JP2001086378A - 撮像素子及び撮像素子を用いた内視鏡 - Google Patents
撮像素子及び撮像素子を用いた内視鏡Info
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Abstract
装置を大きくすることなく、撮像素子と光学部材との位
置出し精度、効率を向上させた撮像素子。 【解決手段】 撮像素子1の画素領域2又は実際に画像
を形成出力するのに使用される有効画素領域3の中心を
示す指標4a、4b、4c、4dが、画素領域2周辺近
傍に配置されている撮像素子。
Description
素子を用いた内視鏡に関し、さらには、内視鏡撮像装置
の組立方法に関するものである。
れる撮像素子を用いた撮像装置において、画像の中心が
正面ではなく斜め前方を向いてしまう軸ずれ、ズーム時
の画像の横ずれ、広角レンズの周辺のケラレを抑えるた
めに、実際に画像を形成、出力することができる撮像素
子の有効画素領域の中心と対物光学系の光軸を一致させ
るのは必要不可欠である。従来は、測定顕微鏡等で実際
に有効画素領域を測定して中心を求め、その中心と光学
部材の光軸を一致させるように位置出しを行っていた。
測定して位置出しを行うのは効率が悪く時間がかかり、
コストアップにつながる。また、作業時も測定顕微鏡で
撮像素子全面を観察する必要があり、観察倍率を上げる
ことができないために、位置出しの精度もよくなかっ
た。撮像素子によっては、画素領域と有効画素領域の境
界線も鮮明でなく、測定の際に境界を判別できずに組立
ミスが起こってしまうことがあった。
部材を位置出し固定するときは、光学部材の縁で有効画
素領域がケラレてしまい観察できないことがあり、位置
出しすることができなかった。
る際の概念図を示す。撮像素子14には画素領域2と有
効画素領域3があり、その上に凸レンズ12を固定す
る。しかし、測定顕微鏡を用いて位置出し固定しようと
すると、凸レンズ12の屈折作用により測定顕微鏡対物
レンズ11で観察できるのは光線13aよりも内側の範
囲となり、それ以上の光線は凸レンズ12の縁でケラレ
てしまい観察することができない。光線13a以上の範
囲を観察するためには、光線13bのように凸レンズ1
2の入射面の延長線12aの部分を通過しなければなら
ない。観察をできるように凸レンズ12を大きくしてし
まうと、撮像装置が大きくなり、好ましくない。特に、
内視鏡のような小型化が望まれる製品にとっては致命的
である。
も、鏡枠の縁で有効画素領域がケラレてしまい、観察で
きないことがあり、位置出しすることができなかった。
図9に、撮像素子と鏡枠の位置出しをする際の概念図を
示す。撮像素子14には画素領域2と有効画素領域3が
あり、その撮像素子14を鏡枠16に固定する。鏡枠1
6には、その前方に配置される光学部材を固定するため
の光学部材固定部17が設けられている。測定顕微鏡を
用いて撮像素子14と鏡枠16の位置出し固定をしよう
とすると、測定顕微鏡対物レンズ11で観察できるのは
光線15aよりも内側の範囲となり、それ以上の光線は
光線15bのように光学部材固定部17の内側の縁でケ
ラレてしまい、観察することができない。観察できるよ
うにしようとすると、光学部材固定部17の内径を大き
くする必要があり、その前方に配置される光学部材も大
きくなるので、好ましくない。特に、内視鏡のような小
型化が望まれる製品にとっては致命的である。
みてなされたものであり、その目的は、撮像素子を位置
出し固定する内視鏡等の撮像装置を大きくすることな
く、撮像素子と光学部材との位置出し精度、効率を向上
させた撮像素子を提供することである。
明の撮像素子は、画素領域又は実際に画像を形成出力す
るのに使用される有効画素領域の位置を示す指標が、画
素領域周辺近傍に配置されていることを特徴とするもの
である。
内視鏡を含むものである。
は、撮像素子の撮像領域周辺近傍に配置された指標と、
光学部材又は対物光学系の光軸と略一致した軸を有する
部材との位置関係を求めて、位置出し固定することを特
徴とする方法である。
像を形成出力するのに使用される有効画素領域の位置を
示す指標が、画素領域周辺近傍に配置されているので、
光学部材との位置出し精度、効率を向上させることがで
き、従来の方法では撮像装置を大きくしなければ位置出
しができなかった光学部材や鏡枠との位置出しをするこ
とが可能になる。
素子を用いた内視鏡の実施例について説明する。
Dの簡略図を示す。CCD1の撮像面中に画素領域2が
あり、その中に有効画素領域3がある。画素領域2の周
辺に指標4a、4b、4c、4dが配置されている。指
標4a、4b、4c、4dはそれぞれ有効画素領域の上
下方向、左右方向の中心に配置されており、縦方向、横
方向に並んだ指標を結んだ線の交点が有効画素領域の中
心になるように配置されているので、簡単に有効画素領
域の中心を求めることができる。
は、有効画素領域3を測定して中心を求める必要がなく
なるので、組立効率を向上させ、コストダウンが図れ
る。
であるが、指標の形状は、三角、十字、直線等どんな形
状でもよい。
Dの簡略図を示す。CCD1の撮像面中に画素領域2が
あり、その中に有効画素領域3がある。画素領域2の周
辺に指標5a、5bが配置されている。指標5aは画素
