JPH0630420A - 面順次式撮像装置 - Google Patents

面順次式撮像装置

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JPH0630420A
JPH0630420A JP4189657A JP18965792A JPH0630420A JP H0630420 A JPH0630420 A JP H0630420A JP 4189657 A JP4189657 A JP 4189657A JP 18965792 A JP18965792 A JP 18965792A JP H0630420 A JPH0630420 A JP H0630420A
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image
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JP4189657A
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Akira Hasegawa
晃 長谷川
Masahide Sugano
正秀 菅野
Shinichiro Hattori
眞一郎 服部
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Olympus Optical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 特定波長領域の光の光路を光学的に固体撮像
素子の撮像面上で被写体像を移動することにより、被写
体を高分解能で撮像することのできる面順次式撮像装置
を得る。 【構成】 面順次式撮像装置としての電子内視鏡装置１
は、被写体を撮像する電子内視鏡２と、この電子内視鏡
２を駆動制御し該電子内視鏡２からの撮像信号を信号処
理するＣＣＵ３と、このＣＣＵ３により信号処理された
映像信号を表示する高分解能モニタ４とから構成されて
いる。被写体に照射された光の反射光を入射するため
に、電子内視鏡２先端には撮像光学系１０が設けられ、
この撮像光学系１０は、対物レンズ系１０とＣＣＤ１１
との間に、所定波長領域の反射光の光路をずらす特定波
長光路変更手段１２を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、被写体に面順次光を照
射し固体撮像素子により被写体像を光電変換し撮像する
面順次式撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、被写体に面順次光を照射し固
体撮像素子により被写体像を光電変換し撮像する面順次
式撮像装置が種々提案されている。
【０００３】これらの面順次式撮像装置に用いられる固
体撮像素子は複数の撮像用画素から構成され、固体撮像
素子による撮像分解能は、この撮像用画素の数に大きく
影響される。
【０００４】ところで、近年の集積技術により、前記撮
像用画素の数が増え撮像分解能は向上している一方、被
写体画像表示の高分解像化の需要がますます増大してい
る。
【０００５】このような状況により、最近では、撮像素
子による撮像の分解能を実質的に向上させるために、撮
像素子を圧電素子等で光路直角に画素間隔の１／２ピッ
チだけ振動させたり、光路の途中に振動するプリズムを
設けて撮像素子の撮像面に結像する被写体像を画素間隔
の１／２ピッチずらす等の提案がなされている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、撮像素
子や光路中に置かれたプリズム等を振動させるには、圧
電素子等の駆動手段が必要であり、例えば、面順次式撮
像装置の１つである電子内視鏡の先端部のようにスペー
