內(nèi)窺鏡裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種使用攝像元件對由攝像光學系統(tǒng)成像出的光學像進行光電轉(zhuǎn)換而輸出電子圖像信號的電子式的內(nèi)窺鏡裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，在醫(yī)療領(lǐng)域或者工業(yè)領(lǐng)域中一般廣泛地實際應(yīng)用著電子式的內(nèi)窺鏡裝置，該電子式的內(nèi)窺鏡裝置構(gòu)成為細長的插入部的前端部具備由攝像光學系統(tǒng)、攝像元件等構(gòu)成的攝像部件，使用攝像元件對由上述攝像光學系統(tǒng)成像出的光學像進行光電轉(zhuǎn)換而將電子圖像信號輸出到顯示裝置，由此能夠?qū)⒈粰z體的圖像顯示在顯示裝置中進行觀察。醫(yī)療領(lǐng)域的內(nèi)窺鏡裝置構(gòu)成為將插入部從口腔或者肛門等插入到體內(nèi)而能夠進行體腔內(nèi)的觀察等。另外，工業(yè)領(lǐng)域的內(nèi)窺鏡裝置構(gòu)成為將插入部插入到鍋爐等工廠設(shè)備的配管內(nèi)或者發(fā)動機內(nèi)部等而能夠進行內(nèi)部的觀察等。
[0003]在這種內(nèi)窺鏡裝置中，以提高獲取到的圖像的畫質(zhì)、提高分辨率為目的，所采用的攝像元件的多像素化的趨勢顯著。根據(jù)該情況，能夠通過攝像元件的多像素化提高分辨率，得到高畫質(zhì)的圖像，另一方面，存在景深(觀察深度)變淺的趨勢。
[0004]例如，圖15示出以往的內(nèi)窺鏡裝置的攝像部件的概念圖。其中，圖15的(A)是表示針對處于近點的被檢體進行了對焦的狀態(tài)(對焦狀態(tài))的概念圖。另外，圖15的(B)是表示針對處于遠點的被檢體進行了對焦的狀態(tài)(對焦狀態(tài))的概念圖。
[0005]如圖15所示，攝像部件109主要包括:攝像用物鏡133，其形成被檢體101 (e，k)的光學像；以及攝像元件131，其接收由該攝像用物鏡133形成的光學像并進行光電轉(zhuǎn)換從而生成圖像信號。攝像用物鏡133的光軸O設(shè)定為與攝像元件131的受光面131b的大致中心一致。在攝像元件131的受光部131a的前表面配置有以光學方式進行顏色分離的濾色器等。
[0006]在這種結(jié)構(gòu)的攝像部件109中，例如圖15的(A)所示，將處于近點(近距離位置)的被檢體1lk的光學像設(shè)定為在對焦的狀態(tài)下在攝像元件131的受光面131b上成像。用附圖標記OPLl表示從此時的攝像用物鏡133至攝像元件131的受光面131b (在圖15的⑷中用附圖標記k表示的面)為止的距離、即光程(Optical Path Length)。在該設(shè)定狀態(tài)下，處于遠點(遠距離位置)的被檢體1le的光學像位于用附圖標記k表示的位置。在攝像元件131的受光面131b上形成模糊的狀態(tài)。
[0007]另一方面，為了使處于遠點(遠距離位置)的被檢體1le的光學像在攝像元件131的受光面131b上成為對焦的狀態(tài)，如圖15的(B)所示，需要使攝像元件131的受光面131b從圖15的(A)所示的狀態(tài)移動至在沿光軸O的方向上靠攝像用物鏡133的位置、即與用附圖標記e表示的面一致的位置。從此時的攝像用物鏡133至攝像元件131的受光面131b (用圖15的(B)的附圖標記k表示的面)為止的距離成為光程0PL2。也就是說，使得近點的光程0PL1>遠點的光程0PL2。
