摄像装置的制作方法

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摄像装置的制造方法

本发明涉及摄像装置。



背景技术:

除了使用可视光的通常观察以外还能够进行使用红外光的特殊光观察的内窥镜系统被广泛利用。在该内窥镜系统中,能够利用处置器具治疗通过通常观察或特殊光观察发现的病变部。

例如,在专利文献1所公开的内窥镜系统中,激励光被照射到吲哚菁绿(icg)这样的荧光物质上,检测来自病变部的荧光。icg预先投放到检查对象者的体内。icg通过激励光而在红外区域内被激励,发出荧光。所投放的icg聚集在癌等病变部。从病变部产生较强的荧光,所以,能够根据所拍摄的荧光图像来判断有无病变部。

在专利文献1所公开的内窥镜系统中,向被摄体照射包含可视光和红外光的光。红外光包含激励光。经由内置在摄像头内的分色镜或分色棱镜对由被摄体反射的光和从被摄体产生的荧光(红外荧光)进行摄像。设置有对可视光和荧光进行分割的分割单元,所以,能够同时进行使用可视光的通常观察和使用红外光的特殊光观察。并且,经由分色镜或分色棱镜,分别通过不同的图像传感器对荧光、红色光、绿色光、蓝色光进行摄像。因此,能够得到高画质的图像。

图19示出与专利文献1所公开的结构相同的内窥镜装置1001的结构。如图19所示,内窥镜装置1001具有光源部1010、内窥镜镜体部1020、摄像头1030、处理器1040、监视器1050。在图19中,示出光源部1010、内窥镜镜体部1020、摄像头1030的概略结构。

光源部1010具有光源1100、带通滤波器1101、会聚透镜1102。光源1100发出从可视光的波段到红外光的波段的波长的光。红外光的波段包含激励光的波段和荧光的波段。荧光的波段是红外光的波段中、波长比激励光的波段长的波段。带通滤波器1101设置在光源1100的照明光路中。带通滤波器1101仅使可视光和激励光透过。会聚透镜1102使透过带通滤波器1101的光会聚。光源1100发出的红外光的波段至少包含激励光的波段即可。

图20示出带通滤波器1101的透射特性。图20所示的曲线图的横轴是波长,纵轴是透射率。带通滤波器1101透射波长为大约370nm~大约800nm的波段的光。并且,带通滤波器1101遮断波长为大约小于370nm的波段的光和波长为大约800nm以上的波段的光。带通滤波器1101透射的光的波段包含可视光的波段和激励光的波段。激励光的波段是波长为大约750nm~大约780nm的波段。带通滤波器1101遮断的光的波段包含荧光的波段。荧光的波段是波长为大约800nm以上的波段。

内窥镜镜体部1020具有光导1200、照明透镜1201、物镜1202、像导1203。来自光源1100的光经由带通滤波器1101和会聚透镜1102入射到光导1200。光导1200将来自光源1100的光传送到内窥镜镜体部1020的前端部。通过照明透镜1201,向被摄体1060照射由光导1200传送的光。

在内窥镜镜体部1020的前端部,与照明透镜1201相邻地设置有物镜1202。由被摄体1060反射的光和从被摄体1060产生的荧光入射到物镜1202。由被摄体1060反射的光包含可视光和激励光。即,包含可视光、激励光、荧光的光入射到物镜1202。物镜1202使上述光成像。

在物镜1202的成像位置配置有像导1203的前端面。像导1203将在其前端面上成像的光学像传送到后端面。

摄像头1030具有成像透镜1300、分色镜1301、激励光截止滤波器1302、图像传感器1303、分色棱镜1304、图像传感器1305、图像传感器1306、图像传感器1307。成像透镜1300配置成与像导1203的后端面对置。成像透镜1300使由像导1203传送的光学像成像在图像传感器1303、图像传感器1305、图像传感器1306、图像传感器1307上。

在从成像透镜1300到成像透镜1300的成像位置为止的光路上配置有分色镜1301。通过了成像透镜1300的光入射到分色镜1301。分色镜1301透射可视光,反射可视光以外的光。图21示出分色镜1301的反射和透射的特性。图21所示的曲线图的横轴是波长,纵轴是透射率。分色镜1301透射波长为大约小于700nm的波段的光。并且,分色镜1301反射波长为大约700nm以上的波段的光。分色镜1301透射的光的波段包含可视光的波段。并且,分色镜1301反射的光的波段包含红外光的波段。

在透过分色镜1301的光的成像位置形成可视光成分的光学像。另一方面,在由分色镜1301反射的光的成像位置形成红外光成分的光学像。

由分色镜1301反射的光入射到激励光截止滤波器1302。入射到激励光截止滤波器1302的光包含红外光。红外光包含激励光和荧光。激励光截止滤波器1302遮断激励光,使荧光透过。图22示出激励光截止滤波器1302的透射特性。图22所示的曲线图的横轴是波长,纵轴是透射率。激励光截止滤波器1302遮断波长为大约小于800nm的波段的光。并且,激励光截止滤波器1302透射波长为大约800nm以上的波段的光。激励光截止滤波器1302遮断的光的波段包含激励光的波段。激励光截止滤波器1302透射的光的波段包含荧光的波段。

透过激励光截止滤波器1302的荧光入射到图像传感器1303。图像传感器1303生成基于荧光的ir信号。

图23示出投放到被摄体1060中的icg的特性。图23所示的曲线图的横轴是波长,纵轴是强度。在图23中,示出激励icg的激励光的特性和icg发出的荧光的特性。激励光的峰值波长为大约770nm,荧光的峰值波长为大约820nm。因此,在向被摄体1060照射波长为大约750nm~大约780nm的激励光的情况下,从被摄体1060产生波长为大约800nm~大约850nm的荧光。通过检测从被摄体1060产生的荧光,能够检测有无癌。如图20所示,带通滤波器1101使波长为大约750nm~大约780nm的激励光透过,遮断波长为大约800nm~大约850nm的荧光。并且,如图22所示,激励光截止滤波器1302遮断波长为大约750nm~大约780nm的激励光。因此,图像传感器1303能够仅检测荧光。

透过分色镜1301的可视光波段的光入射到分色棱镜1304。分色棱镜1304将可视光波段的光分割成红色波段的光(红色光)、绿色波段的光(绿色光)、蓝色波段的光(蓝色光)。通过了分色棱镜1304的红色光入射到图像传感器1305。图像传感器1305生成基于红色光的r信号。通过了分色棱镜1304的绿色光入射到图像传感器1306。图像传感器1306生成基于绿色光的g信号。通过了分色棱镜1304的蓝色光入射到图像传感器1307。图像传感器1307生成基于蓝色光的b信号。

