内窥镜装置的制造方法
【技术领域】
[0001]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】
[0002]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。
[0003]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。
[0004]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。
[0005]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。
[0006]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1lk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OPLl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⑷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1le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。
[0007]另一方面，为了使处于远点(远距离位置)的被检体1le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0PL2。也就是说，使得近点的光程0PL1>远点的光程0PL2。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]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。
[0011]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。
[0012]本发明是鉴于上述点而完成的，其目的在于提供一种以下结构的内窥镜装置，即具备采用能够通过多像素化而得到高分辨率的图像的摄像元件的摄像部件，在实现小型化的同时能够确保一个图像中的呈画面整体的对焦状态的区域更大，从而能够获取容易观察的图像。
【发明内容】
[0013]为了达到上述目的，本发明的一个方式的内窥镜装置具备:摄像部件，其具备多个摄像元件以及分割从物镜入射的光线并分别引导到上述多个摄像元件的光路分割单元，使用于引导到上述多个摄像元件的多个光线的光程互不相同；对比度比较单元，其将基于从上述多个摄像元件分别输出的多个图像信号的多个图像的对比度进行比较；以及图像选择单元，其基于由上述对比度比较单元比较出的结果，仅选择来自上述多个摄像元件中的一个摄像元件的图像信号并进行输出。
[0014]根据本发明，能够提供一种以下结构的内窥镜装置，即具备采用能够通过多像素化而得到高分辨率的图像的摄像元件的摄像部件，在实现小型化的同时能够确保一个图像中的呈画面整体的对焦状态的区域更大，从而能够获取容易观察的图像。
【附图说明】
[0015]图1是表示本发明的第一实施方式的内窥镜装置的概要结构的图。
[0016]图2是表示图1的内窥镜装置中的内窥镜的插入部的前端部内所配置的摄像部件的概要结构的图。
[0017]图3是表示图1的内窥镜装置中的处理器部件的内部结构中的仅与本发明相关联的部位(与图像处理电路相关联)的块结构图。
[0018]图4是表示本发明的第二实施方式的内窥镜装置中的摄像部件的概要的图。
[0019]图5是表示本发明的第三实施方式的内窥镜装置中的摄像部件的概要的图。
[0020]图6是表示本发明的第四实施方式的内窥镜装置中的摄像部件的概要的图。
[0021]图7是表示图6的内窥镜装置中的处理器部件的内部结构中的仅与本发明相关联的部位(与图像处理电路相关联)的块结构图。
[0022]图8是表示本发明的第五实施方式的内窥镜装置中的摄像部件的概要的图。
[0023]图9是表示本发明的第六实施方式的内窥镜装置中的内窥镜的插入部的前端部的内部结构的概要的图。
[0024]图10是从正面观察图9的内窥镜的插入部的前端部时的概要主视图。
[0025]图11是表示应用于图9的内窥镜装置的摄像部件的偏振滤光片的概要形状的概要图。
[0026]图12是表示本发明的第七实施方式的内窥镜装置中的内窥镜的插入部的前端部的内部结构的概要的图。
[0027]图13是从正面观察图12的内窥镜的插入部的前端部时的概要主视图。
[0028]图14是表示应用于图12的内窥镜装置的摄像部件的视场光阑板的概要形状的主视图。
