JP2016221299A - Adapter for endoscope - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an adapter for an endoscope which can acquire stereoscopic images without upsizing a device and can acquire clear stereoscopic images.SOLUTION: An adapter for an endoscope according to the present technique can engage with a monocular hard mirror, and comprises a luminous flux separation part and a diaphragm mechanism. The luminous flux separation part separates a subject luminous flux emitted from the hard mirror, into a first luminous flux and a second luminous flux. The diaphragm mechanism comprises: a first diaphragm part arranged on an optical path of the first luminous flux; and a second diaphragm part arranged on an optical path of the second luminous flux. The diaphragm mechanism is configured so as to be able to adjust apertures of the first and second diaphragm parts while keeping a parallax between the first luminous flux and the second luminous flux.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本技術は、被写体を立体画像として撮像する内視鏡用アダプタに関する。   The present technology relates to an endoscope adapter that captures a subject as a stereoscopic image.

例えば医療現場においては、内視鏡を用いて撮影した画像を観察しながら外科手術を行う、内視鏡下外科手術が臨床の場で急速に普及しており、特に疾患部を立体視可能な内視鏡装置の需要が高まっている。   For example, in the medical field, endoscopic surgery, in which surgery is performed while observing images taken using an endoscope, is rapidly spreading in clinical settings, and in particular, the diseased part can be viewed stereoscopically. There is an increasing demand for endoscope devices.

一般に、立体視可能な映像を撮像する内視鏡装置として、2系統の撮像光学系を有する内視鏡装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。このような内視鏡装置は、2系統の撮像光学系で視差を有する画像をそれぞれ撮像することで、立体画像を生成することが可能となる。しかしながら、このような撮像装置は、装置が大型化するとともに、コスト的にも不利であった。   In general, an endoscope apparatus having two imaging optical systems is known as an endoscope apparatus that captures a stereoscopically viewable image (see, for example, Patent Document 1). Such an endoscope apparatus can generate a stereoscopic image by capturing images having parallax with two imaging optical systems. However, such an imaging apparatus is disadvantageous in terms of cost as the apparatus becomes larger.

また下記特許文献2には、接眼部の内部の絞りを介した観察部位の像を結像させるレンズと、上記レンズの結像位置に撮像面を有するCCDと、上記レンズにより結像する観察部位の像を左右に分離し上記CCDの結像面に供給するドラムと、上記ドラムを回転駆動するモータとを備えた内視鏡装置が記載されている。   Further, in Patent Document 2 below, a lens that forms an image of an observation site through a diaphragm inside the eyepiece, a CCD that has an imaging surface at the imaging position of the lens, and an observation that is imaged by the lens An endoscope apparatus including a drum that separates an image of a part into right and left and supplies the image to the imaging surface of the CCD and a motor that rotationally drives the drum is described.

特開平7−20388号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-20388 特開平10−62697号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-62697

しかしながら、上記特許文献1及び2に記載の内視鏡装置は、いずれも装置の大型化及び複雑化が避けられない構成であった。   However, the endoscope apparatuses described in Patent Documents 1 and 2 have a configuration in which an increase in size and complexity of the apparatus cannot be avoided.

一方で、立体視可能な内視鏡装置を用いて、リアルな患部の画像を見つつ正確かつ迅速な内視鏡手術を行うためには、画像のブレやピントずれがない鮮明な立体画像を提供する内視鏡装置が求められる。   On the other hand, in order to perform an accurate and quick endoscopic operation while viewing a realistic image of an affected area using an endoscopic device capable of stereoscopic viewing, a clear stereoscopic image free from image blurring and defocusing is required. There is a need for an endoscope device to provide.

以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、装置を大型化することなく立体画像の取得が可能であり、かつ、鮮明な立体画像を取得可能な内視鏡用アダプタを提供することにある。   In view of the circumstances as described above, an object of the present technology is to provide an adapter for an endoscope that can acquire a stereoscopic image without increasing the size of the device and can acquire a clear stereoscopic image. is there.