处理器1040根据r信号、g信号、b信号生成可视光图像信号,根据ir信号生成荧光图像信号。监视器1050显示基于可视光图像信号的可视光图像和基于荧光图像信号的荧光图像。例如,监视器1050并列显示在相同时刻取得的可视光图像和荧光图像。或者,监视器1050重叠显示在相同时刻取得的可视光图像和荧光图像。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平10-201707号公报



技术实现要素:

发明要解决的课题

在内置了摄像单元的摄像头1030中设置有用于同时取得高画质的可视光图像和荧光图像的分色镜1301和分色棱镜1304。即,设置有用于将来自被摄体1060的光分割成荧光和可视光的分色镜1301、以及用于将可视光分割成各颜色的光的分色棱镜1304。在该结构中,根据分色镜1301和分色棱镜1304的配置,摄像头1030增大或变重。因此,内窥镜的操作性容易降低。

考虑不设置激励光截止滤波器1302的内窥镜装置。在该内窥镜装置中,图像传感器1303能够检测红外光。即,该内窥镜装置能够同时取得高画质的可视光图像和红外光图像。在该内窥镜装置中,存在与上述相同的情况。

本发明提供能够实现小型化或轻量化的摄像装置。

用于解决课题的手段

根据本发明的第1方式,摄像装置具有光分割部、第1摄像部、第2摄像部、运算部。所述光分割部将来自被摄体的第1光分割成第2光和第3光。所述第1光包含所述第2光和所述第3光。所述第2光包含绿色光和蓝色光中的至少一方以及红外光。所述第3光包含红色光。在所述第2光包含所述蓝色光而不包含所述绿色光的情况下,所述第3光还包含所述绿色光。在所述第2光包含所述绿色光而不包含所述蓝色光的情况下,所述第3光还包含所述蓝色光。所述红外光的波长比所述红色光的波长长。所述红色光的波长比所述绿色光的波长长。所述绿色光的波长比所述蓝色光的波长长。所述第1摄像部具有第1受光区域和第2受光区域。通过了所述光分割部的所述第2光入射到所述第1受光区域。所述第1受光区域生成基于所述蓝色光的b信号和基于所述绿色光的g信号中的至少一方。透过了所述第1受光区域的所述红外光入射到所述第2受光区域。所述第2受光区域生成基于所述红外光的ir信号。所述第2摄像部生成基于通过了所述光分割部的所述第3光中包含的所述红色光的r信号。在通过了所述光分割部的所述第3光包含所述绿色光而不包含所述蓝色光的情况下,所述第2摄像部生成所述g信号。在通过了所述光分割部的所述第3光包含所述蓝色光而不包含所述绿色光的情况下,所述第2摄像部生成所述b信号。所述运算部根据所述r信号、所述g信号、所述b信号生成可视光图像信号,根据所述ir信号生成红外光图像信号。

根据本发明的第2方式,在第1方式中,通过了所述光分割部的所述第2光也可以包含所述红外光以及所述蓝色光和所述绿色光中的任意一方。在所述第3光包含所述绿色光的情况下,所述光分割部也可以还将所述第3光分割成所述红色光和所述绿色光。在所述第3光包含所述蓝色光的情况下,所述光分割部也可以还将所述第3光分割成所述红色光和所述蓝色光。所述第2摄像部也可以具有第3摄像部和第4摄像部。所述第3摄像部也可以生成基于通过了所述光分割部的所述红色光的所述r信号。在所述第3光包含所述绿色光的情况下,所述第4摄像部也可以生成基于通过了所述光分割部的所述绿色光的所述g信号。在所述第3光包含所述蓝色光的情况下,所述第4摄像部也可以生成基于通过了所述光分割部的所述蓝色光的所述b信号。

根据本发明的第3方式,在第1方式中,所述摄像装置也可以还具有配置在从所述被摄体到所述光分割部的光路上的激励光截止滤波器。来自所述被摄体的所述第1光中的所述第2光中包含的所述红外光也可以包含激励光和荧光。所述荧光的波长也可以比所述激励光的波长长。来自所述被摄体的所述第1光也可以入射到所述激励光截止滤波器。所述激励光截止滤波器也可以遮断所述激励光,使所述荧光、所述红色光、所述绿色光、所述蓝色光透过。所述光分割部也可以将透过所述激励光截止滤波器的所述第1光分割成所述第2光和所述第3光。透过所述第1受光区域的所述荧光也可以入射到所述第2受光区域。所述第2受光区域也可以生成基于所述荧光的所述ir信号。

根据本发明的第4方式,在第3方式中,所述第2受光区域也可以针对如下波长的光具有感光度,其中,该波长是所述激励光截止滤波器能够遮断的波段的下限波长以上的波长。

根据本发明的第5方式,在第1方式中,所述摄像装置也可以还具有配置在从所述光分割部到所述第1摄像部的光路上的激励光截止滤波器。来自所述被摄体的所述第1光中的所述第2光中包含的所述红外光也可以包含激励光和荧光。所述荧光的波长也可以比所述激励光的波长长。通过了所述光分割部的所述第2光也可以入射到所述激励光截止滤波器。所述激励光截止滤波器也可以遮断所述激励光,使所述绿色光和所述蓝色光中的至少一方以及所述荧光透过。透过所述第1受光区域的所述荧光也可以入射到所述第2受光区域。所述第2受光区域也可以生成基于所述荧光的所述ir信号。

根据本发明的第6方式,在第5方式中,所述激励光截止滤波器也可以配置在所述第1摄像部的所述第1受光区域的表面。

根据本发明的第7方式,在第5方式中,所述激励光截止滤波器也可以包含有机材料。所述有机材料也可以遮断所述激励光,使所述绿色光和所述蓝色光中的至少一方以及所述荧光透过。

根据本发明的第8方式,在第1方式中,所述第1摄像部也可以具有半导体基板。所述第1受光区域和所述第2受光区域也可以配置在所述半导体基板上。所述第1受光区域和所述第2受光区域也可以被层叠。

根据本发明的第9方式,在第1方式中,所述第1摄像部也可以具有第1半导体基板和第2半导体基板。所述第1半导体基板和所述第2半导体基板也可以被层叠。所述第1受光区域也可以配置在所述第1半导体基板上。所述第2受光区域也可以配置在所述第2半导体基板上。