[0029]图15示出以往的内窥镜装置的摄像部件的概念，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，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。
【具体实施方式】
[0030]以下，利用图示的实施方式来说明本发明。
[0031]此外，在以下说明所使用的各附图中，为了将各结构要素设为在附图上能够识别程度的大小，有时使各结构要素的比例尺不同地进行显示。因而，在本发明中，记载于这些附图中的结构要素的数量、结构要素的形状、结构要素的大小比率以及各结构要素的相对位置关系并不仅限定于图示的方式。
[0032][第一实施方式]
[0033]首先，说明本发明的第一实施方式的内窥镜装置的概要结构。图1是表示本发明的第一实施方式的内窥镜装置的概要结构的图。
[0034]如图1所示，本实施方式的内窥镜装置主要包括内窥镜1、处理器部件20、作为输出装置的显示装置21以及光源装置22等。
[0035]内窥镜I构成为主要具备插入部2、操作部3以及通用线缆4等。
[0036]插入部2是插入到作为观察对象的被检者的体腔内的细长形状的纵长部件。插入部2构成为从前端侧起依次连接设置前端部6、弯曲部7、挠性管部8。在前端部6的内部内置有使来自上述光导件(未图示)等的照明光从前表面扩散并射出的照明光学系统(未图示)以及具备摄像光学系统(物镜33A)和多个摄像元件31、32(参照后述的图2等)等的摄像部件9。弯曲部7例如构成为向上下左右这四个方向弯曲。挠性管部8由纵长且具有挠性的管状部件构成。插入部2的基端部连接设置有操作部3。
[0037]在操作部3的前端侧隔着防折断部件10 —体地连结固定有插入部2的基端部。靠操作部3的前端的部位例如设置有在插入部2内贯穿处置器具等的处置器具插入口 13。
[0038]另外，操作部3的外表面上配置有弯曲操作部14、送气送水按钮16、吸引按钮17以及多个操作部件15等，该多个操作部件15由用于进行其它各种操作的操作按钮等构成。
[0039]其中，弯曲操作部14例如配置有用于使插入部2的弯曲部7进行弯曲操作的弯曲操作旋钮14a、14b。具有以下结构:使用者通过对弯曲操作旋钮14a、14b分别适当地进行旋转操作，使从操作部3贯穿插入部2而与弯曲部7相连接的弯曲线(未图示)牵引和松弛，与该操作相应地弯曲部7向上下左右方向弯曲。另外，作为上述多个操作部件15，例如除了释放开关、定格开关等以外，还存在用于对通常观察与特殊观察进行切换操作的观察模式切换开关等。从操作部3—侧延伸出通用线缆4。
[0040]在通用线缆4的内部以贯穿的方式配置有光导件、各种信号线、电源供给线等(未图示)。这些光导件、各种信号线以及电源供给线等(未图示)贯穿通用线缆4、操作部3、插入部2的内部，其端部到达插入部2的前端部6。通用线缆4的前端部配置有内窥镜连接器5o
[0041]内窥镜连接器5相对于作为外部装置的处理器部件20装卸自由，构成为在将内窥镜连接器5与处理器部件20进行连接时两者之间确保电连接。另外，具有以下结构:在内窥镜连接器5上连接从光源装置22延伸出的线缆(未图示；其内部贯穿光纤线缆等)，在将该线缆与内窥镜连接器5进行连接时，来自光源装置22的射出光通过该线缆、内窥镜连接器5经由贯穿通用线缆4、操作部3、插入部2的光导件(未图示)而到达前端部6，从前端面向前侧射出照明光。
[0042]处理器部件20是具备控制电路的控制部件，该控制电路接收来自内窥镜I的摄像部件9的输出信号并进行各种图像信号处理，并统一地控制内窥镜I。如上所述，处理器部件20经由内窥镜连接器5与通用线缆4相连接。
[0043]作为输出装置的显示装置21是具备显示面板等的结构部件，该显示面板与处理器部件20电连接，接收从该处理器部件20输出的显示用图像信号来显示图像。
[0044]光源装置22是经由上述线缆(未图示)、内窥镜连接器5与通用线缆4相连接而成为经由贯穿通用线缆4、操作部3、插入部2的内部的光导件从插入部2的前端前表面射出的照明光的光源的结构单元。
[0045]在本实施方式的内窥镜装置中，除了上述结构部件、结构单元等以外还存在各种结构，但是其它结构为与本发明没有直接关联的部分，因此将其结构设为应用与以往通常的内窥镜装置相同的结构，省略它们的说明和图示。
[0046]在具有这种结构的本实施方式的内窥镜装置中，以下，说明配置于内窥镜I的插入部2的前端部6内的摄像部件9的结构。图2是表示本实施方式的内窥镜装置中的内窥镜的插入部的前端部内所配置的摄像部件的概要结构的图。此外，在图2中，一并示出使该摄像部件与成为观察对象的被检体(1leUOlk)对峙时的样子。
[0047]如图2所示，应用于