以上の目的を達成するため、本技術の一形態に係る内視鏡用アダプタは、単眼の硬性鏡に係合可能な内視鏡用アダプタであって、光束分離部と、絞り機構と、を具備する。
上記光束分離部は、上記硬性鏡から出射する被写体光束を第1の光束と第2の光束とに分離する。
上記絞り機構は、上記第1の光束の光路上に配置された第1の絞り部と、上記第2の光束の光路上に配置された第2の絞り部とを有する。上記絞り機構は、上記第1の光束と上記第2の光束との視差を維持しつつ上記第1及び第2の絞り部の絞り量を調整可能に構成される。
To achieve the above object, an endoscope adapter according to an embodiment of the present technology is an endoscope adapter that can be engaged with a monocular rigid endoscope, and includes a light beam separation unit, a diaphragm mechanism, and the like. It has.
The light beam separation unit separates a subject light beam emitted from the rigid mirror into a first light beam and a second light beam.
The diaphragm mechanism includes a first diaphragm unit disposed on the optical path of the first light beam and a second diaphragm unit disposed on the optical path of the second light beam. The diaphragm mechanism is configured to be able to adjust the diaphragm amounts of the first and second diaphragm portions while maintaining the parallax between the first light beam and the second light beam.

上記内視鏡用アダプタは、上記光束分離部により被写体像を2つの視差画像に分離するため、装置を大型化することなく、被写体の立体画像を取得することができる。さらに、被写体光束の光路上に配置された絞り機構により、2つの視差画像の明るさ及び被写界深度を調整し、鮮明な立体画像を取得することが可能となる。   Since the endoscope adapter separates the subject image into two parallax images by the light beam separation unit, a stereoscopic image of the subject can be acquired without increasing the size of the apparatus. Furthermore, it is possible to adjust the brightness and depth of field of the two parallax images and obtain a clear three-dimensional image by the diaphragm mechanism arranged on the optical path of the subject luminous flux.

上記絞り機構は、
上記第1のフィルタ部に対向する第1の絞り部と、上記第2のフィルタ部に対向する第2の絞り部と、を有し、上記第1及び第2の視差画像の視差を維持しつつ上記第1及び第2の絞り部の絞り量を調整可能に構成される。
これにより、上記第1及び第2の絞り部は、例えば2つの視差画像の画像光がそれぞれ入射することが可能となり、それぞれの視差画像の絞り量を調整することが可能となる。したがって、これらの視差画像から形成される立体画像の視差を変化させることなく、当該立体画像の被写界深度を調整することが可能となる。
The diaphragm mechanism is
A first diaphragm unit opposed to the first filter unit; and a second diaphragm unit opposed to the second filter unit, wherein the parallax of the first and second parallax images is maintained. However, the aperture amounts of the first and second aperture portions can be adjusted.
Thereby, for example, the image light of two parallax images can be incident on each of the first and second aperture sections, and the aperture amount of each parallax image can be adjusted. Therefore, it is possible to adjust the depth of field of the stereoscopic image without changing the parallax of the stereoscopic image formed from these parallax images.

上記光束分離部は、第1のフィルタ部と、第2のフィルタ部とを有する偏光フィルタを含んでもよい。
上記第1のフィルタ部は、上記被写体光束のうち第1の偏光成分を上記第1の光束として透過させ、上記第1の偏光成分と直交する第2の偏光成分を遮光する。上記第2のフィルタ部は、上記被写体光束のうち上記第1の偏光成分を遮光し、上記第2の偏光成分を上記第2の光束として透過させる。
The light beam separation unit may include a polarizing filter having a first filter unit and a second filter unit.
The first filter unit transmits a first polarization component of the subject light beam as the first light beam, and shields a second polarization component orthogonal to the first polarization component. The second filter unit shields the first polarization component of the subject light beam and transmits the second polarization component as the second light beam.

上記第1の絞り部は、開口面積が相互に異なる複数の第1の開口部が形成された第1の板部を含み、
上記第2の絞り部は、開口面積が相互に異なる複数の第2の開口部が形成された第2の板部を含み、
上記絞り機構は、上記複数の第1の開口部のうちいずれか1つの開口部が上記第1のフィルタ部に対向するように、かつ、上記複数の第2の開口部のうちいずれか1つの開口部が上記第2のフィルタ部に対向するように、上記第1及び第2の板部を移動可能に支持する機構部をさらに含んでもよい。
これにより、第1及び第2の板部を移動させ、所望の開口面積の開口部を第1及び第2のフィルタ部に対向させることで、第1及び第2の絞り部の絞り量を変化させることが可能となる。
The first diaphragm portion includes a first plate portion in which a plurality of first openings having different opening areas are formed,
The second diaphragm portion includes a second plate portion in which a plurality of second openings having different opening areas are formed,
The diaphragm mechanism is configured such that any one of the plurality of first openings is opposed to the first filter section, and any one of the plurality of second openings. You may further include the mechanism part which supports the said 1st and 2nd board part so that an opening part may oppose the said 2nd filter part so that a movement is possible.
As a result, the first and second plate portions are moved, and the aperture amount of the desired aperture area is opposed to the first and second filter portions, thereby changing the aperture amounts of the first and second aperture portions. It becomes possible to make it.