根据本发明的第10方式,在第9方式中,所述摄像装置也可以还具有配置在从所述被摄体到所述光分割部的光路上的激励光截止滤波器。来自所述被摄体的所述第1光中包含的所述第2光也可以包含所述红外光和所述蓝色光。所述红外光也可以包含激励光和荧光。所述荧光的波长也可以比所述激励光的波长长。来自所述被摄体的所述第1光中包含的所述第3光也可以包含所述红色光和所述绿色光。来自所述被摄体的所述第1光也可以入射到所述激励光截止滤波器。所述激励光截止滤波器也可以遮断所述激励光,使所述荧光、所述红色光、所述绿色光、所述蓝色光透过。所述光分割部也可以将透过所述激励光截止滤波器的所述第1光分割成所述第2光和所述第3光。所述第1摄像部也可以还具有蓝色光截止滤波器。所述蓝色光截止滤波器也可以配置在所述第1半导体基板与所述2的半导体基板之间。所述第1半导体基板、所述蓝色光截止滤波器、所述第2半导体基板也可以被层叠。所述第1受光区域也可以生成基于所述蓝色光的所述b信号。透过所述第1受光区域的所述荧光和所述蓝色光也可以入射到所述蓝色光截止滤波器。所述蓝色光截止滤波器也可以遮断所述蓝色光,使所述荧光透过。透过所述蓝色光截止滤波器的所述荧光也可以入射到所述第2受光区域。所述第2受光区域也可以生成基于所述荧光的所述ir信号。所述第2摄像部也可以生成基于所述红色光的所述r信号和基于所述绿色光的所述g信号。

根据本发明的第11方式,在第9方式中,所述摄像装置也可以还具有配置在从所述光分割部到所述第1摄像部的光路上的激励光截止滤波器。来自所述被摄体的所述第1光中包含的所述第2光也可以包含所述红外光和所述蓝色光。所述红外光也可以包含激励光和荧光。所述荧光的波长也可以比所述激励光的波长长。来自所述被摄体的所述第1光中包含的所述第3光也可以包含所述红色光和所述绿色光。通过了所述光分割部的所述第2光也可以入射到所述激励光截止滤波器。所述激励光截止滤波器也可以遮断所述激励光,使所述荧光和所述蓝色光透过。所述第1摄像部也可以还具有蓝色光截止滤波器。所述蓝色光截止滤波器也可以配置在所述第1半导体基板与所述2的半导体基板之间。所述第1半导体基板、所述蓝色光截止滤波器、所述第2半导体基板也可以被层叠。所述第1受光区域也可以生成基于所述蓝色光的所述b信号。透过所述第1受光区域的所述荧光和所述蓝色光也可以入射到所述蓝色光截止滤波器。所述蓝色光也可以截止滤波器遮断所述蓝色光,使所述荧光透过。透过所述蓝色光截止滤波器的所述荧光也可以入射到所述第2受光区域。所述第2受光区域也可以生成基于所述荧光的所述ir信号。所述第2摄像部也可以生成基于所述红色光的所述r信号和基于所述绿色光的所述g信号。

根据本发明的第12方式,在第3或第5方式中,来自所述被摄体的所述第1光中包含的所述第2光也可以包含所述红外光和所述蓝色光。来自所述被摄体的所述第1光中包含的所述第3光也可以包含所述红色光和所述绿色光。所述第1受光区域也可以生成基于所述荧光和所述蓝色光的所述b信号。所述第2摄像部也可以生成基于所述红色光的所述r信号和基于所述绿色光的所述g信号。所述运算部也可以根据所述第1受光区域针对所述荧光的感光度、所述第2受光区域针对所述荧光的感光度、通过所述第2受光区域生成的所述ir信号,从通过所述第1受光区域生成的所述b信号中去除基于所述荧光的成分,由此生成仅基于所述蓝色光的所述b信号。

发明效果

根据上述各方式,通过第1摄像部检测蓝色光和绿色光中的至少一方以及红外光。因此,不需要用于从其他光中仅分离红外光的光学元件。其结果,能够实现摄像装置的小型化或轻量化。

附图说明

图1是示出本发明的第1实施方式的内窥镜装置的结构的框图。

图2是示出本发明的第1实施方式的激励光截止滤波器的特性的曲线图。

图3是示出本发明的第1实施方式的分色棱镜的结构的概略图。

图4是示出本发明的第1实施方式的分色棱镜的特性的曲线图。

图5是示出本发明的第1实施方式的分色棱镜的特性的曲线图。

图6是示出本发明的第1实施方式的图像传感器的结构的剖视图。

图7是示出本发明的第1实施方式的图像传感器的结构的剖视图。

图8是示出本发明的第1实施方式的图像传感器的结构的剖视图。

图9是示出本发明的第1实施方式的第1变形例的内窥镜装置的结构的框图。

图10是示出本发明的第1实施方式的第2变形例的内窥镜装置的结构的框图。

图11是示出本发明的第1实施方式的第2变形例的图像传感器的像素排列的参考图。

图12是示出本发明的第2实施方式的内窥镜装置的结构的框图。

图13是示出本发明的第2实施方式的分色棱镜的特性的曲线图。

图14是示出本发明的第3实施方式的内窥镜装置的结构的框图。

图15是示出本发明的第3实施方式的激励光截止滤波器的特性的曲线图。

图16是示出本发明的第4实施方式的内窥镜装置的结构的框图。

图17是示出本发明的第5实施方式的内窥镜装置的结构的框图。

图18是示出本发明的第5实施方式的图像传感器的像素排列的参考图。

图19是示出现有的内窥镜装置的结构的框图。

图20是示出带通滤波器的特性的曲线图。

图21是示出分色镜的特性的曲线图。

图22是示出激励光截止滤波器的特性的曲线图。

图23是示出吲哚菁绿(icg)的特性的曲线图。

具体实施方式

参照附图对本发明的实施方式进行说明。在以下的各实施方式中,对作为摄像装置的一例的内窥镜装置进行说明。本发明能够应用于具有摄像功能的装置、系统和模块等。

(第1实施方式)

图1示出本发明的第1实施方式的内窥镜装置1a的结构。如图1所示,内窥镜装置1a具有光源部10、内窥镜镜体部20、摄像头30a、运算部40、监视器50。在图1中,示出光源部10、内窥镜镜体部20、摄像头30a的概略结构。

光源部10具有光源100、带通滤波器101、会聚透镜102。光源100发出从可视光的波段到红外光的波段的波长的光。可视光的波段包含红色波段、绿色波段、蓝色波段。红色波段是波长比绿色波段长的波段。绿色波段是波长比蓝色波段长的波段。红外光的波段是波长比红色波段长的波段。红外光的波段包含激励光的波段和荧光的波段。荧光的波段是在红外光的波段中、波长比激励光的波段长的波段。即,红外光的波长比红色光的波长长。红色光的波长比绿色光的波长长。绿色光的波长比蓝色光的波长长。光源100发出的红外光的波段至少包含激励光的波段即可。

带通滤波器101设置在光源100的照明光路中。带通滤波器101仅使可视光和激励光透过。会聚透镜102使透过带通滤波器101的光会聚。

带通滤波器101的透射特性与图20所示的透射特性相同。带通滤波器101使波长为大约370nm~大约800nm的波段的光透过。并且,带通滤波器101遮断波长为大约小于370nm的波段的光和波长为大约800nm以上的波段的光。带通滤波器101透射的光的波段包含可视光的波段和激励光的波段。激励光的波段是波长为大约750nm~大约780nm的波段。带通滤波器101遮断的光的波段包含荧光的波段。荧光的波段是波长为大约800nm~大约850nm的波段。