スが限られている場合は実装できなかったり、実装して
も先端形状が大きくなる等の不具合があった。
【０００７】また、電子内視鏡に限らず、駆動手段の振
動による装置の機械的耐久性への影響が問題であった。
【０００８】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、特定波長領域の光路を光学的に移動することに
より、被写体を高分解能で撮像することのできる面順次
式撮像装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の面順次式撮像装
置は、複数の波長領域の照明光を順次、被写体に照射す
る光源手段と、前記被写体に照射される前記照明光の反
射光を入射し、該反射光のうち少なくとも１つの波長領
域の光路を変更する光路変更手段と、前記光路変更手段
からの前記反射光により前記被写体を撮像する撮像手段
とと備えている。
【００１０】
【作 用】前記被写体に順次照射された複数の波長領域
の照明光のうち、光路変更手段により少なくとも１つの
波長領域の光路を変更し、前記撮像手段により撮像し被
写体像を得る。
【００１１】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例に
ついて述べる。
【００１２】図１ないし図７は本発明の第１実施例に係
わり、図１は面順次式撮像装置としての電子内視鏡装置
の構成を示す構成図、図２は撮像光学系の構成を示す構
成図、図３は透過フィルタの特性を示す分光透過率特性
図、図４は回転フィルタの構成を示す構成図、図５はＣ
ＣＤの撮像状態を説明する説明図、図６はＣＣＤの撮像
面の画素を説明する説明図、図７は高分解能モニタ上で
画像情報の補間方法を説明する説明図、図８は回転フィ
ルタの変形例の構成を示す構成図である。
【００１３】図１に示すように、本第１実施例の面順次
式撮像装置としての電子内視鏡装置１は、被写体を撮像
する電子内視鏡２と、この電子内視鏡２を駆動制御し該
電子内視鏡２からの撮像信号を信号処理するカメラコン
トロールユニット（以下、ＣＣＵと記す）３と、このＣ
ＣＵ３により信号処理された映像信号を表示する高分解
能モニタ４とから構成されている。
【００１４】前記電子内視鏡２は、細長で例えば可撓性
の挿入部５を有し、この挿入部５の後端に太径の操作部
６が連設されている。前記操作部６の後端部からは側方
に可撓性のユニバーサルコード７が延設され、このユニ
バーサルコード７の先端部にコネクタ８が設けら、この
コネクタ８を介して前記ＣＣＵ３に接続されるようにな
っている。
【００１５】前記挿入部５内には、照明光を伝達するラ
イトガイド９が挿通されている。このライトガイド９の
先端面は、挿入部５の先端に配置され先端前方に照明光
を出射できるようになっている。また、前記ライトガイ
ド９の入射端側は、前記ユニバーサルコード７内に挿通
されて前記コネクタ８に接続されている。
【００１６】前記ライトガイド９の出射端面より出射さ
れた光の反射光を入射するために、前記ライトガイド９
の出射端に隣接して撮像光学系１０が設けられ、この撮
像光学系１０は、対物レンズ系１０ａと、この対物レン
ズ系１０ａの結像位置に固体撮像素子、例えば、ＣＣＤ
１１が配設されて構成されている。このＣＣＤ１１は、
可視領域を含め紫外領域から赤外領域に至る広い波長域
で感度を有している。前記対物レンズ系１０と前記ＣＣ
Ｄ１１との間には、所定波長、例えば、後述するＧ２波
長領域の反射光の光路をずらす特定波長光路変更手段１
２が設けられている。
【００１７】前記ＣＣＤ１１には、信号線１３、１４が
接続され、これら信号線１３、１４は、前記挿入部５及
びユニバーサルコード７内に挿通されて前記コネクタ８
に接続されている。
【００１８】一方、前記ＣＣＵ３内には、紫外光から赤
外光に至る広帯域の光を発光するランプ１５が設けられ