上記第1及び第2の板部は、相互に一体形成されてもよい。
これにより、上記絞り機構の構成を簡素なものとすることができ、かつ、第1及び第2の板部の位置を一度に調整することが可能となる。
The first and second plate portions may be integrally formed with each other.
Thereby, the configuration of the diaphragm mechanism can be simplified, and the positions of the first and second plate portions can be adjusted at a time.

上記複数の第1の開口部と上記複数の第2の開口部とは、第1の軸方向に相互に離間し、かつ、上記第1の軸方向と直交する第2の軸方向に沿って、上記第1の板部と上記第2の板部とにそれぞれ配列され、
上記機構部は、上記第2の軸方向に沿って上記第1及び第2の板部をそれぞれ移動させてもよい。
これにより、第1及び第2の板部を直線的に移動させることで、容易に絞り量を変化させることができる。
The plurality of first openings and the plurality of second openings are spaced apart from each other in the first axial direction and along a second axial direction orthogonal to the first axial direction. , Arranged on the first plate portion and the second plate portion,
The mechanism may move the first and second plate portions along the second axial direction.
Thereby, the amount of diaphragm | throttle can be easily changed by moving the 1st and 2nd board part linearly.

上記複数の第1の開口部は、第1の円周上に沿って上記第1の板部に配列され、
上記複数の第2の開口部は、上記第1の円周と同心的な第2の円周上に沿って上記第2の板部に配列され、
上記機構部は、上記第1及び第2の円周上に沿って上記第1及び第2の板部をそれぞれ移動させてもよい。
これにより、第1及び第2の板部を上記第1及び第2の円周上に沿って回転させることで、容易に絞り量を変化させることができる。
The plurality of first openings are arranged on the first plate along the first circumference,
The plurality of second openings are arranged in the second plate portion along a second circumference concentric with the first circumference,
The mechanism portion may move the first and second plate portions along the first and second circumferences, respectively.
Thereby, the amount of diaphragm | throttle can be easily changed by rotating the 1st and 2nd board part along the said 1st and 2nd circumference.

上記第1の絞り部は、相互に重なり合うことで上記第1のフィルタ部と対向する第1の開口部を形成可能な第1の一対の板部を含み、
上記第2の絞り部は、相互に重なり合うことで上記第2のフィルタ部と対向する第2の開口部を形成可能な第2の一対の板部を含み、
上記絞り機構は、上記第1及び第2の開口部の大きさを調整可能に上記第1及び第2の一対の板部の重なり量をそれぞれ変化させてもよい。
これにより、第1及び第2の開口部の開口面積を連続的に変化させることが可能となる。
The first diaphragm portion includes a first pair of plate portions that can form a first opening facing the first filter portion by overlapping each other,
The second diaphragm portion includes a second pair of plate portions that can form a second opening facing the second filter portion by overlapping each other,
The aperture mechanism may change the overlapping amount of the first and second pair of plate portions so that the sizes of the first and second openings can be adjusted.
Thereby, it is possible to continuously change the opening areas of the first and second openings.

上記内視鏡用アダプタは、上記硬性鏡に接続される第1の接続端部と、撮像ユニットに接続される第2の接続端部とをさらに具備してもよい。   The endoscope adapter may further include a first connection end connected to the rigid endoscope and a second connection end connected to the imaging unit.

また、上記絞り機構は、上記偏光フィルタの光出射側に配置されてもよい。
あるいは、上記絞り機構は、上記偏光フィルタの光入射側に配置されてもよい。
The diaphragm mechanism may be disposed on the light exit side of the polarizing filter.
Alternatively, the diaphragm mechanism may be disposed on the light incident side of the polarizing filter.