内窥镜镜体部20具有光导200、照明透镜201、物镜202、像导203。来自光源100的光经由带通滤波器101和会聚透镜102入射到光导200。光导200将来自光源100的光传送到内窥镜镜体部20的前端部。通过照明透镜201向被摄体60照射由光导200传送的光。

在内窥镜镜体部20的前端部,与照明透镜201相邻地设置有物镜202。由被摄体60反射的光和从被摄体60产生的荧光入射到物镜202。由被摄体60反射的光包含可视光和激励光。即,包含可视光、激励光、荧光的光入射到物镜202。物镜202使上述光成像。

在物镜202的成像位置配置有像导203的前端面。像导203将在其前端面上成像的光学像传送到后端面。

摄像头30a具有成像透镜300、激励光截止滤波器301a、分色棱镜302a(光分割部)、图像传感器303a(第1摄像部)、图像传感器304(第2摄像部、第3摄像部)、图像传感器305a(第2摄像部、第4摄像部)。成像透镜300配置成与像导203的后端面对置。成像透镜300使由像导203传送的光学像成像在图像传感器303a、图像传感器304、图像传感器305a上。

来自被摄体60的第1光包含第2光和第3光。第2光包含红外光和蓝色光。红外光包含激励光和荧光。荧光的波长比激励光的波长长。第3光包含红色光和绿色光。

在从成像透镜300到成像透镜300的成像位置的光路上配置有激励光截止滤波器301a。通过了成像透镜300的第1光、即来自被摄体60的第1光入射到激励光截止滤波器301a。激励光截止滤波器301a遮断激励光,使荧光、红色光、绿色光、蓝色光透过。通过激励光截止滤波器301a的第1光中包含的第2光包含荧光和蓝色光。通过激励光截止滤波器301a的第1光中包含的第3光包含红色光和绿色光。激励光截止滤波器301a配置在从被摄体60到分色棱镜302a的光路上即可。

图2示出激励光截止滤波器301a的透射特性。图2所示的曲线图的横轴是波长,纵轴是透射率。激励光截止滤波器301a遮断波长为大约700nm~大约800nm的波段的光。并且,激励光截止滤波器301a透射波长为大约小于700nm的波段的光和波长为大约800nm以上的波段的光。激励光截止滤波器301a遮断的光的波段包含激励光的波段。激励光截止滤波器301a透射的光的波段包含可视光的波段和荧光的波段。

透过激励光截止滤波器301a的第1光入射到分色棱镜302a。分色棱镜302a将透过激励光截止滤波器301a的第1光、即来自被摄体60的第1光分割成第2光和第3光。入射到分色棱镜302a的第2光中包含的红外光包含荧光,不包含激励光。因此,入射到分色棱镜302a的第2光包含荧光和蓝色光。分色棱镜302a将第3光分割成红色光和绿色光。

图3示出分色棱镜302a的结构。在图3中,示出激励光截止滤波器301a和分色棱镜302a的概略结构。分色棱镜302a具有反射面3020、反射面3021、出射面3022、出射面3023、出射面3024。在反射面3020和反射面3021上形成薄膜。薄膜透射特定波长的光,反射除此以外的波长的光。因此,反射面3020和反射面3021具有对光进行分割的特性。

透过激励光截止滤波器301a的第1光入射到分色棱镜302a。入射到分色棱镜302a的第1光入射到反射面3020。反射面3020反射第2光,使第3光透过。图4示出反射面3020的反射特性。图4所示的曲线图的横轴是波长,纵轴是反射率。反射面3020反射波长为大约400nm~大约500nm的波段的光和波长为大约730nm以上的波段的光。并且,反射面3020使波长为大约小于400nm的波段的光和波长为大约500nm~大约730nm的波段的光透过。反射面3020反射的光的波段包含蓝色波段和荧光的波段。反射面3020透射的光的波段包含绿色波段和红色波段。

图像传感器304和图像传感器305a针对小于400nm的波长的光不具有感光度。因此,反射面3020针对小于400nm的波段的光的反射特性可以是任意的。并且,如图2所示,激励光截止滤波器301a能够遮断波长为大约700nm~大约800nm的波段的光。因此,反射面3020针对700nm~800nm的波段的光的反射特性可以是任意的。即,反射面3020具有如下特性即可:反射具有激励光截止滤波器301a能够遮断的波段的下限波长以上的波长的光。激励光截止滤波器301a能够遮断的波段包含激励光的波长。由反射面3020反射的第2光从出射面3022朝向图像传感器303a的方向出射。

透过反射面3020的第3光入射到反射面3021。反射面3021反射红色光,使绿色光透过。图5示出反射面3021的反射特性。图5所示的曲线图的横轴是波长,纵轴是反射率。反射面3021反射波长为大约600nm以上的波段的光。并且,反射面3021使波长为大约小于600nm的波段的光透过。反射面3021反射的光的波段包含红色波段。反射面3021透射的光的波段包含绿色波段。由反射面3021反射的红色光从出射面3023朝向图像传感器304的方向出射。透过反射面3021的绿色光从出射面3024朝向图像传感器305a的方向出射。

从分色棱镜302a的出射面3022出射的第2光、即通过了分色棱镜302a的第2光入射到图像传感器303a。图像传感器303a生成基于第2光中包含的红外光的ir信号、基于第2光中包含的蓝色光的b信号。通过了分色棱镜302a的第2光中包含的红外光包含荧光,不包含激励光。因此,图像传感器303a生成基于第2光中包含的荧光的ir信号。

从分色棱镜302a的出射面3023出射的红色光、即通过了分色棱镜302a的红色光入射到图像传感器304。图像传感器304生成基于红色光的r信号。从分色棱镜302a的出射面3024出射的绿色光、即通过了分色棱镜302a的绿色光入射到图像传感器305a。图像传感器305a生成基于绿色光的g信号。

运算部40根据r信号、g信号、b信号生成可视光图像信号,根据ir信号生成红外光图像信号。可视光图像信号是用于显示可视光图像的信号。红外光图像信号是用于显示红外光图像的信号。ir信号基于红外光中包含的荧光成分,所以,红外光图像信号是荧光图像信号。运算部40也可以对r信号、g信号、b信号、ir信号中的至少一方进行插值处理等图像处理。运算部40例如是处理器。

监视器50显示基于可视光图像信号的可视光图像和基于荧光图像信号的荧光图像。例如,监视器50并列显示在相同时刻取得的可视光图像和荧光图像。或者,监视器50重叠显示在相同时刻取得的可视光图像和荧光图像。

图6示出图像传感器303a的结构的第1例。在图6中,示出图像传感器303a的截面。如图6所示,图像传感器303a具有半导体基板3030。并且,图像传感器303a具有受光区域3031(第1受光区域)和受光区域3032(第2受光区域)。受光区域3031和受光区域3032配置在半导体基板3030上。受光区域3031和受光区域3032被层叠。

