[发明专利]内窥镜装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用摄像元件对由摄像光学系统成像出的光学像进行光电转换而输出电子图像信号的电子式的内窥镜装置。

背景技术

近年来，在医疗领域或者工业领域中一般广泛地实际应用着电子式的内窥镜装置，该电子式的内窥镜装置构成为细长的插入部的前端部具备由摄像光学系统、摄像元件等构成的摄像部件，使用摄像元件对由上述摄像光学系统成像出的光学像进行光电转换而将电子图像信号输出到显示装置，由此能够将被检体的图像显示在显示装置中进行观察。医疗领域的内窥镜装置构成为将插入部从口腔或者肛门等插入到体内而能够进行体腔内的观察等。另外，工业领域的内窥镜装置构成为将插入部插入到锅炉等工厂设备的配管内或者发动机内部等而能够进行内部的观察等。

在这种内窥镜装置中，以提高获取到的图像的画质、提高分辨率为目的，所采用的摄像元件的多像素化的趋势显著。根据该情况，能够通过摄像元件的多像素化提高分辨率，得到高画质的图像，另一方面，存在景深(观察深度)变浅的趋势。

例如，图15示出以往的内窥镜装置的摄像部件的概念图。其中，图15的(A)是表示针对处于近点的被检体进行了对焦的状态(对焦状态)的概念图。另外，图15的(B)是表示针对处于远点的被检体进行了对焦的状态(对焦状态)的概念图。

如图15所示，摄像部件109主要包括：摄像用物镜133，其形成被检体101(e，k)的光学像；以及摄像元件131，其接收由该摄像用物镜133形成的光学像并进行光电转换从而生成图像信号。摄像用物镜133的光轴O设定为与摄像元件131的受光面131b的大致中心一致。在摄像元件131的受光部131a的前表面配置有以光学方式进行颜色分离的滤色器等。

在这种结构的摄像部件109中，例如图15的(A)所示，将处于近点(近距离位置)的被检体101k的光学像设定为在对焦的状态下在摄像元件131的受光面131b上成像。用附图标记OPL1表示从此时的摄像用物镜133至摄像元件131的受光面131b(在图15的(A)中用附图标记k表示的面)为止的距离、即光程(Optical Path Length)。在该设定状态下，处于远点(远距离位置)的被检体101e的光学像位于用附图标记k表示的位置。在摄像元件131的受光面131b上形成模糊的状态。

另一方面，为了使处于远点(远距离位置)的被检体101e的光学像在摄像元件131的受光面131b上成为对焦的状态，如图15的(B)所示，需要使摄像元件131的受光面131b从图15的(A)所示的状态移动至在沿光轴O的方向上靠摄像用物镜133的位置、即与用附图标记e表示的面一致的位置。从此时的摄像用物镜133至摄像元件131的受光面131b(用图15的(B)的附图标记k表示的面)为止的距离成为光程OPL2。也就是说，使得近点的光程OPL1>远点的光程OPL2。

由此可知，存在以下问题：在使用以往的具备摄像部件的内窥镜装置获取到的图像中，当将从摄像部件本身至以观察为目的的被检体为止的距离设定为在近点附近对焦时，在到被检体为止的距离远的远点上无法对焦，从而无法将画面整体设为对焦状态，在画面内对不上焦的模糊状态的区域变得显眼。为了消除这些问题，如上所述，只要根据到被检体为止的距离进行使物镜与摄像元件之间的距离在光轴上变化的调焦即可，但是为此需要使物镜或者摄像元件在光轴上进退的调焦机构，从而无法避免装置变得复杂化和大型化，这种方法在要求小型化的内窥镜装置中是不合适的方法。

因此，关于以往的内窥镜装置构成为不设置调焦机构等就能够获取在近点与远点上对焦的图像，例如在日本特开平11-197097号公报等中提出了以下各种办法。

由上述日本特开平11-197097号公报等公开的内窥镜装置使通过了物镜的光束通过棱镜入射到将光路分离而设定为不同的光程的远点用摄像元件和近点用摄像元件，获取从各摄像元件输出的图像信号。根据该结构，在由上述日本特开平11-197097号公报等所公开的内窥镜装置中，能够同时拍摄并显示在不同的距离上对焦的多个图像。

然而，在由上述日本特开平11-197097号公报等所公开的内窥镜装置中，能够同时获取并显示在不同的距离上对焦的多个图像，例如假设进行双画面显示之类的用途。也就是说，在基于该公报的方法中存在以下问题：获取到的多个图像各自在画面内对不上焦的模糊状态的区域显眼这一情况仍未改变，没有构成为获取画面整体的对焦状态都得到确保的一个图像。