ている。このランプ１５としては、一般的なキセノンラ
ンプやストロボランプ等を用いることができる。前記キ
セノンランプやストロボランプは、可視光のみならず紫
外光及び赤外光を大量に発光する。このランプ１５は、
図示しない電源によって電力が供給されるようになって
いる。前記ランプ１５の前方には、該ランプ１５からの
光を前記ライトガイド９の入射端面に集光する集光レン
ズ１６が設けられ、この集光レンズ１６と前記ライトガ
イド９の入射端面との間には、前記ランプ１５からの照
明光を所定波長領域、例えば、後述するＲ領域、Ｇ１領
域、Ｇ２領域、Ｂ領域の面順次光にするモータ１７によ
って回転駆動される回転フィルタ１８が配設されてい
る。
【００１９】また、前記ＣＣＵ３内には、前記信号線１
３に接続され、前記ＣＣＤ１１を駆動する撮像素子ドラ
イバー１９が設けられている。さらに、前記ＣＣＤ１１
により撮像された、例えば、Ｒ領域、Ｇ１領域、Ｇ２領
域、Ｂ領域の面順次の被写体像をＡ／Ｄ変換する前記信
号線１４に接続されたＡ／Ｄ変換器２０と、前記回転フ
ィルタ１８に同期して切り替えられるＳＷ１を介して、
例えば、Ｒ領域、Ｇ１領域、Ｇ２領域、Ｂ領域ごとに記
憶するＲ用フレームメモリ２１、Ｇ１用フレームメモリ
２２、Ｇ２用フレームメモリ２３、Ｂ用フレームメモリ
２４とを備え、前記Ｒ用フレームメモリ２１及びＢ用フ
レームメモリ２４に記憶された画像信号と、ＳＷ２を介
することによりＧ１用フレームメモリ２２またはＧ２用
フレームメモリ２３のいずれか一方に記憶された画像信
号とをＤ／Ａ変換し高分解能映像信号を生成するＤ／Ａ
変換器２５ａ、２５ｂ、２５ｃにより、被写体像を前記
高分解能モニタ４に表示できるようになっている。
【００２０】図２に示すように、前記特定波長光路変更
手段１２は、前記対物レンズ系１０ａを介した被写体か
らの面順次の反射光を透過し、ＣＣＤ１１側の面を２分
割して透過特性の異なる第１透過フィルタ２６と第２透
過フィルタ２７をコーティングした平行ガラス板２８で
あり、図３に示すようなＲ，Ｇ１，Ｇ２，Ｂ領域の内、
前記第１透過フィルタ２６は、例えば、Ｒ，Ｇ１，Ｂの
領域の光を透過し、第２透過フィルタ２７は、例えば、
Ｒ，Ｇ２の領域の光を透過するようになっている。
【００２１】また、図４に示すように、前記回転フィル
タ１８は、Ｒ、Ｇ１、Ｇ２、Ｂの各波長領域（図４
（ｂ））の光を透過するフィルタが、周方向に沿って配
列されている（図４（ａ））。尚、前記モータ１７は、
図示しないモータドライバによって回転が制御されて駆
動されるようになっている。
【００２２】このように構成された本第１実施例の面順
次式撮像装置としての電子内視鏡装置１の作用について
説明する。
【００２３】前記回転フィルタ１８を透過し、Ｒ，Ｇ
１，Ｇ２，Ｂの各波長領域の光に時系列的に分離された
光は、前記ライトガイド９の入射端に入射され、このラ
イトガイド９を伝送し該ライトガイド９の出射端面９か
ら出射されて、被写体を照明する。
【００２４】この照明光による被写体からの反射光は、
対物レンズ系１０ａ及び特定波長光路変更手段１２を介
して、ＣＣＤ１１上に結像され、光電変換される。前記
特定波長光路変更手段１２により、ＣＣＤ１１の撮像面
では、図５（ａ）に示すように、例えば、直線の被写体
のＲ，Ｇ１，Ｂ画像は実線のように結像され、Ｒ，Ｇ２
画像は光路が曲げられ、破線のようにＲ，Ｇ１，Ｂ画像
に対して、例えば、斜め右下方向に１／２画素ピッチず
れた位置に結像される。Ｒ画像は第１及び第２透過フィ
ルタ２６、２７を透過するので、ＣＣＤ１１上では直進
光による像と、光路がずれた光による像の両方が同時に
結像される（すなわち、Ｒ画像に関しては２重像が撮像
される）ことになるが、内視鏡画像におけるＲ画像の空
間周波数成分は低周波に偏在していることが知られてお
