅延回路 2 0 4を経た信号に対しても、 前記位相調整など、 信号の 周波数変換、 検波 ·復調に必要な処理は、 本発明においても必要に応じて追 加すべきものであり、 この採否は設計事項といえる。

[0136] <第 2の実施形態の効果>

本第 2の実施形態の撮像装置によれば、 第 1の実施形態の効果に加えて、 検波 ·復調の安定性をさらに増すことができる。 すなわち、 ミリ波搬送波の 周波数が時間的に変動することによる搬送周 波数の不一致を、 遅延回路 2 0 4を配することによって無く し、 検波 ·復調の安定性、 ひいては撮像の安定 性を増した撮像装置を得ることができる。

[0137] <第 3の実施形態>

次に、 本発明の第 3の実施形態について説明する。

[0138] 第 3の実施形態の撮像装置は、 主たる構成は第 1の実施形態と同様である が、 第 1のユニッ トが電力生成部を備えている点を異にする。 したがって、 ここでは第 1の実施形態との差異のみの説明にとどめ、 共通する部分の説明 については省略する。

[0139] 図 8は、 本発明の第 3の実施の形態の撮像装置の構成を示すブロ ク図で ある。

図 8に示すように、 本第 3の実施形態の撮像装置 1 ( 3は、 第 1の実施形態 における第 2ユニッ ト 2〇八と同様の構成をなす第 2ユニッ ト 2〇〇を備え る一方、 第 1の実施形態の構成に対して、 第 1ユニッ ト 1 〇〇が電力生成部 1 〇 3を有する点を異にする。

[0140] 本第 3の実施形態において前記電力生成部 1 0 3は、 導波路 3 0を介して 第 1ユニッ ト 1 0 ( 3が受信したミリ波搬送波の一部を分岐 て受信し、 これ を電力に変換する働きを有する。

[0141 ] 電力生成部 1 0 3の具体的な構成として、 たとえば一般にレクテナと呼ば れる素子を用いることができる。 レクテナ ( rectenna) とは、 rect i fy i ng an tennaの略であり、 アンテナで受信した高周波信号を、 直流電流に整流 ·変換 して電力を取り出す素子をいう。

[0142] 最も単純には高周波信号の伝送線路にダイオ ード配置することで実現でき 、 単純かつ小型な回路でミリ波搬送波から電力 を抽出することが可能となる 。 なお、 電力生成部 1 0 3の構成はあくまで一例であり、 ミリ波搬送波から 電力を生成する機能を持てば他の構成によっ ても本発明の効果を得ることが できる。

[0143] 本第 3の実施形態において、 ミリ波搬送波から電力生成部 1 0 3が取り出 した電力は、 撮像素子 1 0 1 2を駆動するための電力として用いることが きる。 なお、 撮像素子 1 0 1 2を駆動するための電力は、 第 1の実施形態お よび第 2の実施形態においても必要であった。

[0144] すなわち、 第 1の実施形態および第 2の実施形態においては、 図示しない ながらも前記導波路と並列に配された電力線 によって第 2ユニッ トから第 1 ユニッ トに供給するか、 第 1ユニッ ト内にバッテリーを有するといった手段 により、 撮像素子を駆動するための電力供給が為され ていた。 この事情は、 電力生成部 1 0 3を有しない以降の実施形態においても同様 ある。

[0145] <第 3の実施形態の効果>

本第 3の実施形態の撮像装置によれば、 第 1の実施形態における効果に加 えて、 撮像装置の構成単純化 ·軽量化を実現することができる。 すなわち、 第 1の実施形態においては、 第 1ユニッ トと第 2ユニッ トとの間に図示しな い電力線を設けるか、 または、 第 1ユッ ト内に電力供給に足るバッテリーを 配する必要があったが、 本第 3の実施形態において前記電力線、 または前記 バッテリーを設ける必要性が無くなる。 このように電力線またはバッテリー が不要となることで、 撮像装置の構成単純化や軽量化を実現できる 。

[0146] <第 4の実施形態> \¥02020/174908 25 卩(:171?2020/001018

次に、 本発明の第 4の実施形態について説明する。

[0147] 第 4の実施形態の撮像装置は、 主たる構成は第 1の実施形態と同様である が、 第 1のユニッ トがクロック生成部を備えている点を異にす る。 したがっ て、 ここでは第 1の実施形態との差異のみの説明にとどめ、 共通する部分の 説明については省略する。

[0148] 図 9は、 本発明の第 4の実施の形態の撮像装置の構成を示すブロ ク図で ある。

図 9に示すように、 本第 4の実施形態の撮像装置 1 0は、 第 1の実施形態 における第 2ユニッ ト 2〇八と同様の構成をなす第 2ユニッ ト 2〇〇を備え る一方、 第 1の実施形態の構成に対して、 第 1ユニッ ト 1 〇〇がクロック生 成部 1 0 4を有する点を異にする。

[0149] 本第 4の実施形態においてクロック生成部 1 0 4は、 導波路 3 0を介して 第 1ユニッ ト 1 0口が受信したミリ波搬送波から、 撮像素子 1 0 1 2の駆動 に必要な基準信号であるクロック信号を生成 する働きを有する。

[0150] クロック生成部 1 0 4がクロック信号を生成する具体的な方法と て、 た とえば受信したミリ波搬送波を分周 (電波の周波数を (ここで n は整 数) ) にすることで、 クロック信号に適した周波数を生成する分周 回路によ る方法がある。

[0151 ] このほか、 第 2ユニッ ト 2 0〇内においてミリ波搬送波生成部 2 0 2で生 成されたミリ波搬送波に、 図示しないミクサを用いてクロック信号を重 畳し ておき、 クロック生成部 1 0 4において当該クロック信号を分離 (検波) し て、 これをクロック信号として利用する方法があ る。

[0152] なお、 これらの構成はあくまで一例であって、 ミリ波搬送波を用いてクロ ック信号を生成する機能を持てば、 本第 4の実施形態の効果を得ることがで きる。

[0153] ミリ波搬送波からクロック生成部 1 0 4が生成したクロック信号は、 撮像 素子 1 0 1 2の動作に必要な基準信号として用いること できる。 なお、 撮 像素子 1 0 1 2の動作に必要な基準信号 (クロック信号) は、 第 1の実施形 \¥02020/174908 26 卩(:171?2020/001018