通过了分色棱镜302a的第2光入射到受光区域3031。受光区域3031针对蓝色光具有感光度。受光区域3031生成基于蓝色光的b信号。透过受光区域3031的红外光入射到受光区域3032。受光区域3032针对红外光具有感光度。受光区域3032生成基于红外光的ir信号。通过了分色棱镜302a的第2光中包含的红外光包含荧光,不包含激励光。因此,透过受光区域3031的荧光入射到受光区域3032。受光区域3032生成基于荧光的ir信号。

受光区域3032针对具有如下波长的光具有感光度即可,该波长为激励光截止滤波器301a能够遮断的波段下限的波长以上的波长。激励光截止滤波器301a能够遮断的波段包含激励光的波长。

图7示出图像传感器303a的结构的第2例。在图7中,示出图像传感器303a的截面。如图7所示,图像传感器303a具有半导体基板3030a(第1半导体基板)、半导体基板3030b(第2半导体基板)、连接部3033。并且,图像传感器303a具有受光区域3031(第1受光区域)和受光区域3032(第2受光区域)。半导体基板3030a和半导体基板3030b被层叠。受光区域3031配置在半导体基板3030a上。受光区域3032配置在半导体基板3030b上。

半导体基板3030a和半导体基板3030b通过连接部3033连接。在图7中,连接部3033配置在半导体基板3030a和半导体基板3030b的端部。但是,连接部3033的位置不限于半导体基板3030a和半导体基板3030b的端部。

受光区域3031生成基于蓝色光的b信号。受光区域3032生成基于红外光即荧光的ir信号。

图8示出图像传感器303a的结构的第3例。在图8中,示出图像传感器303a的截面。如图8所示,图像传感器303a具有半导体基板3030a(第1半导体基板)、半导体基板3030b(第2半导体基板)、连接部3033。并且,图像传感器303a具有受光区域3031(第1受光区域)和受光区域3032(第2受光区域)。受光区域3031配置在半导体基板3030a上。受光区域3032配置在半导体基板3030b上。并且,图像传感器303a具有蓝色光截止滤波器3034。蓝色光截止滤波器3034配置在半导体基板3030a与半导体基板3030b之间。半导体基板3030a、蓝色光截止滤波器3034、半导体基板3030b被层叠。

半导体基板3030a和半导体基板3030b通过连接部3033连接。在图8中,连接部3033配置在半导体基板3030a和半导体基板3030b的端部。但是,连接部3033的位置不限于半导体基板3030a和半导体基板3030b的端部。

受光区域3031生成基于蓝色光的b信号。透过受光区域3031的荧光和蓝色光入射到蓝色光截止滤波器3034。蓝色光截止滤波器3034遮断蓝色光,使荧光透过。透过蓝色光截止滤波器3034的荧光入射到受光区域3032。受光区域3032生成基于荧光的ir信号。

蓝色光截止滤波器3034具有遮断蓝色波段的光、使荧光的波段的光透过的特性即可。蓝色光截止滤波器3034针对蓝色波段和荧光的波段以外的波段的特性可以是任意的。

通过蓝色光截止滤波器3034遮断蓝色光,仅荧光入射到受光区域3032。因此,受光区域3032能够仅检测荧光。

在图6~图8中,在光路上更接近被摄体的位置配置受光区域3031。例如,半导体基板3030、半导体基板3030a、半导体基板3030b由硅构成。硅针对波长更短的光的吸收率较高。并且,硅针对波长更长的光的吸收率较低。因此,波长更短的光容易在硅较浅的位置被吸收。并且,波长更长的光容易在硅较深的位置被吸收。

利用上述硅的特性,在受光区域3031检测波长更短的蓝色光。并且,在受光区域3032检测波长更长的荧光。蓝色波段和荧光的波段分开,所以,容易高效地检测蓝色光和荧光。

有时图6~图8所示的受光区域3031检测红外光中包含的荧光的一部分。即,有时受光区域3031和受光区域3032检测到荧光。能够从基于受光区域3031检测到的荧光和蓝色光的信号中去除荧光的影响。入射到受光区域3031的第2光包含荧光和蓝色光。受光区域3031生成基于荧光和蓝色光的b信号。运算部40根据针对荧光的受光区域3031的感光度、针对荧光的受光区域3032的感光度、受光区域3032生成的ir信号,从受光区域3031生成的b信号中去除基于荧光的成分,由此生成仅基于蓝色光的b信号。

例如,在受光区域3031生成的b信号的值sig_b用(1)式表示。在(1)式中,s_b是基于蓝色光的信号的值。在(1)式中,s_ir是在受光区域3031检测到入射到图像传感器303a的全部荧光的情况下的信号的值。在(1)式中,α表示受光区域3031吸收荧光的比例。即,α表示受光区域3031针对荧光的感光度。

sig_b=s_b+α×s_ir(1)

例如,在受光区域3032生成的ir信号的值sig_ir用(2)式表示。在(2)式中,s_ir是在受光区域3032检测到入射到图像传感器303a的全部荧光的情况下的信号的值。在(2)式中,β表示受光区域3032吸收荧光的比例。即,β表示受光区域3032针对荧光的感光度。

sig_ir=β×s_ir(2)

能够根据受光区域3031和受光区域3032针对荧光的分光感光度来计算α和β。α和β是基于图像传感器303a的制造条件的参数。例如,制造条件是受光区域3031和受光区域3032各自的光轴方向的厚度。或者,制造条件是读出在受光区域3031和受光区域3032生成的信号的读出电路的增益。

例如,在受光区域3031的底位于半导体基板3030或半导体基板3030a的深度3μm的位置的情况下,在受光区域3031检测到入射到受光区域3031的全部蓝色光。另一方面,受光区域3031检测到入射到受光区域3031的荧光的大约25%。入射到受光区域3031的荧光的大约75%透射受光区域3031。受光区域3032检测荧光的比例基于形成受光区域3032的位置和受光区域3032的厚度等。

运算部40对在受光区域3032生成的ir信号的值sig_ir即β×s_ir乘以α与β之比即α/β,由此能够计算基于在受光区域3031检测到的荧光的信号的值α×s_ir。运算部40从在受光区域3032生成的ir信号的值sig_b中减去值α×s_ir,由此能够计算基于在受光区域3031检测到的蓝色光的信号的值s_b。其结果,运算部40能够生成仅基于蓝色光的b信号。

在第1实施方式中,通过图像传感器303a检测蓝色光和红外光即荧光。因此,不需要用于从其他光中仅分离红外光即荧光的光学元件。其结果,能够实现作为摄像装置的内窥镜装置1a的小型化或轻量化。

考虑在同一摄像面上配置分别检测红色光、绿色光、蓝色光的像素以及检测红外光的像素的图像传感器。该图像传感器能够同时取得可视光图像和红外光图像。但是,在同一摄像面上配置4种像素,所以,分辨率较低。与该图像传感器相比,第1实施方式的内窥镜装置1a能够取得更高画质的图像。