以上のように、本技術によれば、装置を大型化することなく立体画像の取得が可能であり、かつ、絞り機構により画像の被写界深度を調整することができる。   As described above, according to the present technology, it is possible to obtain a stereoscopic image without increasing the size of the apparatus, and it is possible to adjust the depth of field of the image by the aperture mechanism.

本技術の第1の実施形態に係る撮像装置を含む撮像システムの構成を示す概略図である。1 is a schematic diagram illustrating a configuration of an imaging system including an imaging device according to a first embodiment of the present technology. 上記撮像装置の全体構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the whole structure of the said imaging device. (A)は、上記撮像装置の光学系の一例を示す概略図であり、(B)は上記撮像装置に組み込まれる偏光フィルタの概略正面図であり、(C)は上記撮像装置に組み込まれる撮像素子の受光面を示す概略図である。(A) is a schematic diagram showing an example of an optical system of the imaging device, (B) is a schematic front view of a polarizing filter incorporated in the imaging device, and (C) is an imaging incorporated in the imaging device. It is the schematic which shows the light-receiving surface of an element. 上記撮像装置に組み込まれる絞り機構の要部構成を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the principal part structure of the aperture mechanism integrated in the said imaging device. 上記絞り機構の構成を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the structure of the said aperture mechanism. (A)は上記撮像素子の構成を模式的に示す断面図であり、(B)は上記撮像素子の受光面を示す概略図である。(A) is sectional drawing which shows the structure of the said image pick-up element typically, (B) is the schematic which shows the light-receiving surface of the said image pick-up element. (A)及び(B)は、被写体から上記撮像素子へ到達する光の概念図であり、(C)及び(D)は、(A)及び(B)に示した光によって撮像素子に結像した画像を模式的に示す図である。(A) and (B) are conceptual diagrams of light reaching the image sensor from the subject, and (C) and (D) are formed on the image sensor by the light shown in (A) and (B). It is a figure which shows the done image typically. 上記撮像素子の受光面を説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining the light-receiving surface of the said image pick-up element. 上記撮像素子の受光面を説明する概念図を示す。The conceptual diagram explaining the light-receiving surface of the said image pick-up element is shown. 上記絞り機構の要部構成を示す概略平面図であり、(A),(B)及び(C)はそれぞれ異なる絞り量に調整された態様を示す。It is a schematic plan view which shows the principal part structure of the said aperture mechanism, (A), (B) and (C) show the aspect adjusted to different aperture amount, respectively. 第1の実施形態の参考例に係る絞り機構の要部構成を示す概略平面図であり、(A),(B)及び(C)はそれぞれ異なる絞り量に調整された態様を示す。It is a schematic plan view which shows the principal part structure of the aperture_diaphragm | restriction mechanism which concerns on the reference example of 1st Embodiment, (A), (B) and (C) show the aspect adjusted to different aperture amounts, respectively. 本技術の第2の実施形態に係る絞り機構の構成を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the structure of the aperture mechanism which concerns on 2nd Embodiment of this technique. 本技術の第3の実施形態に係る絞り機構の構成を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the structure of the aperture mechanism which concerns on 3rd Embodiment of this technique. 本技術の第4の実施形態に係る撮像装置の要部構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the principal part structure of the imaging device which concerns on 4th Embodiment of this technique. 本技術の第1の実施形態に係る撮像装置の変形例における光学系の一例を示す概略図である。It is a schematic diagram showing an example of an optical system in a modification of an imaging device concerning a 1st embodiment of this art.

以下、本技術に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments according to the present technology will be described with reference to the drawings.

<第1の実施形態>
[撮像システム]
図1は、本技術の第1の実施形態に係る撮像装置を含む撮像システムの構成を示す概略図である。本実施形態では、例えば医療現場において使用される内視鏡装置に上記撮像装置を適用した例について説明する。
<First Embodiment>
[Imaging system]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of an imaging system including an imaging apparatus according to the first embodiment of the present technology. In the present embodiment, an example in which the imaging apparatus is applied to an endoscope apparatus used in a medical field will be described.

撮像システム1は、内視鏡装置10と、制御ユニット20と、モニタ30とを有する。以下、本実施形態の撮像システム1の概要を説明する。   The imaging system 1 includes an endoscope apparatus 10, a control unit 20, and a monitor 30. Hereinafter, an outline of the imaging system 1 of the present embodiment will be described.