領域2の上側周辺部に有効画素領域3の上辺中心より所
定の距離だけ右方向にずれて配置されており、指標5b
は画素領域2の右側周辺部に有効画素領域3の右辺の中
心より所定の距離だけ上方向にずれて配置されている。
有効画素領域3の中心を求める際には、指標5a、5b
の位置から左方向、下方向のそれぞれの所定の距離を換
算すればよい。
効画素領域3の境界が鮮明でなく、光軸と有効画素領域
3の中心とがずれて位置出しされる組立ミスを起こしや
すかったが、このような指標5a、5bを配置すること
で、組立ミスを減らすことができる。また、全ての指標
5a、5bを撮像面の右上に配置したので、有効画素領
域3中心を求める際の測定顕微鏡での観察範囲は有効画
素領域3の右上方向の1/4の範囲が見えていれば十分
となったので、観察倍率を高くすることができる。その
結果、使用した製品の組立精度を向上させることがで
き、製品の性能向上、コストダウンが図れる。
心近傍にある必要はなく、有効画素領域の中心との位置
関係だけが明確になっていればよい。
鏡用対物光学系の断面図を示す。図3に、第3実施例に
使用したCCD1の簡略図を示す。図4に、CCD1と
内視鏡用対物光学系のレンズ7bの位置関係を示す簡略
図を示す。図3、図4に示す指標6a、6bは、有効画
素領域3の上辺、下辺の中心に配置されており、反射率
の低い酸化クロム−クロム−酸化クロム蒸着膜で形成さ
れている。図5に示す内視鏡用対物レンズは、凸レンズ
7a、7bの2枚で構成されており、像側に配置される
凸レンズ7bの像側面の平面にCCD1のカバーガラス
に接着され、凸レンズ7bの外径を基準にして凸レンズ
7aが配置されている。
て有効画素領域3を測定顕微鏡で測定しようとしても、
横方向の周辺がレンズ7bの縁でケラレてしまい観察す
ることができなかったので、位置出ししての接着ができ
なかった。
a、6bが配置されているので、位置出しを行うとき
は、凸レンズ7b越しに指標6a、6bを結んだ線の有
効画素領域3に含まれる長さを測定顕微鏡で測定し、そ
の中心を求めることで有効画素領域3の中心を求めてい
る。
いると測定顕微鏡で有効画素領域3の横方向の周辺が観
察できないので、有効画素領域3と凸レンズ7bの位置
出しが行えなかったが、上記のような指標6a、6bを
配置することで、凸レンズ7bを位置出しして固定でき
るようになり、軸ずれや周辺部のケラレを抑えることが
でき、内視鏡撮像装置の性能向上を図ることができる。
また、指標6a、6bを低反射率の酸化クロム−クロム
−酸化クロムの層構成で形成したので、指標6a、6b
からの反射光を抑えることができ、フレアが発生するこ
ともない。
にも撮像素子の指標に対応した指標を設けると、測定を
せずに中心を求めることができる。
する部材の位置を示す指標を合わせて配置すると、位置
出しを簡単に行うことができる。
物質による着色等で反射率を低くしたものが使用でき
る。
した内視鏡用のCCD枠とCCDの簡略図を示す。図7
に、第4実施例で使用した内視鏡用のCCDとCCD枠
のレンズ固定部との位置関係の簡略図を示す。本実施例
は、CCD1をCCD枠8に対して位置出しをして固定
するもので、CCD枠8には対物レンズを固定するため
のレンズ固定部9が設けられており、レンズ固定部9の
内径中心軸は対物光学系の光軸と一致するようになって
いる。
固定部9の縁で有効画素領域3横方向の周辺部がケラレ
てしまい、観察、測定することができないので、上方向
に2つの指標10a、10b、下方向に指標10cを配
置している。指標10a、10bは2点間の中間点が有
効画素領域3上辺の中心になるように有効画素領域3上
辺と水平に配置されており、指標10cは有効画素領域
3下辺の中心に配置されている。位置出しする際には、
指標10a、10bの水平を見ながら位置出しを行い、
CCD1とCCD枠8の回転(ねじれ)方向の調整をし
やすくしている。
横方向の周辺が観察できないので、従来は、有効画素領
域3とCCD枠8の位置出しが行えなかったが、上記の
ような指標10a〜10cを配置することで位置出しが
可能になり、内視鏡撮像装置の軸ずれや周辺部のケラレ
を抑えることができ、内視鏡の性能向上を図れる。
平行平板を配置するときも同様に、指標を基準として位
置出しして配置することで、その外径を基準に対物レン
ズを配置することができるので、撮像装置の軸ずれ、周
辺のケラレを容易に抑えることができる。
転(ねじれ)方向の調整をしやすくするために、指標2
点10a、10bを水平に並べたが、画素領域2に水平
な直線の指標を配置しても同様の効果が得られる。
いた内視鏡、さらには内視鏡撮像装置組立方法は例えば
次のように構成することができる。
力するのに使用される有効画素領域の位置を示す指標
が、画素領域周辺近傍に配置されていることを特徴とす
る撮像素子。
力するのに使用される有効画素領域の中心を示す指標
が、画素領域周辺近傍に配置されていることを特徴とす
る撮像素子。
ることを特徴とする上記1又は2記載の撮像素子。
されていることを特徴とする上記1から3の何れか1項
記載の撮像素子。
撮像素子に対物光学系の光軸と略一致した軸を有する部
材を固定してなることを特徴とする撮像装置。
撮像素子に光学部材を固定してなることを特徴とする撮
像装置。