(第1变形例)

图9示出第1实施方式的第1变形例的内窥镜装置1b的结构。如图9所示,内窥镜装置1b具有光源部10、内窥镜镜体部20、摄像头30b、运算部40、监视器50。在图9中,示出光源部10、内窥镜镜体部20、摄像头30b的概略结构。

关于图9所示的结构,对与图1所示的结构不同之处进行说明。

摄像头30b具有成像透镜300、激励光截止滤波器301a、分色棱镜302b(光分割部)、图像传感器303b(第1摄像部)、图像传感器304(第2摄像部、第3摄像部)、图像传感器305b(第2摄像部、第4摄像部)。

透过激励光截止滤波器301a的第1光入射到分色棱镜302b。分色棱镜302b将来自被摄体60的第1光分割成第2光和第3光。第2光包含红外光和绿色光。第3光包含红色光和蓝色光。入射到分色棱镜302b的第2光中包含的红外光包含荧光,不包含激励光。因此,入射到分色棱镜302b的第2光包含荧光和绿色光。分色棱镜302b将第3光分割成红色光和蓝色光。

通过了分色棱镜302b的第2光入射到图像传感器303b。图像传感器303b生成基于第2光中包含的红外光即荧光的ir信号、以及基于第2光中包含的绿色光的g信号。图像传感器303b的结构与图像传感器303a的结构相同。通过了分色棱镜302b的蓝色光入射到图像传感器305b。图像传感器305b生成基于蓝色光的b信号。

关于上述以外的方面,图9所示的结构与图1所示的结构相同。

(第2变形例)

图10示出第1实施方式的第2变形例的内窥镜装置1c的结构。如图10所示,内窥镜装置1c具有光源部10、内窥镜镜体部20、摄像头30c、运算部40、监视器50。在图10中,示出光源部10、内窥镜镜体部20、摄像头30c的概略结构。

关于图10所示的结构,对与图1所示的结构不同之处进行说明。

摄像头30c具有成像透镜300、激励光截止滤波器301a、分色棱镜302a(光分割部)、图像传感器303c(第1摄像部)、图像传感器304(第2摄像部、第3摄像部)、图像传感器305a(第2摄像部、第4摄像部)。

通过了分色棱镜302a的第2光入射到图像传感器303c。图像传感器303c生成基于第2光中包含的红外光即荧光的ir信号、以及基于第2光中包含的蓝色光的b信号。

图11示出图像传感器303c的像素排列。图像传感器303c具有多个像素3035a和多个像素3035b。多个像素3035a和多个像素3035b呈矩阵状配置。使蓝色光透过的滤波器配置在多个像素3035a的表面。使红外光即荧光透过的滤波器配置在多个像素3035b的表面。多个像素3035a生成基于蓝色光的b信号。多个像素3035b生成基于红外光即荧光的ir信号。

图像传感器304的1个像素和图像传感器305a的1个像素与2个像素3035a和2个像素3035b对应。为了使像素数一致,运算部40可以对与图像传感器304的1个像素和图像传感器305a的1个像素对应的2个像素3035a生成的b信号进行相加平均,使b信号的像素数成为二分之一后,根据信号、g信号、b信号生成可视光图像信号。

关于上述以外的方面,图10所示的结构与图1所示的结构相同。

图像传感器303c的像素尺寸可以比图像传感器304的像素尺寸和图像传感器305a的像素尺寸小。例如,图像传感器303c的像素尺寸是图像传感器304的像素尺寸和图像传感器305a的像素尺寸的二分之一。由内窥镜装置1c取得的可视光图像和荧光图像的分辨率可以与由内窥镜装置1a取得的可视光图像和荧光图像的分辨率相同。

(第2实施方式)

图12示出本发明的第2实施方式的内窥镜装置1d的结构。如图12所示,内窥镜装置1d具有光源部10、内窥镜镜体部20、摄像头30d、运算部40、监视器50。在图12中,示出光源部10、内窥镜镜体部20、摄像头30d的概略结构。

关于图12所示的结构,对与图1所示的结构不同之处进行说明。

摄像头30d具有成像透镜300、激励光截止滤波器301d、分色棱镜302a(光分割部)、图像传感器303a(第1摄像部)、图像传感器304(第2摄像部、第3摄像部)、图像传感器305a(第2摄像部、第4摄像部)。

如图3所示,分色棱镜302a具有出射第2光的面即出射面3022。激励光截止滤波器301d配置在出射面3022上。激励光截止滤波器301d与分色棱镜302a接触。激励光截止滤波器301d的透射特性与图2所示的特性相同。

来自被摄体60的第1光中包含的第2光包含红外光和蓝色光。红外光包含激励光和荧光。荧光的波长比激励光的波长长。从分色棱镜302a的出射面3022出射的第2光、即通过了分色棱镜302a的第2光入射到激励光截止滤波器301d。激励光截止滤波器301d遮断激励光,使荧光和蓝色光透过。激励光截止滤波器301d配置在从分色棱镜302a到图像传感器303a的光路上即可。透过激励光截止滤波器301d的荧光和蓝色光入射到图像传感器303a。

分色棱镜302a的反射面3020的反射特性与第1实施方式中的反射面3020的反射特性不同。通过了成像透镜300的第1光入射到分色棱镜302a。入射到分色棱镜302a的第1光入射到反射面3020。反射面3020反射第2光,使第3光透过。图13示出反射面3020的反射特性。图13所示的曲线图的横轴是波长,纵轴是反射率。反射面3020反射波长为大约400nm~大约500nm的波段的光和波长为大约700nm以上的波段的光。并且,反射面3020使波长为大约小于400nm的波段的光和波长为大约500nm~大约700nm的波段的光透过。反射面3020反射的光的波段包含蓝色波段、激励光的波段、荧光的波段。反射面3020透射的光的波段包含绿色波段和红色波段。

图像传感器304和图像传感器305a针对小于400nm的波长的光不具有感光度。因此,反射面3020的针对小于400nm的波段的光的反射特性可以是任意的。反射面3020反射波长为大约700nm以上的波段的光,以使得红外光不会入射到图像传感器304。并且,如图2所示,激励光截止滤波器301d能够遮断波长为大约700nm~大约800nm的波段的光。激励光截止滤波器301d能够遮断的波段包含激励光的波长。

关于上述以外的方面,图12所示的结构与图1所示的结构相同。在图9所示的内窥镜装置1b中,遮断激励光、且使荧光和绿色光透过的激励光截止滤波器也可以配置在与激励光截止滤波器301d相同的位置。

在第2实施方式中,通过图像传感器303a检测蓝色光和红外光即荧光。因此,不需要用于从其他光中仅分离红外光即荧光的光学元件。其结果,能够实现作为摄像装置的内窥镜装置1d的小型化或轻量化。