[0008]由此可知，存在以下問題:在使用以往的具備攝像部件的內(nèi)窺鏡裝置獲取到的圖像中，當將從攝像部件本身至以觀察為目的的被檢體為止的距離設(shè)定為在近點附近對焦時，在到被檢體為止的距離遠的遠點上無法對焦，從而無法將畫面整體設(shè)為對焦狀態(tài)，在畫面內(nèi)對不上焦的模糊狀態(tài)的區(qū)域變得顯眼。為了消除這些問題，如上所述，只要根據(jù)到被檢體為止的距離進行使物鏡與攝像元件之間的距離在光軸上變化的調(diào)焦即可，但是為此需要使物鏡或者攝像元件在光軸上進退的調(diào)焦機構(gòu)，從而無法避免裝置變得復雜化和大型化，這種方法在要求小型化的內(nèi)窺鏡裝置中是不合適的方法。
[0009]因此，關(guān)于以往的內(nèi)窺鏡裝置構(gòu)成為不設(shè)置調(diào)焦機構(gòu)等就能夠獲取在近點與遠點上對焦的圖像，例如在日本特開平11-197097號公報等中提出了以下各種辦法。
[0010]由上述日本特開平11-197097號公報等公開的內(nèi)窺鏡裝置使通過了物鏡的光束通過棱鏡入射到將光路分離而設(shè)定為不同的光程的遠點用攝像元件和近點用攝像元件，獲取從各攝像元件輸出的圖像信號。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在由上述日本特開平11-197097號公報等所公開的內(nèi)窺鏡裝置中，能夠同時拍攝并顯示在不同的距離上對焦的多個圖像。
[0011]然而，在由上述日本特開平11-197097號公報等所公開的內(nèi)窺鏡裝置中，能夠同時獲取并顯示在不同的距離上對焦的多個圖像，例如假設(shè)進行雙畫面顯示之類的用途。也就是說，在基于該公報的方法中存在以下問題:獲取到的多個圖像各自在畫面內(nèi)對不上焦的模糊狀態(tài)的區(qū)域顯眼這一情況仍未改變，沒有構(gòu)成為獲取畫面整體的對焦狀態(tài)都得到確保的一個圖像。
[0012]本發(fā)明是鑒于上述點而完成的，其目的在于提供一種以下結(jié)構(gòu)的內(nèi)窺鏡裝置，即具備采用能夠通過多像素化而得到高分辨率的圖像的攝像元件的攝像部件，在實現(xiàn)小型化的同時能夠確保一個圖像中的呈畫面整體的對焦狀態(tài)的區(qū)域更大，從而能夠獲取容易觀察的圖像。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]為了達到上述目的，本發(fā)明的一個方式的內(nèi)窺鏡裝置具備:攝像部件，其具備多個攝像元件以及分割從物鏡入射的光線并分別引導到上述多個攝像元件的光路分割單元，使用于引導到上述多個攝像元件的多個光線的光程互不相同；對比度比較單元，其將基于從上述多個攝像元件分別輸出的多個圖像信號的多個圖像的對比度進行比較；以及圖像選擇單元，其基于由上述對比度比較單元比較出的結(jié)果，僅選擇來自上述多個攝像元件中的一個攝像元件的圖像信號并進行輸出。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種以下結(jié)構(gòu)的內(nèi)窺鏡裝置，即具備采用能夠通過多像素化而得到高分辨率的圖像的攝像元件的攝像部件，在實現(xiàn)小型化的同時能夠確保一個圖像中的呈畫面整體的對焦狀態(tài)的區(qū)域更大，從而能夠獲取容易觀察的圖像。
【附圖說明】
[0015]圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式的內(nèi)窺鏡裝置的概要結(jié)構(gòu)的圖。
[0016]圖2是表示圖1的內(nèi)窺鏡裝置中的內(nèi)窺鏡的插入部的前端部內(nèi)所配置的攝像部件的概要結(jié)構(gòu)的圖。
[0017]圖3是表示圖1的內(nèi)窺鏡裝置中的處理器部件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的僅與本發(fā)明相關(guān)聯(lián)的部位(與圖像處理電路相關(guān)聯(lián))的塊結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖4是表示本發(fā)明的第二實施方式的內(nèi)窺鏡裝置中的攝像部件的概要的圖。
