[發明專利]攝像裝置、內窺鏡裝置以及攝像方法

在審

• 申請號: 201580080607.8
• 申請日: 2015-06-03
• 公開（公告）號: CN107636533A
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: 今出慎一
• 申請（專利權）人: 奧林巴斯株式會社
• 主分類號: G03B35/08
• 分類號: G03B35/08;A61B1/00;G01C3/00;G02B23/24;G02B23/26;G03B35/24
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司11127
• 代理人: 李輝,于靖帥

技術領域

本發明涉及攝像裝置、內窺鏡裝置以及攝像方法等。

背景技術

以往，公知有光學測量三維形狀的技術。例如，提出了基于左右雙眼的立體視的立體攝像方式、基于正弦圖案等的圖案照明的相移方式、基于反射光的時間測定的TOF(Time of Flight：飛行時間)方式等各種方式。

立體攝像方式只要是使攝像系統為立體光學系統的簡單的機構即可，由于不需要特殊的照明機構和照明控制、高度的信號處理，因此考慮到現今的攝像系統的小型化技術的進步，適合小空間內的安裝。例如，存在朝向內窺鏡裝置的前端部的安裝和小型機器人的視覺傳感器等大量需求。它們多是不僅期望高精度的測量功能，同時也期望高畫質的正常觀察功能，為了確保分辨率，采取了將視差圖像成像于共同的攝像元件的形式而不是使用左右單獨的攝像元件。在立體攝像方式中，基本在于根據左右圖像的視差量來求取與被攝體的距離，因此如果無法將成像于共同的攝像元件的左右圖像分離，則無法檢測視差量，從而無法求取距離信息。

作為分離左右圖像的方法，例如在專利文獻1中公開了以下的方法：利用機械快門而在時間上切換左右的成像光路，以時分的方式取得左右的圖像。或者，在專利文獻2中公開了以下的方法：將RG濾鏡插入到單一的成像光路的左半部分，將GB濾鏡插入到右半部分，按照攝像圖像的R圖像和B圖像而將左右圖像分離。并且，在專利文獻2中，在正常觀察的情況下，使RG濾鏡和GB濾鏡從成像光路避開而取得觀察圖像。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2010-128354號公報

專利文獻2：日本特開2013-3159號公報

發明內容

發明要解決的課題

然而，在上述那樣的立體攝像方式中，存在攝像系統或者被攝體的移動會帶來不良影響這樣的課題。例如在專利文獻1中由于以時分的方式來拍攝右圖像和左圖像，因此在攝像系統或者被攝體移動了的情況下，檢測到包含該抖動在內的相位差，難以從該相位差中將抖動與真的相位差分離，因此產生測量誤差。或者，在專利文獻2中切換觀察圖像的攝影和視差圖像的攝影，但可以認為是假定自動對焦，沒有假定高速的切換。在三維形狀測量中，如果想要使觀察圖像和視差圖像一致，則需要高速的切換，但在專利文獻2的結構中具有兩個可動部，因此存在驅動機構變大、故障的概率變高等問題。

例如，在內窺鏡裝置等的照相機和被攝體沒有被固定的用途中，上述那樣的攝像系統與被攝體的相對的抖動容易成為問題。并且，通過增強應對移動的能力，有可能能夠實現在一邊移動照相機一邊進行形狀測量等以往來說較困難的測量。

根據本發明的幾個方式，能夠提供實現抑制了攝像系統或者被攝體的移動的影響的立體測量和觀察圖像的攝影的攝像裝置、內窺鏡裝置以及攝像方法等。

用于解決課題的手段

本發明的一個方式涉及攝像裝置，其包含：攝像元件；成像光學系統，其通過第一光路和相對于所述第一光路具有視差的第二光路將被攝體成像于所述攝像元件；可動掩模，其具有遮光部和使第一波段通過的第一濾鏡，該可動掩模相對于所述成像光學系統可動；以及第二濾鏡，其設置于所述第二光路，使與所述第一波段不同的第二波段通過。

根據本發明的一個方式，通過可動掩模構成為相對于成像光學系統可動，能夠借助該可動掩模的位置的切換來實現立體測量和觀察圖像的攝影。此時，例如通過能夠使用兩個光路進行非時分的立體攝影、使作為可動部的可動掩模為一個等而抑制攝像系統或者被攝體的移動的影響。

并且，本發明的另一方式涉及攝像裝置，其包含：攝像元件；成像光學系統，其通過第一光路和相對于所述第一光路具有視差的第二光路將被攝體成像于所述攝像元件；以及可動掩模，其具有遮光部、使第一波段通過的第一濾鏡和使與所述第一波段不同的第二波段通過的第二濾鏡，該可動掩模相對于所述成像光學系統可動。

并且，本發明的又一方式涉及內窺鏡裝置，其特征在于，該內窺鏡裝置包含上述任意方式所記載的攝像裝置。

并且，本發明的又一方式涉及攝像方法，在非立體模式下，通過將具有遮光部和使第一波段通過的第一濾鏡的可動掩模設定為第一狀態，使所述第一濾鏡不插入于成像光學系統的第一光路中并且將所述遮光部插入到相對于所述第一光路具有視差的所述成像光學系統的第二光路中，在立體模式下，通過將所述可動掩模設定為第二狀態，將所述第一濾鏡插入于所述第一光路中并且使所述遮光部不插入于所述第二光路中。

附圖說明

圖1是本實施方式的基本結構例。