并且,激励光截止滤波器301d配置在分色棱镜302a的出射面3022上,所以,能够节约配置激励光截止滤波器301d的空间。

(第3实施方式)

图14示出本发明的第3实施方式的内窥镜装置1e的结构。如图14所示,内窥镜装置1e具有光源部10、内窥镜镜体部20、摄像头30e、运算部40、监视器50。在图14中,示出光源部10、内窥镜镜体部20、摄像头30e的概略结构。

关于图14所示的结构,对与图1所示的结构不同之处进行说明。

摄像头30e具有成像透镜300、激励光截止滤波器301e、分色棱镜302a(光分割部)、图像传感器303a(第1摄像部)、图像传感器304(第2摄像部、第3摄像部)、图像传感器305a(第2摄像部、第4摄像部)。

激励光截止滤波器301e配置在图像传感器303a的受光区域3031的表面。激励光截止滤波器301e和图像传感器303a接触。激励光截止滤波器301e包含有机材料。有机材料遮断激励光,使绿色光和蓝色光中的至少一方以及荧光透过。在图14所示的内窥镜装置1e中,有机材料遮断激励光,使蓝色光和荧光透过。例如,激励光截止滤波器301e是配置在图像传感器303a的受光区域3031的表面的滤色器。激励光截止滤波器301e也可以是配置在图像传感器303a的受光区域3031的表面的、由光学多层膜构成的滤波器。光学多层膜具有1层以上的高折射率的电介质薄膜和1层以上的低折射率的电介质薄膜。高折射率的电介质薄膜和低折射率的电介质薄膜交替被层叠。

来自被摄体60的第1光中包含的第2光包含红外光和蓝色光。红外光包含激励光和荧光。荧光的波长比激励光的波长长。从分色棱镜302a的出射面3022出射的第2光、即通过了分色棱镜302a的第2光入射到激励光截止滤波器301e。激励光截止滤波器301e遮断激励光,使荧光和蓝色光透过。激励光截止滤波器301e配置在从分色棱镜302a到图像传感器303a的光路上即可。透过激励光截止滤波器301e的荧光和蓝色光入射到图像传感器303a。

图15示出激励光截止滤波器301e的透射特性。图15所示的曲线图的横轴是波长,纵轴是透射率。激励光截止滤波器301e遮断波长为大约小于400nm的波段的光和波长为大约500nm~大约800nm的波段的光。并且,激励光截止滤波器301e使波长为大约400nm~大约500nm的波段的光和波长为大约800nm以上的波段的光透过。激励光截止滤波器301e遮断的光的波段包含激励光的波段。激励光截止滤波器301e透射的光的波段包含可视光的波段和荧光的波段。激励光截止滤波器301e针对小于400nm的波段的光的透射特性可以是任意的。并且,激励光截止滤波器301e针对500nm~800nm的波段的光的透射特性可以是任意的。

关于上述以外的方面,图14所示的结构与图1所示的结构相同。在图9所示的内窥镜装置1b中,遮断激励光、且使荧光和绿色光透过的激励光截止滤波器也可以配置在与激励光截止滤波器301e相同的位置。

在第3实施方式中,通过图像传感器303a检测蓝色光和红外光即荧光。因此,不需要用于从其他光中仅分离红外光即荧光的光学元件。其结果,能够实现作为摄像装置的内窥镜装置1e的小型化或轻量化。

并且,能够通过图像传感器303a上的滤波器来实现激励光截止滤波器301e的功能。

(第4实施方式)

图16示出本发明的第4实施方式的内窥镜装置1f的结构。如图16所示,内窥镜装置1f具有光源部10、内窥镜镜体部20、摄像头30f、运算部40、监视器50。在图16中,示出光源部10、内窥镜镜体部20、摄像头30f的概略结构。

关于图16所示的结构,对与图1所示的结构不同之处进行说明。

摄像头30f具有成像透镜300、激励光截止滤波器301a、图像传感器303a(第1摄像部)、分色镜307f(光分割部)、图像传感器308f(第2摄像部)。

透过激励光截止滤波器301a的第1光入射到分色镜307f。分色镜307f将来自被摄体60的第1光分割成第2光和第3光。第2光包含红外光和蓝色光。第3光包含红色光和绿色光。入射到分色镜307f的第2光中包含的红外光包含荧光,不包含激励光。因此,入射到分色镜307f的第2光包含荧光和蓝色光。

分色镜307f反射第2光,使第3光透过。由分色镜307f反射的第2光入射到图像传感器303a。透过分色镜307f的第3光入射到图像传感器308f。图像传感器308f生成基于第3光中包含的红色光的r信号以及基于第3光中包含的绿色光的g信号。例如,在图像传感器308f中,在同一摄像面上配置检测红色光的像素和检测绿色光的像素。

关于上述以外的方面,图16所示的结构与图1所示的结构相同。在图16所示的内窥镜装置1f中,遮断激励光、且使荧光和蓝色光透过的激励光截止滤波器也可以配置在与激励光截止滤波器301e相同的位置。

在第4实施方式中,通过图像传感器303a检测蓝色光和红外光即荧光。因此,不需要用于从其他光中仅分离红外光即荧光的光学元件。其结果,能够实现作为摄像装置的内窥镜装置1f的小型化或轻量化。

(第5实施方式)

图17示出本发明的第5实施方式的内窥镜装置1g的结构。如图17所示,内窥镜装置1g具有光源部10、内窥镜镜体部20、摄像头30g、运算部40、监视器50。在图17中,示出光源部10、内窥镜镜体部20、摄像头30g的概略结构。

关于图17所示的结构,对与图1所示的结构不同之处进行说明。

摄像头30g具有成像透镜300、激励光截止滤波器301a、图像传感器303g(第1摄像部)、分色镜307g(光分割部)、图像传感器308g(第2摄像部)。

透过激励光截止滤波器301a的第1光入射到分色镜307g。分色镜307g将来自被摄体60的第1光分割成第2光和第3光。第2光包含红外光、蓝色光、绿色光。第3光包含红色光。入射到分色镜307g的第2光中包含的红外光包含荧光,不包含激励光。因此,入射到分色镜307g的第2光包含荧光、蓝色光、绿色光。

分色镜307g反射第2光,使第3光透过。由分色镜307g反射的第2光入射到图像传感器303g。图像传感器303g生成基于第2光中包含的红外光即荧光的ir信号、基于第2光中包含的蓝色光的b信号、基于第2光中包含的绿色光的g信号。透过分色镜307g的第3光入射到图像传感器308g。图像传感器308g生成基于第3光中包含的红色光的r信号。

图18示出图像传感器303g的像素排列。图像传感器303g具有受光区域3031和受光区域3032。受光区域3031和受光区域3032被层叠。受光区域3031具有多个像素3036a和多个像素3036b。多个像素3036a和多个像素3036b呈矩阵状配置。使绿色光和红外光即荧光透过的滤波器配置在多个像素3036a的表面。使蓝色光和红外光即荧光透过的滤波器配置在多个像素3036b的表面。多个像素3036a生成基于绿色光的g信号。多个像素3036b生成基于蓝色光的b信号。