レンズ作用があることを特徴とする上記6記載の撮像装
置。
撮像素子、又は、上記5から7の何れか1項記載の撮像
装置を使用したことを特徴とする内視鏡。
置された指標と、光学部材又は対物光学系の光軸と略一
致した軸を有する部材との位置関係を求めて、位置出し
固定することを特徴とする内視鏡撮像装置組立方法。
においては、撮像素子の画素領域又は実際に画像を形成
出力する有効画素領域の中心位置を示す指標を画素領域
の周辺近傍に設けたので、光学部材との位置出しの精
度、効率を向上させることができ、また、従来の方法で
は撮像装置を大きくしなければ位置出しができなかった
部材との位置出しをすることが可能になる。
である。
系のレンズの位置関係を示す簡略図である。
る。
D枠とCCDの簡略図である。
D枠のレンズ固定部との位置関係の簡略図である。
の位置出しする際の概念図である。
置出しをする際の概念図である。
0a、10b、10c…指標 7a、7b…内視鏡用対物光学系の凸レンズ 8…CCD枠 9…レンズ固定部 11…測定顕微鏡対物レンズ 12…凸レンズ 13a…観察できる光線 13b…ケラレて観察できない光線 14…撮像素子 15a…観察できる光線 15b…ケラレて観察できない光線 16…鏡枠 17…光学部材固定部
Claims (3)
- 【請求項1】 画素領域又は実際に画像を形成出力する
のに使用される有効画素領域の位置を示す指標が、画素
領域周辺近傍に配置されていることを特徴とする撮像素
子。 - 【請求項2】 請求項1記載の撮像素子を使用したこと
を特徴とする内視鏡。 - 【請求項3】 撮像素子の撮像領域周辺近傍に配置され
た指標と、光学部材又は対物光学系の光軸と略一致した
軸を有する部材との位置関係を求めて、位置出し固定す
ることを特徴とする内視鏡撮像装置組立方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26381299A JP4190104B2 (ja) | 1999-09-17 | 1999-09-17 | 撮像装置とその撮像装置を用いた内視鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26381299A JP4190104B2 (ja) | 1999-09-17 | 1999-09-17 | 撮像装置とその撮像装置を用いた内視鏡 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2001086378A true JP2001086378A (ja) | 2001-03-30 |
JP4190104B2 JP4190104B2 (ja) | 2008-12-03 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP26381299A Expired - Fee Related JP4190104B2 (ja) | 1999-09-17 | 1999-09-17 | 撮像装置とその撮像装置を用いた内視鏡 |
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JP (1) | JP4190104B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010046276A (ja) * | 2008-08-21 | 2010-03-04 | Fujifilm Corp | 内視鏡画像のズレ量測定装置及び方法、並びに電子内視鏡及び内視鏡用画像処理装置 |
CN108427097A (zh) * | 2018-01-26 | 2018-08-21 | 深圳班翟机器人有限公司 | 线阵感光器件激光定位方法、装置、终端与计算机可读存储介质 |
-
1999
- 1999-09-17 JP JP26381299A patent/JP4190104B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010046276A (ja) * | 2008-08-21 | 2010-03-04 | Fujifilm Corp | 内視鏡画像のズレ量測定装置及び方法、並びに電子内視鏡及び内視鏡用画像処理装置 |
US8313425B2 (en) | 2008-08-21 | 2012-11-20 | Fujifilm Corporation | Apparatus and method for measuring displacement amount of endoscope image, electronic endoscope, and image processing device for endoscope |
CN108427097A (zh) * | 2018-01-26 | 2018-08-21 | 深圳班翟机器人有限公司 | 线阵感光器件激光定位方法、装置、终端与计算机可读存储介质 |
CN108427097B (zh) * | 2018-01-26 | 2020-06-16 | 深圳班翟机器人有限公司 | 线阵感光器件激光定位方法、装置、终端与计算机可读存储介质 |
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