態、 第 2の実施形態、 第 3の実施形態においても必要であった。

[0154] すなわち、 第 1の実施形態、 第 2の実施形態、 第 3の実施形態においては 、 図示しないながらも前記導波路 3 0と並列に配されたクロック信号線によ って第 2ユニッ トから第 1ユニッ トに供給するか、 第 1ユニッ ト内にクロッ ク信号生成用の回路を有するという手段によ り、 撮像素子 1 〇 1 2の動作に 必要な基準信号の供給が為されていた。 この事情は、 クロック生成部 1 0 4 を有しない以降の実施形態においても同様で ある。

[0155] なおここで、 クロック信号をミリ波搬送波に重畳する例を 挙げたが、 この 場合にはクロック信号に乱れが生じやすくは なるが、 これは図 5、 図 6に示 すような !_ 八を通すなどの比較的簡単な処理で補正する ことが可能である 。 即ち、 信号を補正するための回路を利用することは 設計要件であり、 上述 した実施形態の構成に限らず、 本発明において必要に応じて付加することが できる。

[0156] <第 4の実施形態の効果>

本第 4の実施形態の撮像装置によれば、 第 1の実施形態の効果に加えて、 撮像装置の構成単純化 ·軽量化を実現することができる。 すなわち、 第 1の 実施形態では、 第 1ユニッ トと第 2ユニッ トとの間に図示しないクロック線 を設けるか、 第 1ユニッ ト内に基準信号を生成するための回路を設け る必要 があったが、 本第 4の実施形態では前記クロック線、 または基準信号を生成 するための回路を設ける必要性が無くなる。

[0157] すなわち、 本第 4の実施形態によると、 クロック線または基準信号を生成 するための回路が不要となることで、 第 1ユニッ トと第 2ユニッ トとの間に 設ける線路の構成を単純化できるなど、 撮像装置の構成を単純化 ·軽量化す ることができる。

[0158] なお、 クロック線は、 一般にノイズの混入を避ける同軸線を用いる 必要が あり、 この削減は撮像装置の製造性の向上に効果が ある。

[0159] <第 5の実施形態>

次に、 本発明の第 5の実施形態について説明する。 \¥02020/174908 27 卩(:171?2020/001018

[0160] 第 5の実施形態の撮像装置は、 主たる構成は第 1の実施形態と同様である が、 第 1のユニッ トが撮像制御信号受信再生部を備えている点 を異にする。 したがって、 ここでは第 1の実施形態との差異のみの説明にとどめ、 共通す る部分の説明については省略する。

[0161 ] 図 1 0は、 本発明の第 5の実施の形態の撮像装置の構成を示すブロ ク図 である。

図 1 0に示すように、 本第 5の実施形態の撮像装置 1 巳は、 第 1の実施形 態の構成に対して、 第 1ユニッ ト 1 0日が撮像制御信号受信再生部 1 0 5を 有する点および第 2ユニッ ト 2 0巳が撮像制御部 2 0 5を有する点を異にす る。

[0162] 本第 5の実施形態において撮像制御信号受信再生 1 0 5は、 前記第 2ユ ニッ ト 2 0巳内における撮像制御部 2 0 5において生成された撮像制御信号 を、 導波路 3 0を経由して受信 ·再生する。 また、 前記受信 ·再生した撮像 制御信号を撮像素子 1 〇 1 2に対して供給する働きを有する。

[0163] ここで前記撮像制御信号は、 上述したように第 2ユニッ ト 2 0巳が有する 撮像制御部 2 0 5で生成され、 前記ミリ波搬送波生成部 2 0 2で生成された ミリ波搬送波とミキシングされ、 導波路 3 0に送出されている。

[0164] なお本第 5の実施形態において、 撮像制御部 2 0 5を新たに明示したが、 撮像素子 1 0 1 2の制御に寄与する撮像制御部 2 0 5に相当する部位は、 第 1の実施形態〜第 4の実施形態においても存在し、 導波路 3 0とは別に図示 しない撮像素子を制御するための制御信号線 を介して撮像素子の制御を行っ ていた。

[0165] 本第 5の実施形態においては、 撮像制御信号をミリ波搬送波にミキシング することで撮像制御信号の伝送を行っている が、 他にも時分割により撮像制 御信号を伝達する方法もある。

[0166] また、 これらの構成はあくまで一例であって、 導波路 3 0を経由して伝送 された撮像制御信号を受信 ·再生する機能を持てば、 本第 5の実施形態の効 果を得ることができる。 \¥02020/174908 28 卩(:171?2020/001018

[0167] <第 5の実施形態の効果>

本第 5の実施形態の撮像装置によれば、 第 1の実施形態における効果に加 えて、 撮像装置の構成単純化 ·軽量化を実現することができる。 すなわち、 第 1の実施形態においては、 第 1ユニッ トと第 2ユニッ トとの間に図示しな い撮像制御信号線を設ける必要があったが、 本第 5の実施形態では前記撮像 制御信号線を設ける必要性が無くなる。

[0168] すなわち、 本第 5の実施形態によると、 撮像制御信号線が不要となること で、 第 1ユニッ トと第 2ユニッ トの間に設ける線路の構成を単純化でき、 撮 像装置の構成を単純化 ·軽量化できる。

[0169] <第 6の実施形態>

次に、 本発明の第 6の実施形態について説明する。

[0170] 第 6の実施形態の撮像装置は、 主たる構成は第 1の実施形態と同様である が、 第 1のユニッ トが電力変換部、 クロック生成部および撮像制御信号受信 再生部を備えている点を異にする。 したがって、 ここでは第 1の実施形態と の差異のみの説明にとどめ、 共通する部分の説明については省略する。

[0171 ] 図 1 1は、 本発明の第 6の実施の形態の撮像装置の構成を示すブロ ク図 である。

図 1 1 に示すように、 本第 6の実施形態の撮像装置 1 は、 第 1の実施形 態の構成に対して、 第 1ユニッ ト 1 〇 が、 第 3の実施形態における電力変 換部 1 0 3、 第 4の実施形態におけるクロック生成部 1 0 4、 第 5の実施形 態における撮像制御信号受信再生部 1 0 5をそれぞれ有する点および第 2ユ ニッ ト 2 0 が撮像制御部 2 0 5を有する点を異にする。

[0172] すなわち、 本第 6の実施形態の撮像装置は、 第 3の実施形態において示し たように、 第 1ユニッ トに電力変換部 1 0 3を有することにより撮像素子 1 0 1 2に電力を共有するための電力線または第 1ユニッ ト内のバッテリーが 不要となる。

[0173] また、 本第 6の実施形態の撮像装置は、 第 4の実施形態において示したよ うに、 第 1ユニッ トがクロック生成部 1 0 4を有することにより撮像素子 1 \¥02020/174908 29 卩(:171?2020/001018