受光区域3032具有多个像素3037。多个像素3037呈矩阵状配置。透过受光区域3031的红外光即荧光入射到受光区域3032。多个像素3037生成基于红外光即荧光的ir信号。

关于上述以外的方面,图17所示的结构与图1所示的结构相同。在图17所示的内窥镜装置1g中,遮断激励光并使荧光、蓝色光、绿色光透过的激励光截止滤波器也可以配置在与激励光截止滤波器301e相同的位置。

在第5实施方式中,通过图像传感器303g检测蓝色光和红外光即荧光。因此,不需要用于从其他光中仅分离红外光即荧光的光学元件。其结果,能够实现作为摄像装置的内窥镜装置1g的小型化或轻量化。

(补充)

本发明的各方式的摄像装置也可以不具有与光源部10、内窥镜镜体部20、成像透镜300、激励光截止滤波器301a、激励光截止滤波器301d、激励光截止滤波器301e、监视器50中的至少一方对应的结构。

摄像装置对应于光分割部、第1摄像部、第2摄像部、运算部。摄像装置对应于内窥镜装置1a、内窥镜装置1b、内窥镜装置1c、内窥镜装置1d、内窥镜装置1e、内窥镜装置1f、内窥镜装置1g。光分割部对应于分色棱镜302a、分色棱镜302b、分色镜307f、分色镜307g。第1摄像部对应于图像传感器303a、图像传感器303b、图像传感器303c、图像传感器303g。第2摄像部对应于图像传感器304、图像传感器305a、图像传感器305b、图像传感器308f、图像传感器308g。运算部对应于运算部40。

光分割部将来自被摄体的第1光分割成第2光和第3光。第1光包含第2光和第3光。第2光包含红外光以及绿色光和蓝色光中的至少一方。第3光包含红色光。如图1、图10、图12、图14、图16所示,在第2光包含蓝色光而不包含绿色光的情况下,第3光还包含绿色光。如图9所示,在第2光包含绿色光而不包含蓝色光的情况下,第3光还包含蓝色光。红外光的波长比红色光的波长长。红色光的波长比绿色光的波长长。绿色光的波长比蓝色光的波长长。

第1摄像部具有第1受光区域和第2受光区域。第1受光区域对应于受光区域3031。第2受光区域对应于受光区域3032。通过了光分割部的第2光入射到第1受光区域。第1受光区域生成基于蓝色光的b信号和基于绿色光的g信号中的至少一方。透过第1受光区域的红外光入射到第2受光区域。第2受光区域生成基于红外光的ir信号。

第2摄像部生成基于通过了光分割部的第3光中包含的红色光的r信号。如图1、图10、图12、图14、图16所示,在通过了光分割部的第3光包含绿色光而不包含蓝色光的情况下,第2摄像部生成基于绿色光的g信号。如图9所示,在通过了光分割部的第3光包含蓝色光而不包含绿色光的情况下,第2摄像部生成基于蓝色光的b信号。

运算部根据r信号、g信号、b信号生成可视光图像信号,根据ir信号生成红外光图像信号。

通过了光分割部的第2光包含红外光。如图1、图9、图10、图12、图14所示,通过了光分割部的第2光还包含蓝色光和绿色光中的任意一方。如图1、图10、图12、图14所示,在第3光包含绿色光的情况下,光分割部还将第3光分割成红色光和绿色光。如图9所示,在第3光包含蓝色光的情况下,光分割部还将第3光分割成红色光和蓝色光。第2摄像部具有第3摄像部和第4摄像部。第3摄像部对应于图像传感器304。第4摄像部对应于图像传感器305a和图像传感器305b。第3摄像部生成基于通过了光分割部的红色光的r信号。如图1、图10、图12、图14所示,在第3光包含绿色光的情况下,第4摄像部生成基于通过了光分割部的绿色光的g信号。如图9所示,在第3光包含蓝色光的情况下,第4摄像部生成基于通过了光分割部的蓝色光的b信号。

也可以在从被摄体到光分割部的光路上配置激励光截止滤波器。激励光截止滤波器对应于激励光截止滤波器301a。来自被摄体的第1光中的第2光中包含的红外光包含激励光和荧光。荧光的波长比激励光的波长长。来自被摄体的第1光入射到激励光截止滤波器。激励光截止滤波器遮断激励光,使红色光、绿色光、蓝色光、荧光透过。该情况下,通过激励光截止滤波器的第1光中包含的第2光包含荧光以及绿色光和蓝色光中的至少一方。通过激励光截止滤波器的第1光中包含的第3光与上述第3光相同。

也可以在从光分割部到第1摄像部的光路上配置激励光截止滤波器。激励光截止滤波器对应于激励光截止滤波器301d和激励光截止滤波器301e。通过了光分割部的第2光入射到激励光截止滤波器。激励光截止滤波器遮断激励光,使荧光以及绿色光和蓝色光中的至少一方透过。该情况下,通过激励光截止滤波器的第2光包含荧光以及绿色光和蓝色光中的至少一方。通过了光分割部的第3光与上述第3光相同。

在上述摄像装置中,通过第1摄像部检测蓝色光和绿色光中的至少一方以及红外光。因此,不需要用于从其他光中仅分离红外光的光学元件。其结果,能够实现摄像装置的小型化或轻量化。

以上参照附图详细叙述了本发明的实施方式,但是,具体结构不限于上述实施方式,还包含不脱离本发明主旨的范围内的设计变更等。

产业上的可利用性

根据本发明的各实施方式,通过第1摄像部检测蓝色光和绿色光中的至少一方以及红外光。因此,不需要用于从其他光中仅分离红外光的光学元件。其结果,能够实现摄像装置的小型化或轻量化。

标号说明

1a、1b、1c、1d、1e、1f、1g、1001:内窥镜装置;10、1010:光源部;20、1020:内窥镜镜体部;30a、30b、30c、30d、30e、30f、30g、1030:摄像头;40:运算部;50、1050:监视器;100、1100:光源;101、1101:带通滤波器;102、1102:会聚透镜;200、1200:光导;201、1201:照明透镜;202、1202:物镜;203、1203:像导;300、1300:成像透镜;301a、301d、301e、1302:激励光截止滤波器;302a、302b、1304:分色棱镜;3020、3021:反射面;3022、3023、3024:出射面;303a、303b、303c、303g、304、305a、305b、308f、308g、1303、1305、1306、1307:图像传感器;307f、307g、1301:分色镜;1040:处理器;3030、3030a、3030b:半导体基板;3031、3032:受光区域;3033:连接部;3034:蓝色光截止滤波器;3035a、3035b、3036a、3036b、3037:像素。

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