[0019]圖5是表示本發(fā)明的第三實施方式的內(nèi)窺鏡裝置中的攝像部件的概要的圖。
[0020]圖6是表示本發(fā)明的第四實施方式的內(nèi)窺鏡裝置中的攝像部件的概要的圖。
[0021]圖7是表示圖6的內(nèi)窺鏡裝置中的處理器部件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的僅與本發(fā)明相關(guān)聯(lián)的部位(與圖像處理電路相關(guān)聯(lián))的塊結(jié)構(gòu)圖。
[0022]圖8是表示本發(fā)明的第五實施方式的內(nèi)窺鏡裝置中的攝像部件的概要的圖。
[0023]圖9是表示本發(fā)明的第六實施方式的內(nèi)窺鏡裝置中的內(nèi)窺鏡的插入部的前端部的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的概要的圖。
[0024]圖10是從正面觀察圖9的內(nèi)窺鏡的插入部的前端部時的概要主視圖。
[0025]圖11是表示應(yīng)用于圖9的內(nèi)窺鏡裝置的攝像部件的偏振濾光片的概要形狀的概要圖。
[0026]圖12是表示本發(fā)明的第七實施方式的內(nèi)窺鏡裝置中的內(nèi)窺鏡的插入部的前端部的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的概要的圖。
[0027]圖13是從正面觀察圖12的內(nèi)窺鏡的插入部的前端部時的概要主視圖。
[0028]圖14是表示應(yīng)用于圖12的內(nèi)窺鏡裝置的攝像部件的視場光闌板的概要形狀的主視圖。
[0029]圖15示出以往的內(nèi)窺鏡裝置的攝像部件的概念，圖15的(A)是表示針對處于近點的被檢體進行了對焦的狀態(tài)(對焦狀態(tài))的概念圖，圖15的(B)是表示針對處于遠點的被檢體進行了對焦的狀態(tài)(對焦狀態(tài))的概念圖。
【具體實施方式】
[0030]以下，利用圖示的實施方式來說明本發(fā)明。
[0031]此外，在以下說明所使用的各附圖中，為了將各結(jié)構(gòu)要素設(shè)為在附圖上能夠識別程度的大小，有時使各結(jié)構(gòu)要素的比例尺不同地進行顯示。因而，在本發(fā)明中，記載于這些附圖中的結(jié)構(gòu)要素的數(shù)量、結(jié)構(gòu)要素的形狀、結(jié)構(gòu)要素的大小比率以及各結(jié)構(gòu)要素的相對位置關(guān)系并不僅限定于圖示的方式。
[0032][第一實施方式]
[0033]首先，說明本發(fā)明的第一實施方式的內(nèi)窺鏡裝置的概要結(jié)構(gòu)。圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式的內(nèi)窺鏡裝置的概要結(jié)構(gòu)的圖。
[0034]如圖1所示，本實施方式的內(nèi)窺鏡裝置主要包括內(nèi)窺鏡1、處理器部件20、作為輸出裝置的顯示裝置21以及光源裝置22等。
[0035]內(nèi)窺鏡I構(gòu)成為主要具備插入部2、操作部3以及通用線纜4等。
[0036]插入部2是插入到作為觀察對象的被檢者的體腔內(nèi)的細長形狀的縱長部件。插入部2構(gòu)成為從前端側(cè)起依次連接設(shè)置前端部6、彎曲部7、撓性管部8。在前端部6的內(nèi)部內(nèi)置有使來自上述光導件(未圖示)等的照明光從前表面擴散并射出的照明光學系統(tǒng)(未圖示)以及具備攝像光學系統(tǒng)(物鏡33A)和多個攝像元件31、32(參照后述的圖2等)等的攝像部件9。彎曲部7例如構(gòu)成為向上下左右這四個方向彎曲。撓性管部8由縱長且具有撓性的管狀部件構(gòu)成。插入部2的基端部連接設(shè)置有操作部3。