り、ＣＣＤ１１の画素ピッチの１／２程度ずれて２重に
結像した画像を撮像しても観察画像の分解能には影響は
ない。
【００２５】このＣＣＤ１１には、前記信号線１３を介
して、前記ＣＣＵ３内の撮像素子ドライブバー１９から
の駆動パルスが印加され、この駆動パルスによって読み
出し、転送が行われる。このＣＣＤ１１から読み出され
た映像信号は、前記信号線１４を介して、前記ＣＣＵ３
内または電子内視鏡２内に設けられたＡ／Ｄ変換器２０
に入力され、デジタル信号に変換される。このデジタル
の画像信号は、ＳＷ１によって、Ｒ領域、Ｇ１領域、Ｇ
２領域、Ｂ領域ごとに、デュアルポート形式のメモリ群
であるＲ用フレームメモリ２１、Ｇ１用フレームメモリ
２２、Ｇ２用フレームメモリ２３、Ｂ用フレームメモリ
２４に選択的に記憶される。
【００２６】Ｒ用フレームメモリ２１及びＢ用フレーム
メモリ２４、ＳＷ２を介したＧ１用フレームメモリ２２
またはＧ２用フレームメモリ２３は、同時に読み出さ
れ、Ｄ／Ａ変換器２５ａ、２５ｂ、２５ｃによって、ア
ナログ信号に変換され、高分解能モニタ４に入力され、
この高分解能モニタ４によって、被写体が高分解能カラ
ー表示される。
【００２７】高分解能カラー表示は次のようになされ
る。すなわち、前述したように、Ｒ，Ｇ２画像は、破線
で示すように、Ｒ，Ｇ１，Ｂ画像に対して、斜め右下方
向に１／２画素ピッチずれた位置に結像される（図５
（ａ））ので、図６に示すように、ＣＣＤ１１の撮像面
の実際の画素１１ａに対して、１／２画素ピッチずれた
位置に仮想画素１１ｂを想定することにより、Ｒ，Ｇ２
画像はこの仮想画素１１ｂに結像したことと等価にな
る。
【００２８】例えば、高分解能モニタ４がＣＣＤ１１の
分解能に対して２倍の分解能を有するピクセルからなる
とすると、図７に示すモニタ上のピクセル３０（このピ
クセル１個中にはＲＧＢ画像が表示される）では、対応
するピクセルのＧ１，Ｇ２画像情報を１ピクセル下のピ
クセルにコピーすること（図７（ａ）の矢印）により、
実際の画素１１ａに対応するＧ１画像と、仮想画素１１
ｂに対応するＧ２画像とピクセル３０に表示され２倍の
分解能を有する画像が得られる。
【００２９】尚、Ｒ、Ｂ画像情報は、図７（ｂ），
（ｃ）に示すように、実際の画素１１ａに対応するＲ，
Ｂ画像を右、下、右下にコピーすることにより本来の画
像情報が表示される。Ｒ，Ｂ画像は、内視鏡画像の構造
に余り寄与しないので、Ｇ１，Ｇ２画像のような分解能
を有しなくての問題はない。
【００３０】また、画像情報のコピーは、フレームメモ
リに書き込む時に同じデータを複数のメモリアドレスに
書く方法、あるいは、読みだし時にコピー元のデータを
保持しておき、高分解能モニタのスキャンアドレスに応
じて保持データを読みだし表示する方法等がある。
【００３１】従って、本第１実施例の面順次式撮像装置
としての電子内視鏡装置１は、従来の図５（ｂ）に示す
ような実線部分による像から得られた粗い撮像情報に比
べ、図５（ｃ））に示すように、前記特定波長光路変更
手段１２及びＳＷ２によって実線及び破線の画像情報を
合成することにより高分解能の画像情報を得ることがで
き、さらに、高分解能モニタ４上で図７に示すような補
間を行うことにより高分解能画像表示を行うことができ
る。
【００３２】尚、本実施例では、面順次式撮像装置とし
て電子内視鏡装置について説明したが、これに限らず、
特定波長光路変更手段を撮像光学系に設けることによ
り、例えば、特開平２−１５１７６号公報に示されるよ
うなカラー撮像装置でもよく、さらに、このカラー撮像
装置を用いた顕微鏡撮像装置としても良い。
【００３３】また、第１及び第２透過フィルタ２６、２
７の透過分光特性で、両者ともＲ成分を透過するように
したのは入射した光を有効に使うためであるが、感度を
犠牲にすることが許されるならば、第２透過フィルタ２