内視鏡装置10は、鏡筒11と、撮像ユニット12とを有する。鏡筒11は、患者の体内に挿入され、疾患部(被写体)へ照明光を照射する。撮像ユニット12は、鏡筒11内を伝送される疾患部の反射光(被写体光束)を受光し、電気信号に変換して画像信号を生成し、生成された画像信号を制御ユニット20へ出力する。   The endoscope apparatus 10 includes a lens barrel 11 and an imaging unit 12. The lens barrel 11 is inserted into the patient's body and irradiates the diseased part (subject) with illumination light. The imaging unit 12 receives the reflected light (subject light beam) of the diseased part transmitted through the lens barrel 11, converts it into an electrical signal, generates an image signal, and outputs the generated image signal to the control unit 20. .

制御ユニット20は、光源21と、信号処理部22とを有する。光源21は、光ファイバ等の光伝送部材21aを介して鏡筒11の光源接続部11aに接続され、鏡筒11へ照明光を導入する。信号処理部22は、光源21を制御するとともに、撮像ユニット12から出力される画像信号を処理する。信号処理部22は、画像信号に基づいて疾患部の立体画像(3次元画像)を生成し、モニタ30へ出力する。モニタ30は、X軸方向に水平方向、X軸方向に直交するY軸方向に垂直方向を有する表示部(画面)を有し、上記表示部に疾患部の立体画像を表示させる。   The control unit 20 includes a light source 21 and a signal processing unit 22. The light source 21 is connected to the light source connection portion 11 a of the lens barrel 11 via an optical transmission member 21 a such as an optical fiber, and introduces illumination light into the lens barrel 11. The signal processing unit 22 controls the light source 21 and processes an image signal output from the imaging unit 12. The signal processing unit 22 generates a stereoscopic image (three-dimensional image) of the diseased part based on the image signal, and outputs it to the monitor 30. The monitor 30 has a display unit (screen) having a horizontal direction in the X-axis direction and a vertical direction in the Y-axis direction orthogonal to the X-axis direction, and displays a stereoscopic image of the diseased part on the display unit.

[内視鏡装置]
次に、内視鏡装置10の詳細について説明する。
[Endoscope device]
Next, details of the endoscope apparatus 10 will be described.

図2は、内視鏡装置10の全体構成を示す概略断面図である。内視鏡装置10は、鏡筒11と、撮像ユニット12と、アダプタ13とを有する。なお、図中のX軸方向は第1の軸方向を示し、内視鏡装置10の「左右方向」とする。Y軸方向はX軸方向と直交する第2の軸方向を示し、内視鏡装置10の「上下方向」とする。Z軸方向は、X軸方向及びY軸方向とそれぞれ直交する方向を示す。   FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the overall configuration of the endoscope apparatus 10. The endoscope apparatus 10 includes a lens barrel 11, an imaging unit 12, and an adapter 13. In addition, the X-axis direction in the drawing indicates the first axial direction, which is the “left-right direction” of the endoscope apparatus 10. The Y-axis direction indicates a second axial direction orthogonal to the X-axis direction and is referred to as “vertical direction” of the endoscope apparatus 10. The Z-axis direction indicates directions orthogonal to the X-axis direction and the Y-axis direction, respectively.

鏡筒11は、図2においてZ軸方向に平行な軸心を有する円筒状の硬性鏡111と、接眼部(アイピース)112とを有する。   The lens barrel 11 includes a cylindrical rigid mirror 111 having an axis parallel to the Z-axis direction in FIG. 2 and an eyepiece 112.

硬性鏡111は、患者の体内に挿入される先端部111aと、接眼部112と接続される基部111bとを有する。先端部111aは照明光を出射し、被写体からの照明光の反射光が入射するように構成されている。硬性鏡111の内部には、光源接続部11aに導入された照明光を先端部111aへ伝送する照明伝送路と、先端部111aへ入射した被写体光束を基部111bへ伝送する撮像光学系111c(図3(A))が設けられている。   The rigid endoscope 111 has a distal end portion 111a inserted into the patient's body and a base portion 111b connected to the eyepiece 112. The tip 111a is configured to emit illumination light and to receive reflected light of illumination light from the subject. Inside the rigid mirror 111, an illumination transmission path for transmitting the illumination light introduced into the light source connection portion 11a to the distal end portion 111a, and an imaging optical system 111c for transmitting a subject light beam incident on the distal end portion 111a to the base portion 111b (FIG. 3 (A)).