0 1 2にクロック信号を共有するためのクロック 号線または第 1ユニッ ト 内の発振器が不要となる。

[0174] さらに、 本第 6の実施形態の撮像装置は、 第 5の実施形態において示した ように、 第 1ユニッ トが撮像制御信号受信再生部 1 0 5を有することにより 、 撮像素子 1 〇 1 2を制御するために必要な撮像制御信号を伝 するための 撮像制御信号線が不要となる。

[0175] 加えて、 導波路 3 0が第 1の実施形態と同様に、 長手方向に誘電率が均一 になるように延出された内部誘電体 3 0 1 と、 前記長手方向に連続的に延出 された前記誘電体の外周を覆う外導体 (金属層) 3 0 2とを有する導波管に より構成されることにより、 前記外導体 3 0 2が第 1ユニッ ト 1 0 と第 2 ユニッ ト 2 0 とを接続する◦ 口線となり得る。

[0176] すなわち、 本第 6の実施形態の撮像装置によれば、 撮像素子 1 0 1 2を動 作させるために必要な駆動電力、 クロック信号、 撮像制御信号、 の供 給が、 導波路 3 0を通じて全て可能となる。

[0177] なお、 第 6の実施形態においては、 撮像素子 1 0 1 2、 クロック生成部 1

0 4、 撮像制御信号受信生成部 1 0 5は、 同じ〇1\/1〇3プロセスにより同じ シリコンチップ上に集積化するものとした。 すなわち、 一体化するものとし た。 もっとも、 これら機能の一体化は、 小型化および製造性の向上、 動作の 安定に寄与するが、 _ 体化のパタ _ ンはこれに限らない。

[0178] <第 6の実施形態の効果>

本第 6の実施形態の撮像装置によれば、 第 1の実施形態における効果に加 えて、 撮像装置の大幅な構成単純化 ·軽量化を実現することができる。

[0179] すなわち、 本第 6の実施形態によれば、 第 1ユニッ ト 1 0 と第 2ユニッ 卜 2 0 とを結ぶ線路を導波路 3 0のみにすることができる。 これにより、 接続線が減少することで、 製造性をも大幅に向上できる。

[0180] また、 本第 6の実施形態によれば、 撮像素子 1 0 1 2、 クロック生成部 1

0 4、 撮像制御信号受信生成部 1 0 5を、 同じ〇1\/1〇3プロセスにより同じ シリコンチップ上に集積化 (一体化) したことで、 製造性が向上するととも \¥02020/174908 30 卩(:171?2020/001018

に、 撮像装置の動作を安定化することができる。

[0181 ] <第 7の実施形態>

次に、 本発明の第 7の実施形態について説明する。

[0182] この本発明の第 7の実施形態は、 上述した第 1の実施形態の撮像装置を、 撮像部の振れ補正を行う振れ補正機構を有す るカメラに適用したことを特徴 とする。

[0183] 図 1 2は、 当該第 7の実施の形態であるカメラの構成を示す図 ある。

図 1 2に示すように、 本実施形態のカメラは、 上述した第 1の実施形態に おける第 1ユニッ ト 1 0八と同様の役目を果たす第 1ユニッ ト 1 0◦を有す る。 この第 1ユニッ ト 1 0◦は、 第 1の実施形態と同様の撮像部 1 0 1 と、 処理送信部 1 0 2とを有する。

[0184] ここで、 第 7の実施形態において前記撮像部 1 0 1は、 被検体像を入光す る撮像光学系 1 0 1 1 と、 撮像素子 1 0 1 2とを有する。 撮像素子 1 0 1 2 は、 撮像基板 1 〇 1 3上に実装され、 撮像光学系 1 0 1 1の後方に配設され ると共に被検体像を撮像して光電変換により 所定の映像信号を出力する。

[0185] また、 撮像部 1 0 1 における前記撮像素子 1 0 1 2の側方には、 当該撮像 素子 1 0 1 2の振れを補正する公知の振れ補正駆動部 4 0が配設され、 前記 撮像素子 1 〇 1 2の振れを適宜補正するようになっている。

[0186] 一方、 撮像部 1 0 1の後方においては、 前記撮像基板 1 〇 1 3の裏面側に 、 前記第 1の実施形態と同様の役目を果たす処理送信 1 0 2が配設される

[0187] この処理送信部 1 0 2は、 第 1の実施形態と同様に、 後述する第 2ユニッ 卜 2〇〇との間に架設された導波路 3 0を経由して当該第 2ユニッ ト 2〇〇 におけるミリ波搬送波生成部において生成さ れたミリ波搬送波を受信し、 撮 像部 1 〇 1で生成した前記映像信号を当該ミリ波搬送 に重畳してミリ波変 調波 (ミリ波変調信号) を生成し、 当該ミリ波変調信号を前記導波路 3 0に 向けて送信する。

[0188] 本第 7の実施形態のカメラは、 第 1の実施形態における前記第 2ユニッ ト \¥02020/174908 31 卩(:171?2020/001018

2 0八と同様の役目を果たす第 2ユニッ ト 2 0◦を有する。 この第 2ユニッ 卜 2 0◦は、 撮像部 1 0 1の後方に配設され、 第 1の実施形態と同様に、 前 記ミリ波搬送波を生成するミリ波搬送波生成 部 2 0 2と、 前記第 1ユニッ ト 1 〇〇から出力された前記映像信号が重畳され たミリ波変調信号を元に映像 信号を取得する復調部 2 0 3と、 前記取得した映像信号に対して所定の処理 を施す前記映像処理部 2 0 1 と、 を有する。

[0189] なお、 これら映像処理部 2 0 1、 ミリ波搬送波生成部 2 0 2、 復調部 2 0

3は、 所定のメイン基板 2 0 6上に実装されるようなっている。

[0190] ミリ波搬送波生成部 2 0 2は、 本第 7の実施形態においても、 図示しない 発振素子または発振回路を有する。 そしてミリ波搬送波生成部 2 0 2は、 前 記発振素子または発振回路において生成され た所定の基準信号に基づいて前 記ミリ波搬送波を生成し、 出力する。 具体的にミリ波搬送波は、 例えば、 前 記基準信号を通倍することにより生成される 。

[0191 ] 復調部 2 0 3は、 第 1ユニッ ト 1 〇〇における処理送信部 1 0 2において 生成された前記ミリ波変調信号を導波路 3 0を経由して受信し、 ミリ波搬送 波生成部 2 0 2で生成された信号を利用して前記撮像部 1 0 1で生成された 前記映像信号を再生 (復元) する。