７の特性を、Ｇ２のみを透過するようにしてもよく、こ
のようにすることにより、上述したようなＲ画像が２重
になるという問題を避けることができる。
【００３４】さらに、回転フィルタは、図８（ａ）ある
いは図８（ｂ）に示すように構成してもよい。
【００３５】図９は第２実施例に係る特定波長光路変更
手段の構成を示す構成図である。
【００３６】第２実施例は、第１実施例に対し、特定波
長光路変更手段の構成のみ異なるので、異なる構成のみ
説明し、同一構成の説明は省略する。
【００３７】図９に示すように、第２実施例の特定波長
光路変更手段１２ａは、波長選択性のコーティング膜３
１を入射面側にコーティングしたガラス板３２により構
成され、入射光路に対して斜めに配設されている。
【００３８】その他の構成は第１実施例と同じである。
【００３９】このように構成された特定波長光路変更手
段１２ａでは、Ｇ１の光は微小量だけ光路が平行移動さ
れガラス板３２より出射する。一方、Ｇ２の光はＧ１以
上に光路が平行移動されガラス板３２より出射する。そ
の結果、Ｇ１の光とＧ２の光による結像位置をずらすこ
とができる。
【００４０】尚、Ｒ，Ｂ画像が１ピッチ以上ずれる場合
は、電気的に元の方向にずらすようにすれば良い。ま
た、Ｒ，Ｂは、色を決定するために用いると考えれば、
Ｒ，Ｂ成分がプリズムやガラス板で分光され像がボケて
も実用上は問題ない。
【００４１】その他の作用、効果は第１実施例と同じで
ある。
【００４２】図１０は第３実施例に係る撮像光学系の構
成を示す構成図である。
【００４３】第３実施例は、第１実施例に対し、撮像光
学系の構成のみ異なるので、異なる構成のみ説明し、同
一構成の説明は省略する。
【００４４】図１０に示すように、第３実施例の撮像光
学系１０’は、被写体からの反射光を平行光にする撮像
レンズ３３と、この撮像レンズ３３からの平行光のＧ２
波長領域の光の光路をずらす特定波長光路変更手段１２
ｂと、この特定波長光路変更手段１２ｂを介した光をＣ
ＣＤ１１の撮像面に結像する結像レンズ３４とから構成
されている。
【００４５】前記特定波長光路変更手段１２ｂでは、こ
の撮像レンズ３３からの平行光は、ダイクロイックミラ
ー３５により、Ｇ１，Ｒ，Ｂ画像の光は直進し、Ｇ２画
像の光のみが反射されるようになっている。直進するＧ
１，Ｒ，Ｂ画像の光は、プリズム３６、３７及び結像レ
ンズ３４を介してＣＣＤ１１に結像するようになってい
る。一方、Ｇ２画像の光は、プリズム３８、３９によっ
て光路が直進するＧ１，Ｒ，Ｂ画像の光に対してずれた
状態で結像レンズ３４に入射し、ＣＣＤ１１に結像する
ようになっている。
【００４６】その他の構成、作用、効果は第１実施例と
同じである。
【００４７】図１１ないし図１４は第４実施例に係わ
り、図１１は特定波長光路変更手段の構成を示す構成
図、図１２は反射フィルタの特性を示す反射特性図、図
１３は面順次式撮像装置としての直視型電子内視鏡装置
の先端部の構成を示す構成図、図１４は面順次式撮像装
置としての側視型電子内視鏡装置の先端部の構成を示す
構成図である。
【００４８】第４実施例は、第１実施例に対し、特定波
長光路変更手段の構成のみ異なるので、異なる構成のみ
説明し、同一構成の説明は省略する。
【００４９】図１１に示すように、特定波長光路変更手
段１２ｃは、対物レンズ系１０ａを介した被写体像のう
ちＲ，Ｇ２，Ｂ成分を反射する反射面４１と、Ｇ１成分
を反射する反射面４２とを有するプリズム４３であり、
反射面４１、４２の反射率特性は図１１に示すようにな
っている（反射面４１の反射率特性：図１２（ａ）、反
射面４２の反射率特性：図１２（ｂ））。この反射面４
１、４２は、金属蒸着膜等で構成されている。反射面４
１、４２の距離は、ＣＣＤ１１上の結像位置がＧ１画像
とＧ２画像で画素ピッチ１／２だけずれる大きさになっ