接眼部112は、直視により疾患部を観察する際に使用される。接眼部112は、内部に接眼レンズを有してもよい。本実施形態においては、接眼部112を介して疾患部を直視するユーザ(医師あるいは手術助手)の瞳の位置に被写体光束の絞り位置が対応するように、撮像光学系111cが構成されている。   The eyepiece 112 is used when observing a diseased part by direct viewing. The eyepiece 112 may have an eyepiece inside. In the present embodiment, the imaging optical system 111c is configured so that the aperture position of the subject light beam corresponds to the pupil position of the user (doctor or surgical assistant) who directly views the diseased part via the eyepiece 112. .

撮像ユニット12は、被写体光束を受光する受光面を有する単板の撮像素子15を有する。撮像素子15は、X軸方向及びY軸方向に沿って配列された複数の画素を有し、例えばCCD(Charge Coupled Device)、CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)等の固体撮像素子で構成される。撮像素子15の受光面には後述するようにワイヤグリッド偏光子の配列体が構成されている。   The imaging unit 12 includes a single-plate imaging element 15 having a light receiving surface that receives a subject light beam. The imaging device 15 has a plurality of pixels arranged along the X-axis direction and the Y-axis direction, and is configured by a solid-state imaging device such as a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor). . As will be described later, an array of wire grid polarizers is formed on the light receiving surface of the image sensor 15.

撮像ユニット12は、撮像素子15を収容する筐体120等をさらに有する。筐体120には、アダプタ13と接続される開口部121を有し、撮像素子15は、開口部121の内部に配置される。   The imaging unit 12 further includes a housing 120 that houses the imaging element 15. The housing 120 has an opening 121 connected to the adapter 13, and the image sensor 15 is disposed inside the opening 121.

アダプタ13は、鏡筒11の接眼部112と接続される第1の接続端部131と、撮像ユニット12の開口部121と接続される第2の接続端部132と、中空部133とを有する。アダプタ13は、鏡筒11の接眼部112を撮像ユニット12へ接続するマウンタとして機能する。アダプタ13には、例えば、Cマウントアダプタが用いられる。   The adapter 13 includes a first connection end 131 connected to the eyepiece 112 of the lens barrel 11, a second connection end 132 connected to the opening 121 of the imaging unit 12, and the hollow portion 133. Have. The adapter 13 functions as a mounter that connects the eyepiece 112 of the lens barrel 11 to the imaging unit 12. For example, a C mount adapter is used as the adapter 13.

アダプタ13は、接眼部112に対して着脱自在に構成されている。これにより長さや径の異なる複数種の鏡筒に対して共通の撮像ユニットを用いることができる。本実施形態において、アダプタ13は、第1の接続端部131に取り付けられ外部からの操作により接眼部112と係合可能な保持具134を有する。第2の接続端部132はネジ部13cを有し、ネジ部13cを介して撮像ユニット12の開口部121に接続されている。   The adapter 13 is configured to be detachable from the eyepiece unit 112. Thereby, a common imaging unit can be used for a plurality of types of lens barrels having different lengths and diameters. In the present embodiment, the adapter 13 includes a holder 134 that is attached to the first connection end 131 and can be engaged with the eyepiece 112 by an external operation. The second connection end 132 has a screw portion 13c and is connected to the opening 121 of the imaging unit 12 via the screw portion 13c.

図2に示すようにアダプタ13の第1の接続端部131は、接眼部112の端部を収容可能な凹部13aを有し、凹部13aの底部には接眼部112を位置決めする基準面13bが形成される。接眼部112は、その端部が基準面13bに当接することで、アダプタ13との相対位置が規定される。基準面13bは、Z軸と直交して形成される。保持具134は、凹部13aに対する接眼部112の位置決め状態を保持するためのものであり、外部からの操作により第1の接続端部131(凹部13a)に対して図中Y軸方向に挿脱可能な板状部材で構成され、凹部13aへの挿着時に接眼部112の外周部と係合する係合部vを有する。   As shown in FIG. 2, the first connection end 131 of the adapter 13 has a recess 13a that can accommodate the end of the eyepiece 112, and a reference plane for positioning the eyepiece 112 at the bottom of the recess 13a. 13b is formed. The eyepiece 112 has its end portion in contact with the reference surface 13b, whereby the relative position with the adapter 13 is defined. The reference surface 13b is formed orthogonal to the Z axis. The holder 134 is for holding the positioning state of the eyepiece 112 with respect to the recess 13a, and is inserted in the Y-axis direction in the figure with respect to the first connection end 131 (recess 13a) by an external operation. It has an engaging portion v that is configured by a removable plate-like member and engages with the outer peripheral portion of the eyepiece 112 when being inserted into the recess 13a.