[0192] 本第 7の実施形態においては、 前記第 1ユニッ ト 1 〇〇と前記第 2ユニッ 卜 2〇〇との間において、 導波路 3 0が架設されている。

[0193] この導波路 3 0は、 本第 7の実施形態においても第 1の実施形態と同様に 、 例えば可撓性の導波管により構成され、 すなわち、 長手方向に誘電率が均 一になるように延出された可撓性の内部誘電 体 3 0 1 と、 前記長手方向に連 続的に延出された前記誘電体の外周を覆い可 撓性のある金属層である外導体

3 0 2とを有する導波管による構成される。

[0194] <第 7の実施形態の効果>

本第 7の実施形態の撮像装置によれば、 信号送信に用いるミリ波搬送波の 元となる基準信号を生成する生成部 (発振部) を第 2ユニッ ト (映像処理ユ ニッ ト) に有することで、 特に第 1ユニッ ト (撮像ユニッ ト) の大幅な小型 \¥02020/174908 32 卩(:171?2020/001018

軽量化を実現できる。 これにより、 撮像素子 1 0 1 2の振れを補正する前 記振れ補正駆動部 4 0の動作性能を向上させることができる。

[0195] また第 1の実施形態と同様に、 基準信号の周波数安定度に対する要求を大 幅に緩和することで、 基準信号生成部の回路規模を大幅に小さく しつつも、 例えば、 4<、 8<等の高精細/大容量映像に係る映像信号を 切に伝送で きる。

[0196] このように、 特に撮像部を小型軽量することができ、 回路規模の小さい構 成でありながら、 容量の大きい撮像信号の伝送を確実に行うと 共に、 振れ補 正駆動部を的確に作用させることができるカ メラを得ることができる。

[0197] なお、 本第 7の実施形態の撮像装置は、 上述した第 1の実施形態の撮像装 置を、 撮像部の振れ補正を行う振れ補正機構を有す るカメラに適用したもの としたが、 これに限らず、 上述した第 2〜第 5の実施形態の撮像装置を適用 するものであってもよい。

[0198] <第 8の実施形態>

次に、 本発明の第 8の実施形態について説明する。

[0199] この本発明の第 8の実施形態は、 上述した第 1の実施形態の撮像装置 (撮 像装置 1 :図 1參照) を内視鏡装置 (内視鏡シス丁ム) に適用したことを 特徴とする。

[0200] 図 1 3は、 本発明の第 8の実施の形態である撮像装置を適用した内 鏡装 置 (内視鏡システム 1) の構成を示すブロック図である。

[0201 ] 図 1 3に示すように、 内視鏡装置 (内視鏡システム) 1は、 いわゆる上部 消化管用の内視鏡システムである。 そして内視鏡システム 1は、 被検体 の 体腔内に先端部を揷入することによって被写 体?の体内画像を撮像し当該被 写体像の画像信号を出力する撮像部を備える 内視鏡 2と、 内視鏡 2における 前記撮像部から出力される画像信号に対して 所定の画像処理を施す画像処理 部を備えるとともに内視鏡システム 1全体の動作を統括的に制御するビデオ プロセッサ 3と、 内視鏡 2の先端から出射するための照明光を発生す 光源 装置 4と、 ビデオプロセッサ 3において画像処理が施された画像を表示す 表示装置 5と、 を主に備える。

[0202] 内視鏡 2は、 先端部に前記撮像部を内設し、 可撓性を有する細長形状部に より構成される揷入部 6と、 揷入部 6の基端側に接続され各種の操作信号の 入力を受け付ける操作部と、 当該操作部から基端側に向けて延出されビデ オ プロセッサ 3および光源装置 4と接続するユニパーサルコード 8と、 を備え る。

[0203] 揷入部 6は、 最先端部に配設され前記撮像部等を内蔵する 先端硬性部 1 0 と、 当該先端硬性部 1 〇の基端側に配設され、 複数の湾曲駒によって構成さ れた湾曲自在な湾曲部と、 当該湾曲部の基端側に接続され、 可撓性を有する 長尺状の可撓管部と、 を有する。

[0204] 揷入部 6は、 前記先端硬性部 1 0に、 被検物を撮像して映像信号を生成す る撮像部を有する第 1ユニッ ト (撮像ユニッ ト) 1 0 Hを配設する。 この第 1ユニッ ト 1 0 Hは、 第 1の実施形態における第 1ユニッ ト 1 0 Aと同様の 機能を有し、 上述した撮像部 1 〇 1 と、 処理送信部 1 0 2とを有する (図 1 参照) 。

[0205] すなわち第 8の実施形態に係る内視鏡システム 1 においても、 第 1ユニッ 卜 1 0 Hにおける撮像部 1 0 1は、 被検体像を入光する撮像光学系 1 0 1 1 と、 撮像素子 1 〇 1 2とを有する。 撮像素子 1 0 1 2は、 撮像光学系 1 0 1 1の後方に配設され、 被検体像を撮像して光電変換により所定の映 像信号を 出力する。

[0206] なお、 前記撮像素子 1 0 1 2は、 本実施形態においては、 例えば、 C M O

S (Comp lementary Meta I Ox i de Sem i conductor) イメージセンサであつて、 かつ、 いわゆるフルハイビジョン相当以上の画素数 である 2 0 0万画素以上 の画素数を有するイメージセンサを採用する 。

[0207] 一方、 ビデオプロセッサ 3は、 内視鏡システム 1全体の動作を統括的に制 御する機能を有すると共に、 第 1の実施形態における第 2ユニッ ト 2 0 Aと 同様の機能を有する第 2ユニッ ト 2 0 Hを備える。

[0208] この第 2ユニッ ト 2 0 Hは、 第 1の実施形態における第 2ユニッ ト 2 0 A \¥02020/174908 34 卩(:171?2020/001018

と同様に、 ミリ波搬送波を生成するミリ波搬送波生成部 2 0 2と、 前記第 1 ユニッ ト 1 0 1 ~ 1から出力された前記映像信号が重畳さ たミリ波変調信号を 元に映像信号を取得する復調部 2 0 3と、 前記取得した映像信号に対して所 定の処理を施す映像処理部 2 0 1 と、 を有する。

[0209] さらに内視鏡 2は、 揷入部 6の先端部に配設した前記第 1ユニッ ト 1 0 ! ! における撮像部 1 0 1 と、 ビデオプロセッサ 3における前記第 2ユニッ ト 2 0 1 ~ 1における映像処理部 2 0 1 との間において、 前記撮像部 1 0 1から当該 揷入部 6、 前記操作部および前記ユニバーサルコード 8のそれぞれ内部を経 由してビデオプロセッサ 3の映像処理部 2 0 1 に至るまで延設された信号伝 送路を備える。