ている。
【００５０】このような特定波長光路変更手段は、図１
３に示すような先端部を有する直視型電子内視鏡装置１
ａや、図１４に示すような先端部を有する側視型電子内
視鏡装置１ｂに用いる。
【００５１】その他の構成、作用、効果は第１実施例と
同じである。
【００５２】図１５は第５実施例に係る特定波長光路変
更手段の構成を示す構成図である。
【００５３】第５実施例は、第１実施例に対し、特定波
長光路変更手段の構成のみ異なるので、異なる構成のみ
説明し、同一構成の説明は省略する。
【００５４】第５実施例では、特定波長光路変更手段は
１つあるいは２つのプリズムから構成されており、すな
わち、第１の具体例として、図１５（ａ）に示すよう
に、平行四辺形プリズム４５の一方に面にＲ，Ｇ２，Ｂ
成分を反射する反射面４１と、Ｇ１成分を反射する反射
面４２とを金属蒸着膜等により設けたものであり、第２
の具体例として、図１５（ｂ）に示すように、台形プリ
ズム４６の底面にＲ，Ｇ２，Ｂ成分を反射する反射面４
１と、Ｇ１成分を反射する反射面４２とを金属蒸着膜等
により設けたものである。これら反射面４１、４２によ
りＧ１画像、Ｇ２画像がＣＣＤ１１上にずれて結像する
ようになっている。
【００５５】尚、反射面４１、４２の反射率特性は前述
した第４実施例と同じにしてある。また、図１５（ｃ）
に示すように、２つの３角形プリズム４７、４８を用い
て構成しても良い。
【００５６】その他の構成、作用、効果は第１実施例と
同じである。
【００５７】図１６ないし図１９は第６実施例に係わ
り、図１６は回転フィルタの構成を示す構成図、図１７
はＣＣＤの撮像状態を説明する説明図、図１８はＣＣＤ
の撮像面の画素を説明する説明図、図１９は高分解能モ
ニタ上で画像情報の補間方法を説明する説明図である。
【００５８】上記第１ないし第５実施例がＧ１とＧ２の
波長の光を分けてずれ画像を得るのに対して、本第６実
施例は、ＢとＧ画像をずらすことにより高分解能の画像
を得るものである。すなわち、第６実施例は、第１実施
例に対して回転フィルタ１８の構成及び第１透過フィル
タ２６と第２透過フィルタ２７の分光透過特性が異な
り、さらに、高分解能モニタ４上で画像情報の補間方法
が異なる以外は第１実施例と同じなので、異なる構成の
み説明し、同一構成の説明は省略する。
【００５９】図１６に示すように、第６実施例の回転フ
ィルタ１８ｃは、Ｒ、Ｇ、Ｂの各波長領域（図１６
（ｂ））の光を透過するフィルタが、周方向に沿って配
列されている（図１６（ａ））。
【００６０】また、第６実施例では、第１実施例におけ
る第１透過フィルタ２６と第２透過フィルタ２７の分光
透過特性は、第１透過フィルタ２６はＲ、Ｇ成分を透過
し、第２透過フィルタ２７はＢ成分を透過するようにな
っている。
【００６１】その他の構成は第１実施例と同じである。
【００６２】このように構成された第６実施例の面順次
式撮像装置では、ＣＣＤ１１上に、図１７（ａ）に示す
ような実線のＲ，Ｇ画像に対してずれた位置にＢ画像が
結像する（破線で示す）。実線のＲ，Ｇ画像と破線のＢ
画像を合成することにより、図１７（ｂ）に示すような
高分解能の画像情報を得ることができる。
【００６３】Ｂ画像は、破線のようにＲ，Ｇ画像に対し
て、右方向に１／２画素ピッチずれた位置に結像される
（図１７（ａ））ので、図１８に示すように、ＣＣＤ１
１の撮像面の実際の画素１１ｃに対して、１／２画素ピ
ッチずれた位置に仮想画素１１ｄを想定することによ
り、Ｂ画像はこの仮想画素１１ｄに結像したことと等価
になる。
【００６４】例えば、高分解能モニタ４がＣＣＤ１１の
分解能に対して２倍の分解能を有するピクセルからなる
とすると、図１９に示すモニタ上のピクセル３０（この
ピクセル１個中にはＲＧＢ画像が表示される）では、対
応するピクセルのＲ，Ｇ画像情報を１ピクセル下のピク