中空部133は、アダプタ13をZ軸方向に貫通するように形成され、接眼部112から出射する被写体光束を撮像素子15へ導く通路を構成する。中空部133には、偏光フィルタ14と、結像レンズ17がそれぞれ配置されている。またアダプタ13には、中空部133をY軸方向に貫通するように挿入部135が形成されており、挿入部135内には絞り機構16が配置されている。   The hollow portion 133 is formed so as to penetrate the adapter 13 in the Z-axis direction, and constitutes a passage that guides the subject luminous flux emitted from the eyepiece portion 112 to the image sensor 15. In the hollow portion 133, the polarizing filter 14 and the imaging lens 17 are respectively disposed. The adapter 13 has an insertion portion 135 formed so as to penetrate the hollow portion 133 in the Y-axis direction, and the aperture mechanism 16 is disposed in the insertion portion 135.

偏光フィルタ14は、接眼部112から投射される被写体光束を2つの偏光成分に分離する2つのフィルタ部を有する。すなわち偏光フィルタ14は、被写体光束のうちX軸方向に振動する第1の偏光成分を透過させY軸方向に振動する第2の偏光成分を遮光する第1のフィルタ部141と、被写体光束のうち上記第1の偏光成分を遮光し上記第2の偏光成分を透過させる第2のフィルタ部142とを有する(図3(B))。   The polarization filter 14 includes two filter units that separate the subject light beam projected from the eyepiece unit 112 into two polarization components. That is, the polarization filter 14 transmits the first polarization component that oscillates in the X-axis direction of the subject light beam, and shields the second polarization component that oscillates in the Y-axis direction. And a second filter unit 142 that shields the first polarization component and transmits the second polarization component (FIG. 3B).

本実施形態において偏光フィルタ14は、アダプタ13に内蔵されており、第1の接続端部131の基準面13bに整列するように接眼部112の端部に配置されている。これにより、接眼部112に対するアダプタ13の装着時に、偏光フィルタ14を接眼部112の近傍に自動的に配置することができる。   In the present embodiment, the polarizing filter 14 is built in the adapter 13, and is disposed at the end of the eyepiece 112 so as to align with the reference surface 13 b of the first connection end 131. Thereby, the polarizing filter 14 can be automatically arranged in the vicinity of the eyepiece 112 when the adapter 13 is attached to the eyepiece 112.

絞り機構16は、アダプタ13の挿入部135に挿入され、偏光フィルタ14の光出射側に隣接して配置される。絞り機構16は、本実施形態において、複数の開口が形成された可動板164と、挿入部135内に配置される機構部163とを有する。機構部163は、後述するように、開口面積の異なる開口が偏光フィルタ14に対向するように、可動板164を移動可能に支持する。これにより、絞り機構16の絞り量を調整することが可能となる。   The aperture mechanism 16 is inserted into the insertion portion 135 of the adapter 13 and is disposed adjacent to the light emission side of the polarizing filter 14. In this embodiment, the diaphragm mechanism 16 includes a movable plate 164 in which a plurality of openings are formed, and a mechanism portion 163 disposed in the insertion portion 135. As will be described later, the mechanism portion 163 supports the movable plate 164 so that the openings having different opening areas face the polarizing filter 14. Thereby, it is possible to adjust the aperture amount of the aperture mechanism 16.

可動板164は、上端部164a及び下端部164bが挿入部135の上方あるいは下方に突出するように構成される。これにより、ユーザが上端部164aまたは下端部164bを把持し、可動板164をY軸方向に沿って移動させることが可能となる。   The movable plate 164 is configured such that the upper end portion 164a and the lower end portion 164b protrude above or below the insertion portion 135. Accordingly, the user can hold the upper end 164a or the lower end 164b and move the movable plate 164 along the Y-axis direction.