[0210] 本第 8の実施形態に係る内視鏡システムにおいて 、 前記信号伝送路をミ リ波またはサブミリ波 (以下、 場合により代表してミリ波と記載する) を通 す、 第 1の実施形態と同様の導波路 3 0により構成される。

[021 1 ] なお、 本実施形態において内視鏡 2における前記ユニバーサルコード 8、 揷入部 6には、 上述した信号伝送路としての導波路 3 0と共に、 光源装置 4 において生成された照明光を伝送するための ライ トガイ ド、 撮像部 1 0 1の 駆動のための電力、 所定の駆動信号等の伝送手段が配設されるほ か、 図示し ない所定の処置具等を揷通するためのチャン ネル孔等、 公知の機能手段が配 設される。

[0212] 次に、 本実施形態の内視鏡システムにおいて、 導波路 3 0を伝送するミリ 波搬送信号およびミリ波変調信号に係る信号 伝送について説明する。

[0213] 本第 8の実施形態に係る内視鏡システムにおいて 、 第 1の実施形態と同 様に、 第 2ユニッ ト 2 0 1 ~ 1におけるミリ波搬送波生成部 2 0 2は、 図示しな い発振素子または発振回路において生成され た所定の基準信号に基づいてミ リ波搬送波を生成し、 導波路 3 0に向けて出力する。 具体的にミリ波搬送波 は、 例えば、 前記基準信号を通倍することにより生成され る。

[0214] 一方、 第 1ユニッ ト 1 0 1 ~ 1における処理送信部 1 0 2は、 前記導波路 3 0 を経由して前記第 2ユニッ ト 2 0 ! !におけるミリ波搬送波生成部 2 0 2にお \¥02020/174908 35 卩(:171?2020/001018

いて生成されたミリ波搬送波を受信し、 撮像部 1 〇 1で生成した前記映像信 号を当該ミリ波搬送波に重畳してミリ波変調 波 (ミリ波変調信号) を生成し 、 当該ミリ波変調信号を前記導波路 3 0に向けて送信する。

[0215] さらに第 2ユニッ ト 2 0 1 ~ 1における復調部 2 0 3は、 第 1ユニッ ト 1 0 1 ~ 1 における処理送信部 1 0 2において生成された前記ミリ波変調信号を 導波 路 3 0を経由して受信し、 ミリ波搬送波生成部 2 0 2において生成された信 号を利用して前記撮像部 1 0 1で生成された前記映像信号を再生 (復元) す る。

[0216] <第 8の実施形態における導波路 3 0>

本第 8の実施形態の内視鏡システム 1 において前記導波路 3 0は、 上述し たように、 例えば可撓性の導波管により構成され、 すなわち、 図 2〜図 4に 示すように、 長手方向に誘電率が均一になるように延出さ れた可撓性の内部 誘電体 3 0 1 と、 前記長手方向に連続的に延出された前記誘電 体の外周を覆 い、 可撓性金属層である外導体 3 0 2とを有する導波管により構成される。

[0217] そして、 本第 8の実施形態の内視鏡システム 1 においても前記導波路 3 0 は、 上述したように例えば可撓性の導波管により 構成され、 内視鏡揷入部の 先端部に配設された第 1ユニッ ト 1 0 1 ~ 1とビデオプロセッサ 3に配設された 第 2ユニッ ト 2 0 1 ~ 1とを結ぶ信号伝送路であって、 少なくとも一部がミリ波 またはサブミリ波を伝搬する導波路である。

[0218] すなわち、 本実施形態における導波路 3 0は、 内視鏡揷入部の先端部に配 設された撮像部 1 0 1 を含む第 1ユニッ ト 1 0 1 ~ 1と、 当該内視鏡が接続され るビデオプロセッサ 3の映像処理部を含む第 2ユニッ ト 2 0 1 ~ 1とを結ぶ信号 伝送方式として、 従来用いられてきた、 リードワイヤによる信号伝送方式ま たは光ファイバによる信号伝送方式に代わり 、 ミリ波またはサブミリ波 (お およそ を通す導波路 (可撓性導 波管) による信号伝送方式を新たに提案するもので もある。

[0219] <第 8の実施形態の効果>

本第 8の実施形態の内視鏡システムによれば、 内視鏡揷入部の先端部に配 \¥02020/174908 36 卩(:171?2020/001018

設された撮像部 1 0 1 を含む第 1ユニッ ト 1 0 1 ~ 1と、 当該内視鏡が接続され るビデオプロセッサ 3の映像処理部を含む第 2ユニッ ト 2 0 1 ~ 1とを結ぶ信号 伝送方式として導波路 3 0を採用すると共に、 信号送信に用いるミリ波搬送 波の元となる基準信号を生成する生成部 (発振部) をビデオプロセッサ 3側 の映像処理ユニッ トに有することで、 ミリ波またはサブミリ波 (おおよそ 3 〇〜 6 0 0◦! ! 2の周波数を有する電波) での画像伝送を可能とすると共に 、 内視鏡 2の揷入部先端部の大幅な小型 ·軽量化を実現できる。

[0220] さらに、 基準信号の周波数安定度に対する要求を大幅 に緩和することで、 基準信号生成部の回路規模を大幅に小さく しつつも、 高速な撮像信号を適切 に伝送できる。 すなわち、 特に撮像部を小型軽量することができ、 回路規模 の小さい構成でありながら、 容量の大きい撮像信号の伝送を確実に行うこ と ができる撮像装置 (内視鏡システム) を得ることができる。

[0221 ] なお、 本第 8の実施形態は、 上述した第 1の実施形態の撮像装置を内視鏡 装置 (内視鏡システム) に適用したものとしたが、 これ限らず、 上述した第 2〜第 5の実施形態の撮像装置を適用するものであ てもよい。

[0222] <第 9の実施形態>

次に、 本発明の第 9の実施形態について説明する。

[0223] この本発明の第 9の実施形態は、 上述した第 1の実施形態の撮像装置 (撮 像装置 1 :図 1参照) を、 いわゆるドローンと称される無人飛行体 (移動 体) に適用したことを特徴とする。

[0224] 図 1 4は、 本発明の第 9の実施の形態である撮像装置を適用したド ーン (移動体) の構成を示すブロック図である。

[0225] 図 1 4に示すように、 ドローン 5 1は、 リモートコントロールでの飛行、 または◦ 3等に基づく自律飛行を行う小型の無人飛行 であり、 例えば地 上におけるリモートコントローラからの指示 信号、 または、 (3 3信号を受 信して飛行を行う。

