[發(fā)明專(zhuān)利]內(nèi)窺鏡裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201480002925.8
• 申請(qǐng)日: 2014-03-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104812289B
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 加川裕昭;一村博信;大町健二
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 奧林巴斯株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): A61B1/04
• 分類(lèi)號(hào): A61B1/04;A61B1/00;G02B23/24;H04N7/18
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;張會(huì)華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種使用攝像元件對(duì)由攝像光學(xué)系統(tǒng)成像出的光學(xué)像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換而輸出電子圖像信號(hào)的電子式的內(nèi)窺鏡裝置。

背景技術(shù)

近年來(lái)，在醫(yī)療領(lǐng)域或者工業(yè)領(lǐng)域中一般廣泛地實(shí)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(xì)長(zhǎng)的插入部的前端部具備由攝像光學(xué)系統(tǒng)、攝像元件等構(gòu)成的攝像部件，使用攝像元件對(duì)由上述攝像光學(xué)系統(tǒng)成像出的光學(xué)像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換而將電子圖像信號(hào)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(jìn)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(mén)等插入到體內(nèi)而能夠進(jìn)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(dòng)機(jī)內(nèi)部等而能夠進(jìn)行內(nèi)部的觀察等。

在這種內(nèi)窺鏡裝置中，以提高獲取到的圖像的畫(huà)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(shì)顯著。根據(jù)該情況，能夠通過(guò)攝像元件的多像素化提高分辨率，得到高畫(huà)質(zhì)的圖像，另一方面，存在景深(觀察深度)變淺的趨勢(shì)。

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(duì)處于近點(diǎn)的被檢體進(jìn)行了對(duì)焦的狀態(tài)(對(duì)焦?fàn)顟B(tài))的概念圖。另外，圖15的(B)是表示針對(duì)處于遠(yuǎn)點(diǎn)的被檢體進(jìn)行了對(duì)焦的狀態(tài)(對(duì)焦?fàn)顟B(tài))的概念圖。

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(xué)像；以及攝像元件131，其接收由該攝像用物鏡133形成的光學(xué)像并進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換從而生成圖像信號(hào)。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(xué)方式進(jìn)行顏色分離的濾色器等。

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(diǎn)(近距離位置)的被檢體101k的光學(xué)像設(shè)定為在對(duì)焦的狀態(tài)下在攝像元件131的受光面131b上成像。用附圖標(biāo)記OPL1表示從此時(shí)的攝像用物鏡133至攝像元件131的受光面131b(在圖15的(A)中用附圖標(biāo)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(yuǎn)點(diǎn)(遠(yuǎn)距離位置)的被檢體101e的光學(xué)像位于用附圖標(biāo)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)。

另一方面，為了使處于遠(yuǎn)點(diǎn)(遠(yuǎn)距離位置)的被檢體101e的光學(xué)像在攝像元件131的受光面131b上成為對(duì)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(dòng)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(biāo)記e表示的面一致的位置。從此時(shí)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(biāo)記k表示的面)為止的距離成為光程O(píng)PL2。也就是說(shuō)，使得近點(diǎn)的光程O(píng)PL1>遠(yuǎn)點(diǎn)的光程O(píng)PL2。

由此可知，存在以下問(wèn)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(dāng)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(diǎn)附近對(duì)焦時(shí)，在到被檢體為止的距離遠(yuǎn)的遠(yuǎn)點(diǎn)上無(wú)法對(duì)焦，從而無(wú)法將畫(huà)面整體設(shè)為對(duì)焦?fàn)顟B(tài)，在畫(huà)面內(nèi)對(duì)不上焦的模糊狀態(tài)的區(qū)域變得顯眼。為了消除這些問(wèn)題，如上所述，只要根據(jù)到被檢體為止的距離進(jìn)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(jìn)退的調(diào)焦機(jī)構(gòu)，從而無(wú)法避免裝置變得復(fù)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。

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(jī)構(gòu)等就能夠獲取在近點(diǎn)與遠(yuǎn)點(diǎn)上對(duì)焦的圖像，例如在日本特開(kāi)平11-197097號(hào)公報(bào)等中提出了以下各種辦法。

由上述日本特開(kāi)平11-197097號(hào)公報(bào)等公開(kāi)的內(nèi)窺鏡裝置使通過(guò)了物鏡的光束通過(guò)棱鏡入射到將光路分離而設(shè)定為不同的光程的遠(yuǎn)點(diǎn)用攝像元件和近點(diǎn)用攝像元件，獲取從各攝像元件輸出的圖像信號(hào)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在由上述日本特開(kāi)平11-197097號(hào)公報(bào)等所公開(kāi)的內(nèi)窺鏡裝置中，能夠同時(shí)拍攝并顯示在不同的距離上對(duì)焦的多個(gè)圖像。

然而，在由上述日本特開(kāi)平11-197097號(hào)公報(bào)等所公開(kāi)的內(nèi)窺鏡裝置中，能夠同時(shí)獲取并顯示在不同的距離上對(duì)焦的多個(gè)圖像，例如假設(shè)進(jìn)行雙畫(huà)面顯示之類(lèi)的用途。也就是說(shuō)，在基于該公報(bào)的方法中存在以下問(wèn)題：獲取到的多個(gè)圖像各自在畫(huà)面內(nèi)對(duì)不上焦的模糊狀態(tài)的區(qū)域顯眼這一情況仍未改變，沒(méi)有構(gòu)成為獲取畫(huà)面整體的對(duì)焦?fàn)顟B(tài)都得到確保的一個(gè)圖像。