[0037]在操作部3的前端側(cè)隔著防折斷部件10 —體地連結(jié)固定有插入部2的基端部?？坎僮鞑?的前端的部位例如設(shè)置有在插入部2內(nèi)貫穿處置器具等的處置器具插入口 13。
[0038]另外，操作部3的外表面上配置有彎曲操作部14、送氣送水按鈕16、吸引按鈕17以及多個操作部件15等，該多個操作部件15由用于進行其它各種操作的操作按鈕等構(gòu)成。
[0039]其中，彎曲操作部14例如配置有用于使插入部2的彎曲部7進行彎曲操作的彎曲操作旋鈕14a、14b。具有以下結(jié)構(gòu):使用者通過對彎曲操作旋鈕14a、14b分別適當?shù)剡M行旋轉(zhuǎn)操作，使從操作部3貫穿插入部2而與彎曲部7相連接的彎曲線(未圖示)牽引和松弛，與該操作相應(yīng)地彎曲部7向上下左右方向彎曲。另外，作為上述多個操作部件15，例如除了釋放開關(guān)、定格開關(guān)等以外，還存在用于對通常觀察與特殊觀察進行切換操作的觀察模式切換開關(guān)等。從操作部3—側(cè)延伸出通用線纜4。
[0040]在通用線纜4的內(nèi)部以貫穿的方式配置有光導件、各種信號線、電源供給線等(未圖示)。這些光導件、各種信號線以及電源供給線等(未圖示)貫穿通用線纜4、操作部3、插入部2的內(nèi)部，其端部到達插入部2的前端部6。通用線纜4的前端部配置有內(nèi)窺鏡連接器5o
[0041]內(nèi)窺鏡連接器5相對于作為外部裝置的處理器部件20裝卸自由，構(gòu)成為在將內(nèi)窺鏡連接器5與處理器部件20進行連接時兩者之間確保電連接。另外，具有以下結(jié)構(gòu):在內(nèi)窺鏡連接器5上連接從光源裝置22延伸出的線纜(未圖示；其內(nèi)部貫穿光纖線纜等)，在將該線纜與內(nèi)窺鏡連接器5進行連接時，來自光源裝置22的射出光通過該線纜、內(nèi)窺鏡連接器5經(jīng)由貫穿通用線纜4、操作部3、插入部2的光導件(未圖示)而到達前端部6，從前端面向前側(cè)射出照明光。
[0042]處理器部件20是具備控制電路的控制部件，該控制電路接收來自內(nèi)窺鏡I的攝像部件9的輸出信號并進行各種圖像信號處理，并統(tǒng)一地控制內(nèi)窺鏡I。如上所述，處理器部件20經(jīng)由內(nèi)窺鏡連接器5與通用線纜4相連接。
[0043]作為輸出裝置的顯示裝置21是具備顯示面板等的結(jié)構(gòu)部件，該顯示面板與處理器部件20電連接，接收從該處理器部件20輸出的顯示用圖像信號來顯示圖像。
[0044]光源裝置22是經(jīng)由上述線纜(未圖示)、內(nèi)窺鏡連接器5與通用線纜4相連接而成為經(jīng)由貫穿通用線纜4、操作部3、插入部2的內(nèi)部的光導件從插入部2的前端前表面射出的照明光的光源的結(jié)構(gòu)單元。
[0045]在本實施方式的內(nèi)窺鏡裝置中，除了上述結(jié)構(gòu)部件、結(jié)構(gòu)單元等以外還存在各種結(jié)構(gòu)，但是其它結(jié)構(gòu)為與本發(fā)明沒有直接關(guān)聯(lián)的部分，因此將其結(jié)構(gòu)設(shè)為應(yīng)用與以往通常的內(nèi)窺鏡裝置相同的結(jié)構(gòu)，省略它們的說明和圖示。
[0046]在具有這種結(jié)構(gòu)的本實施方式的內(nèi)窺鏡裝置中，以下，說明配置于內(nèi)窺鏡I的插入部2的前端部6內(nèi)的攝像部件9的結(jié)構(gòu)。圖2是表示本實施方式的內(nèi)窺鏡裝置中的內(nèi)窺鏡的插入部的前端部內(nèi)所配置的攝像部件的概要結(jié)構(gòu)的圖。此外，在圖2中，一并示出使該攝像部件與成為觀察對象的被檢體(1leUOlk)對峙時的樣子。
[0047]如圖2所示，應(yīng)用于