[0226] 本実施形態においてドローン 5 1は、 飛行のための各種機構部 (公知のプ ロペラ等) の他、 ドローン制御部 5 3と、 ドローン本体に装着されたカメラ 5 2と、 当該カメラ 5 2とドローン制御部 5 3とを接続する導波路 3 0と、 を有する。

[0227] ドローン制御部 5 3は、 ドローン全体の制御を行う本体制御部、 当該本体 制御部の制御下に例えばプロペラのモータ駆 動制御を行う飛行制御部、 例え ばジャイロ等の各種センサおよび電源等、 公知の構成部を有して構成される 。 さらに本実施形態においてドローン制御部 5 3は、 第 1の実施形態におけ る第 2ユニッ ト 2 0 Aと同様の機能を有する第 2ユニッ ト 2 0 Jを有する。

[0228] _方、 カメラ 5 2は、 前記本体制御部に制御され、 被写体を撮像して映像 信号を生成する撮像部を有する第 1ユニッ ト (撮像ユニッ ト) 1 0 Jを配設 する。 この第 1ユニッ ト 1 0 Jは、 第 1の実施形態における第 1ユニッ ト 1 0 Aと同様の機能を有し、 上述した撮像部 1 0 1 と、 処理送信部 1 0 2とを 有する (図 1参照) 。

[0229] すなわち第 9の実施形態に係るドローン 5 1 においても、 第 1ユニッ ト 1

0 Jにおける撮像部 1 0 1は、 被写体像を入光する撮像光学系 1 0 1 1 と、 撮像素子 1 〇 1 2とを有する。 撮像素子 1 0 1 2は、 撮像光学系 1 0 1 1の 後方に配設され、 被検体像を撮像して光電変換により所定の映 像信号を出力 する。

[0230] なお、 前記撮像素子 1 0 1 2は、 本実施形態においては、 例えば、 C M O

S (Comp lementary Meta I Ox i de Sem i conductor) イメージセンサであつて、 かつ、 いわゆるフルハイビジョン相当以上の画素数 である 2 0 0万画素以上 の画素数を有するイメージセンサを採用する 。

[0231 ] また、 上述したように本実施形態においてドローン 制御部 5 3は、 第 1の 実施形態における第 2ユニッ ト 2 0 Aと同様の機能を有する第 2ユニッ ト 2 0 Jを有する。 この第 2ユニッ ト 2 0 Jは、 第 1の実施形態における第 2ユ ニッ ト 2 0 Aと同様に、 ミリ波搬送波を生成するミリ波搬送波生成部 2 0 2 と、 前記第 1ユニッ ト 1 0 Hから出力された前記映像信号が重畳された リ 波変調信号を元に映像信号を取得する復調部 2 0 3と、 前記取得した映像信 号に対して所定の処理を施す映像処理部 2 0 1 と、 を有する。 \¥02020/174908 38 卩(:171?2020/001018

[0232] さらにドローン 5 1は、 ドローン本体に装着したカメラ 5 2に配設した前 記第 1ユニッ ト 1 0」における撮像部 1 0 1 と、 ドローン制御部 5 3におけ る前記第 2ユニッ ト 2 0」における映像処理部 2 0 1 との間において、 前記 撮像部 1 〇 1から当該映像処理部 2 0 1 に至るまで延設された信号伝送路を 備える。

[0233] 本第 9の実施形態に係るドローン 5 1 においては、 前記信号伝送路をミリ 波またはサブミリ波 (以下、 場合により代表してミリ波と記載する) を通す 、 第 1の実施形態と同様の導波路 3 0により構成される。

[0234] なお、 本実施形態のドローン 5 1 においては、 上述した信号伝送路として の導波路 3 0と共に、 ドローン制御部 5 3とカメラ 5 2との間において、 力 メラを駆動するための信号等の各種通信機能 を備える線路も併せて配設され てもよい。

[0235] 本第 9の実施形態に係るドローン 5 1 においても、 第 1の実施形態と同様 に、 第 2ユニッ ト 2 0」におけるミリ波搬送波生成部 2 0 2は、 図示しない 発振素子または発振回路において生成された 所定の基準信号に基づいてミリ 波搬送波を生成し、 導波路 3 0に向けて出力する。 具体的にミリ波搬送波は 、 例えば、 前記基準信号を通倍することにより生成され る。

[0236] 一方、 第 1ユニッ ト 1 0」における処理送信部 1 0 2は、 前記導波路 3 0 を経由して前記第 2ユニッ ト 2 0」におけるミリ波搬送波生成部 2 0 2にお いて生成されたミリ波搬送波を受信し、 撮像部 1 〇 1で生成した前記映像信 号を当該ミリ波搬送波に重畳してミリ波変調 波 (ミリ波変調信号) を生成し 、 当該ミリ波変調信号を前記導波路 3 0に向けて送信する。

[0237] さらに第 2ユニッ ト 2 0」における復調部 2 0 3は、 第 1ユニッ ト 1 0」 における処理送信部 1 〇 2において生成された前記ミリ波変調信号を 導波 路 3 0を経由して受信し、 ミリ波搬送波生成部 2 0 2において生成された信 号を利用して前記撮像部 1 〇 1で生成された前記映像信号を再生 (復元) す る。

[0238] <第 9の実施形態における導波路 3 0 > \¥02020/174908 39 卩(:171?2020/001018

本第 9の実施形態のドローン 5 1 において前記導波路 3 0は、 上述したよ うに、 例えば可撓性の導波管により構成され、 すなわち、 図 2〜図 4に示す ように、 長手方向に誘電率が均一になるように延出さ れた可撓性の内部誘電 体 3 0 1 と、 前記長手方向に連続的に延出された前記誘電 体の外周を覆い、 可撓性金属層である外導体 3 0 2とを有する導波管により構成される。

[0239] そして、 本第 9の実施形態のドローン 5 1 においても前記導波路 3 0は、 上述したように例えば可撓性の導波管により 構成され、 カメラ 5 2に配設さ れた第 1ユニッ ト 1 0」とドローン制御部 5 3に配設された第 2ユニッ ト 2 0」とを結ぶ信号伝送路であって、 少なくとも一部がミリ波またはサブミリ 波を伝搬する導波路である。

[0240] すなわち、 本実施形態における導波路 3 0は、 ドローンに装着されたカメ ラに配設された撮像部 1 0 1 を含む第 1ユニッ ト 1 0」と、 当該カメラが接 続されるドローン制御部 5 3における映像処理部を含む第 2ユニッ ト 2 0」 とを結ぶ信号伝送方式として、 従来用いられてきた、 リードワイヤによる信 号伝送方式に代わり、 ミリ波またはサブミリ波 (おおよそ 3 0〜 6 0 0〇1 ~ 1 2の周波数を有する電波) を通す導波路 (可撓性導波管) による信号伝送方 式を新たに提案するものでもある。