セルにコピーすること（図１９（ａ）の矢印）により、
実際の画素１１ｃに対応するＲ画像と、仮想画素１１ｄ
に対応するＧ画像とピクセル３０に表示され２倍の分解
能を有する画像が得られる。
【００６５】Ｂ画像情報は、図１９（ｂ）に示すよう
に、実際の画素１１ａに対応するＲ画像を右、下、右下
にコピーすることにより本来の画像情報が表示される。
【００６６】その他の作用は第１実施例と同じである。
【００６７】このように、第６実施例の面順次式撮像装
置では、従来のＲＧＢ照明光を用いることができ、簡単
な構成で高分解能の画像情報を得ることができる。
【００６８】図２０ないし図２２は第７実施例に係わ
り、図２０は面順次式撮像装置の撮像光学系の構成を示
す構成図、図２１は図２０の各軸での断面を示す断面
図、図２２はハイビジョンモニタ上での色ずらしを説明
する説明図である。
【００６９】第７実施例は、第１実施例に対し、特定波
長光路変更手段の構成及び対物レンズ系をアナモルフィ
ックレンズを用いて構成した点が異なるのみであるの
で、異なる構成のみ説明し、同一構成の説明は省略す
る。
【００７０】現行の内視鏡用ＣＣＤは、正方形あるいは
現行テレビジョンの規格であるアスペクト比に対応した
縦横比＝３：４の形状であるが、ハイビジョン用ＣＣＤ
は、縦横比＝３：５の形状となり、また、ＴＶモニタ上
にフル画面表示させようとすると、さらに横長のＣＣＤ
を用いなければならず、このような横長のＣＣＤを用い
ると内視鏡の先端外径が太くなってしまう。そこで、第
７実施例は、ハイビジョンＴＶに適用できる面順次式撮
像装置を提供するものである。
【００７１】第７実施例の面順次式撮像装置の撮像光学
系は、図２０に示すように、反射光の光軸に対し直交し
た面上のｘ−ｙ座標に対し、ｘ方向とｙ方向とで倍率の
異なるアナモルフィックレンズ５０を用いた対物レンズ
系１０ｂと、特定波長光路変更手段１２ｃと、縦横比＝
３：２．５のＣＣＤ１１ａとから構成されている。尚、
特定波長光路変更手段１２ｃは、第４実施例と同様であ
り、すなわち、前記対物レンズ系１０ｂを介した被写体
像のうちＲ，Ｇ２，Ｂ成分を反射する反射面４１と、Ｇ
１成分を反射する反射面４２とを有するプリズム４３で
あり、反射面４１、４２の反射率特性は図１１に示すよ
うになっている（反射面４１の反射率特性：図１２
（ａ）、反射面４２の反射率特性：図１２（ｂ））。こ
の反射面４１、４２は、金属蒸着膜等で構成されてい
る。また、反射面４１、４２の距離は、ＣＣＤ１１上の
結像位置がＧ１画像とＧ２画像で画素ピッチ１／２だけ
ずれる大きさになっている。また、このような面順次式
撮像装置の撮像光学系は、例えば、第４実施例と同様
に、図１３に示すような先端部を有する直視型電子内視
鏡装置１ａや、図１４に示すような先端部を有する側視
型電子内視鏡装置１ｂに用いることができる。
【００７２】図２１に示すように、前記アナモルフィッ
クレンズ５０は、例えば、ｙ軸方向の倍率はｘ方向の倍
率の１／２であり、仮に、ｘ方向の倍率を１とするとｙ
方向の倍率は１／２となる（図２１（ａ）はｙ方向断面
を示し、図２１（ｂ）はｘ方向断面を示す）。
【００７３】従って、例えば、ｙ方向での高さが５の物
体はＣＣＤ１１ｂ上では２．５に写り、例えば、ｘ方向
での高さが３の物体はＣＣＤ１１ｂ上では３に写る。ｙ
方向の解像力は、ｘ方向に対しプリズム４３による色ず
らし方法により２倍の解像力であるので、ＣＣＤ１１ｂ
で得られた撮像信号のｙ軸成分を電気的処理を行い、ｙ
方向走査側を２倍に拡大することにより、解像度を落と
すことなく３：５のアスペクト比の画像を得ることがで
きる。
【００７４】尚、色ずらしは、図２２に示すように、実
際のハイビジョンモニタ５１の走査方向（長手方向）に
対して行われるようにするのが望ましい。