[0241 ] <第 9の実施形態の効果>

本第 9の実施形態のドローン 5 1 によれば、 カメラ 5 2に配設された撮像 部 1 0 1 を含む第 1ユニッ ト 1 0」と、 当該カメラが接続されるドローン制 御部 5 3における映像処理部を含む第 2ユニッ ト 2 0」とを結ぶ信号伝送方 式として導波路 3 0を採用すると共に、 信号送信に用いるミリ波搬送波の元 となる基準信号を生成する生成部 (発振部) をドローン制御部 5 3側の映像 処理ユニッ トに有することで、 ミリ波またはサブミリ波 (おおよそ 3 0〜 6 での画像伝送を可能とすると共に、 ドロ —ンに装着されたカメラの大幅な小型 ·軽量化を実現できる。

[0242] さらに、 基準信号の周波数安定度に対する要求を大幅 に緩和することで、 基準信号生成部の回路規模を大幅に小さく しつつも、 高速な撮像信号を適切 \¥02020/174908 40 卩(:171?2020/001018

に伝送できる。 すなわち、 特に撮像部を小型軽量することができ、 回路規模 の小さい構成でありながら、 容量の大きい撮像信号の伝送を確実に行うこ と ができる撮像装置 (ドローン撮像システム) を得ることができる。

[0243] なお、 これら本第 9実施形態に示す如き移動体の効果は、 当該第 9の実施 形態におけるドローンに限らず、 広く自動車または航空機といった移動体に おいて広く得られるものである。 即ち、 カメラを搭載し得る移動体全般にお いて、 本実施形態が示すカメラの大幅な小型 ·軽量化、 および高速撮像信号 の適切な伝送は、 製品の価値を高める効果を有するものといえ る。

[0244] なお、 本第 9の実施形態は、 上述した第 1の実施形態の撮像装置をドロー ンと称される無人飛行体 (移動体) に適用したものとしたが、 これ限らず、 上述した第 2〜第 5の実施形態の撮像装置を適用するものであ てもよい。

[0245] <第 1 0の実施形態>

次に、 本発明の第 1 〇の実施形態について説明する。

この本発明の第 1 〇の実施形態は、 上述した第 1の実施形態の撮像装置 ( 撮像装置 1 :図 1参照) を移動体である、 カメラ搭載型自動車に適用し、 特に撮像部 1 〇 1 を含む第 1ユニッ トを複数搭載したことを特徴とする。

[0246] 図 1 5は、 本発明の第 1 〇の実施の形態である撮像装置を適用した移 動体 (カメラ搭載型自動車) の構成を示すブロック図である。

[0247] 図 1 5に示すように、 本実施形態においてカメラ搭載型自動車 (以下、 単 に自動車と記す) 6 0は、 走行のための各種機構部の他、 複数の監視用カメ ラ 6 1〜 6 6と、 中央電子制御ユニッ ト 6 7と、 これらを接続する導波路 3 〇を有する。

[0248] ここで監視用カメラ 6 1は前方特に車両近くの周辺を監視する前近 監視 カメラであり、 監視用カメラ 6 2、 6 3はドアミラーの如く側方から後方を 監視する側後方監視カメラであり、 監視用カメラ 6 4、 6 5は前方を立体で 監視する前方 3ロカメラであり、 監視用カメラ 6 6は後方を監視する後方力 メラである。

[0249] 中央電子制御ユニッ ト 6 7は、 エンジン制御巳〇 II (電子制御ユニッ ト) 、 トランスミッション制御 E C U、 充電制御 E C U、 スタート &ストップ制 御 E C Uなどの各種 E C U (電子制御ユニッ ト) の情報やりとりを統括し、 自動車の動作全体を広く制御する。 中央電子制御ユニッ ト 6 7にとって、 監 視用カメラ 6 1〜 6 6は各種制御を行うためのセンサに当たる。

[0250] —方、 監視用カメラ 6 1〜 6 6は、 前記中央制御ユニッ ト 6 7に制御され 、 自動車 6 0の周囲を撮像して映像信号を生成する撮像 を有する第 1ユニ ッ ト (撮像ユニッ ト) 1 0 K 1〜 1 0 K 6を配設する。 この第 1ユニッ ト 1 0 K 1〜 1 0 K 6は、 第 1の実施形態における第 1ユニッ ト 1 0 Aと同様の 機能を有し、 上述した撮像部 1 〇 1 と、 処理送信部 1 0 2とを有する (図 1 参照) 。

[0251 ] すなわち第 1 0の実施形態に係る自動車 6 0においても、 第 1ユニッ ト 1

0 K 1〜 1 0 K 6における撮像部 1 0 1は、 被写体像を入光する撮像光学系 1 〇 1 1 と、 撮像素子 1 〇 1 2とを有する。 撮像素子 1 0 1 2は、 撮像光学 系 1 0 1 1の後方に配設され、 被検体像を撮像して光電変換により所定の映 像信号を出力する。

[0252] なお、 前記撮像素子 1 0 1 2は、 本実施形態においては、 例えば、 C M O

S (Comp lementary Meta I Ox i de Sem i conductor) イメージセンサであつて、 かつ、 いわゆるフルハイビジョン相当以上の画素数 である 2 0 0万画素以上 の画素数を有するイメージセンサを採用する 。

[0253] また、 上述したように本実施形態において中央制御 ユニッ ト 6 7は、 第 1 の実施形態における第 2ユニッ ト 2 0 Aと同様の機能を有する第 2ユニッ ト 2 0 Kを有する。 この第 2ユニッ ト 2 0 Kは、 第 1の実施形態における第 2 ユニッ ト 2 0 Aと同様に、 ミリ波搬送波を生成するミリ波搬送波生成部 2 0 2と、 前記第 1ユニッ ト 1 0 K 1〜 1 0 K 6のそれぞれから出力された前記 映像信号が重畳されたミリ波変調信号を元に 映像信号を取得する復調部 2 0 3と、 前記取得した映像信号に対して所定の処理を 施す映像処理部 2 0 1 と 、 を有する。

[0254] さらに自動車 6 0は、 監視カメラ 6 1〜 6 6に配設した前記第 1ユニッ ト \¥02020/174908 42 卩(:171?2020/001018 における撮像部 1 0 1 と、 中央制御ユニッ ト 6 7におけ る前記第 2ユニッ ト 2 0 における映像処理部 2 0 1 との間において、 前記 撮像部 1 〇 1から当該映像処理部 2 0 1 に至るまで延設された信号伝送路を 備える。

[0255] 本第 1 0の実施形態に係る自動車 6 0においては、 前記信号伝送路をミリ 波またはサブミリ波 (以下、 場合により代表してミリ波と記載する) を通す 、 第 1の実施形態と同様の導波路 3 0により構成される。 なお、 前記導波路 3 0は、 前記の通り前記撮像部 1 0 1から当該映像処理部 2 0 1 に至るまで 延設されるが、 図 1 5に示すが如く信号伝送路の途中に分岐点 6 8を設ける ことで信号を分岐し、 導波路 3 0を設置する距離を抑えている。

[0256] ここで前記分岐点 6 8は、 導波路 3 0を丁字型に分岐する構造を組み合わ せて実現できる。 この分岐では、 必要に応じてサーキユレータ、 アイソレー 夕または周波数フィルタなどの既知の部材を 組み合わせることで、 必要な接 続性能を調整することもできる。

[0257] 本実施形態の自動車 6 0においては、 上述した信号伝送路としての導波路

3 0と共に、 中央電子制御部 6 7と監視カメラ 6 1〜 6 6との間において、 監視カメラを駆動するための信号等の各種通 信機能を備える線路も併せて配 設されてもよい。 また、 同じく信号伝送路には分岐点 6 8を設けたが、 分岐 点 6 8を設けずに、 中央電子制御部 6 7と監視カメラ 6 1〜 6 6との間をそ れぞれ直接に導波路 3 0によって接続しても良い。

[0258] 本第 1 0の実施形態に係る自動車 6 0においても、 第 1の実施形態と同様 に、 第 2ユニッ ト 2 0 におけるミリ波搬送波生成部 2 0 2は、 図示しない 発振素子または発振回路において生成された 所定の基準信号に基づいてミリ 波搬送波を生成し、 導波路 3 0に向けて出力する。 具体的にミリ波搬送波は 、 例えば、 前記基準信号を通倍することにより生成され る。

[0259] —方、 第 1ユニッ ト 1 〇 [< 1 ~ 1 〇 [< 6における処理送信部 1 0 2は、 前 記導波路 3 0を経由して前記第 2ユニッ ト 2 0」におけるミリ波搬送波生成 部 2 0 2において生成されたミリ波搬送波を受信し 撮像部 1 0 1で生成し \¥02020/174908 43 卩(:171?2020/001018

た前記映像信号を当該ミリ波搬送波に重畳 してミリ波変調波 (ミリ波変調信 号) を生成し、 当該ミリ波変調信号を前記導波路 3 0に向けて送信する。

[0260] さらに第 2ユニッ ト 2 0 における復調部 2 0 3は、 第 1ユニッ ト 1 0 <

1〜< 6における処理送信部 1 0 2において生成された前記ミリ波変調信号 を、 導波路 3 0を経由して受信し、 ミリ波搬送波生成部 2 0 2において生成 された信号を利用して前記撮像部 1 0 1で生成された前記映像信号を再生 ( 復元) する。

[0261 ] <第 1 0の実施形態における導波路 3 0 >

本第 1 0の実施形態の自動車 6 0において前記導波路 3 0は、 上述したよ うに、 例えば可撓性の導波管により構成され、 すなわち、 図 2〜図 4に示す ように、 長手方向に誘電率が均一になるように延出さ れた可撓性の内部誘電 体 3 0 1 と、 前記長手方向に連続的に延出された前記誘電 体の外周を覆い、 可撓性金属層である外導体 3 0 2とを有する導波管により構成される。

[0262] そして、 本第 1 0の実施形態の自動車 6 0においても前記導波路 3 0は、 上述したように例えば可撓性の導波管により 構成され、 監視用カメラ 6 1〜 6 6に配設された第 と中央電子制御ユニッ ト

6 7に配設された第 2ユニッ ト 2 0 とを結ぶ信号伝送路であって、 少なく とも一部がミリ波またはサブミリ波を伝搬す る導波路である。

[0263] すなわち、 本実施形態における導波路 3 0は、 自動車に装着された監視用 カメラに配設された撮像部 1 〇 1 を含む第 1ユニッ ト 1 0 < 1 ~ 1 〇 [< 6と 、 当該カメラが接続される中央電子制御ユニッ ト 6 7における映像処理部を 含む第 2ユニッ ト 2 0 とを結ぶ信号伝送方式として、 従来用いられてきた 、 リードワイヤによる信号伝送方式に代わり、 ミリ波またはサブミリ波 (お およそ を通す導波路 (可撓性導 波管) による信号伝送方式を新たに提案するもので もある。

[0264] <第 1 0の実施形態の効果 >

本第 1 0の実施形態の自動車 6 0によれば、 第 9実施例において示した力 メラの大幅な小型 ·軽量化、 および高速な撮像信号の適切な伝送の実現と い \¥02020/174908 44 卩(:171?2020/001018

った効果を更に高めることができる。 即ち、 自動運転の実現に向けた動きな ど高精細な映像伝送の重要性が以前よりも高 まり、 自動車 1台当たりの撮像 ユニッ ト利用数も増える中で、 信号送信に用いるミリ波搬送波の元となる基 準信号を生成する生成部 (発振部) を中央電子制御ユニッ ト 6 7側の映像処 理ユニッ トに共通して有することで、 前記基準信号の生成部 (発振部) を複 数の撮像ユニッ トがそれぞれ有する必要が無くなり、 自動車 1台あたりの小 型化、 軽量化に寄与できる。

[0265] なお、 本第 1 0の実施形態は、 上述した第 1の実施形態の撮像装置を移動 体である、 カメラ搭載型自動車に適用したものとしたが 、 これ限らず、 上述 した第 2〜第 5の実施形態の撮像装置を適用するものであ てもよい。

[0266] 本発明によれば、 撮像素子を有するユニッ トの小型軽量化と、 長い伝送距 離および高い通信速度とを両立しながら、 ミリ波通信システムの発振回路に 対する高い周波数安定度への要求を緩和する ことで、 より利用し易い撮像装 置、 撮像装置を含む内視鏡装置、 撮像装置を含む移動体、 撮像ユニッ トおよ び映像処理ユニッ トを提供することができる。

[0267] 本発明は、 上述した実施形態に限定されるものではなく 、 本発明の要旨を 変えない範囲において、 種々の変更、 改変等が可能である。

[0268] 本出願は、 2 0 1 9年2月 2 5日に日本国に出願された特願 2 0 1 9— 0

3 2 0 5 9号を優先権主張の基礎として出願するもの あり、 上記の開示内 容は、 本願明細書、 請求の範囲に引用されるものとする。