【００７５】このように、第７実施例では、正方形に近
いＣＣＤを用いて、ハイビジョンモニタにフル画面表示
を行える情報量を得ることができるので、例えば、先端
を細径に構成した内視鏡等に用いて、高分解能のハイビ
ジョン用撮像信号を得ることができる。
【００７６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、本
発明の面順次式撮像装置は、特定波長領域の光の光路を
光学的に固体撮像素子の撮像面上で被写体像を移動する
ことにより、被写体を高分解能で撮像することができる
という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１実施例に係る面順次式撮像装置としての
電子内視鏡装置の構成を示す構成図である。
【図２】 第１実施例に係る特定波長光路変更手段の構
成を示す構成図である。
【図３】 第１実施例に係る透過フィルタの特性を示す
分光透過率特性図である。
【図４】 第１実施例に係る回転フィルタの構成を示す
構成図である。
【図５】 第１実施例に係るＣＣＤの撮像状態を説明す
る説明図である。
【図６】 第１実施例に係るＣＣＤの撮像面の画素を説
明する説明図である。
【図７】 第１実施例に係る高分解能モニタ上で画像情
報の補間方法を説明する説明図である。
【図８】 第１実施例に係る回転フィルタの変形例の構
成を示す構成図である。
【図９】 第２実施例に係る特定波長光路変更手段の構
成を示す構成図である。
【図１０】第３実施例に係る撮像光学系の構成を示す構
成図である。
【図１１】第４実施例に係る特定波長光路変更手段の構
成を示す構成図である。
【図１２】第４実施例に係る反射フィルタの特性を示す
反射特性図である。
【図１３】第４実施例に係る面順次式撮像装置としての
直視型電子内視鏡装置の先端部の構成を示す構成図であ
る。
【図１４】第４実施例に係る面順次式撮像装置としての
側視型電子内視鏡装置の先端部の構成を示す構成図であ
る。
【図１５】第５実施例に係る特定波長光路変更手段の構
成を示す構成図である。
【図１６】第６実施例に係る回転フィルタの構成を示す
構成図である。
【図１７】第６実施例に係るＣＣＤの撮像状態を説明す
る説明図である。
【図１８】第６実施例に係るＣＣＤの撮像面の画素を説
明する説明図である。
【図１９】第６実施例に係る高分解能モニタ上で画像情
報の補間方法を説明する説明図である。
【図２０】第７実施例に係る面順次式撮像装置の撮像光
学系の構成を示す構成図である。
【図２１】第７実施例に係る図２０の各軸での断面を示
す断面図である。
【図２２】第７実施例に係るハイビジョンモニタ上での
色ずらしを説明する説明図である。
【符号の説明】
１…電子内視鏡装置 ２…電子内視鏡 ３…ＣＣＵ ４…高分解能モニタ １０…撮像光学系 １１…ＣＣＤ １２…特定波長光路変更手段 １８…回転フィルタ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の波長領域の照明光を順次、被写体
    に照射する光源手段と、 前記被写体に照射される前記照明光の反射光を入射し、
    該反射光のうち少なくとも１つの波長領域の光路を変更
    する光路変更手段と、 前記光路変更手段からの前記反射光により前記被写体を
    撮像する撮像手段とと備えたことを特徴とする面順次式
    撮像装置。
JP4189657A 1992-05-13 1992-07-16 面順次式撮像装置 Pending JPH0630420A (ja)

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JP12082292 1992-05-13
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