結像レンズ17は、絞り機構16と撮像素子15との間に配置される。結像レンズ17は、偏光フィルタ14及び絞り機構16を通過した被写体光束を撮像素子15の受光面に結像する。   The imaging lens 17 is disposed between the diaphragm mechanism 16 and the image sensor 15. The imaging lens 17 forms an image of the subject light flux that has passed through the polarizing filter 14 and the diaphragm mechanism 16 on the light receiving surface of the image sensor 15.

図3(A)は、内視鏡装置10の光学系の一例を示す概略図である。   FIG. 3A is a schematic diagram illustrating an example of an optical system of the endoscope apparatus 10.

撮像光学系111cは、焦点を合わせるためのフォーカスレンズや、被写体を拡大するためのズームレンズ等を含み、一般に、色収差等を補正するために複数枚のレンズの組み合わせによって構成される。偏光フィルタ14及び絞り機構16は、被写体光束Lの光路上に配置される。   The imaging optical system 111c includes a focus lens for focusing, a zoom lens for enlarging a subject, and the like, and is generally configured by a combination of a plurality of lenses to correct chromatic aberration and the like. The polarizing filter 14 and the diaphragm mechanism 16 are disposed on the optical path of the subject light flux L.

本実施形態において絞り機構16は、撮像光学系111cの絞り位置に配置され、絞り機構16を通過する被写体光束が平行光となる。さらに絞り機構16は、偏光フィルタ14と隣接して配置されるため、偏光フィルタ14へ平行光の被写体光束を入射させることができ、これにより被写体光束を適正に偏光分離することが可能となる。   In the present embodiment, the diaphragm mechanism 16 is disposed at the diaphragm position of the imaging optical system 111c, and the subject light flux passing through the diaphragm mechanism 16 becomes parallel light. Further, since the diaphragm mechanism 16 is disposed adjacent to the polarizing filter 14, it is possible to cause the subject light beam of parallel light to enter the polarizing filter 14, so that the subject light beam can be appropriately polarized and separated.

図3(B)は、Z軸方向から見た偏光フィルタ14の正面図である。偏光フィルタ14は、X軸方向に沿って配列された第1のフィルタ部141及び第2のフィルタ部142を有する。すなわち第1のフィルタ部141及び第2のフィルタ部142は、モニタ30の表示部の左右方向に分割して配列される。第1のフィルタ部141は、被写体光束をX軸方向に偏光し、第2のフィルタ部142は、被写体光束をY軸方向に偏光する。したがって第1のフィルタ部141を通過した第1の偏光光L1の偏光状態と、第2のフィルタ部142を通過した第2の偏光光L2の偏光状態とは、相互に異なる。   FIG. 3B is a front view of the polarizing filter 14 viewed from the Z-axis direction. The polarizing filter 14 includes a first filter unit 141 and a second filter unit 142 arranged along the X-axis direction. That is, the first filter unit 141 and the second filter unit 142 are arranged in the left-right direction of the display unit of the monitor 30. The first filter unit 141 polarizes the subject luminous flux in the X-axis direction, and the second filter unit 142 polarizes the subject luminous flux in the Y-axis direction. Therefore, the polarization state of the first polarized light L1 that has passed through the first filter unit 141 and the polarization state of the second polarized light L2 that has passed through the second filter unit 142 are different from each other.

図4は、Z軸方向から見た絞り機構16の要部正面図であり、偏光フィルタ14と対向する領域を示す。後述するように、絞り機構16はY軸方向に移動することで偏光フィルタ14と対向する領域も変化し、それによって絞り量を変化することが可能に構成されるが、図4においては、偏光フィルタ14と対向する領域の一例を示す。また図中のBLは、偏光フィルタ14の第1のフィルタ部141と第2のフィルタ部142との境界線に対応する境界線を示す。   FIG. 4 is a front view of a main part of the diaphragm mechanism 16 viewed from the Z-axis direction, and shows a region facing the polarizing filter 14. As will be described later, the diaphragm mechanism 16 is configured to change the area facing the polarizing filter 14 by moving in the Y-axis direction, thereby changing the diaphragm amount. In FIG. An example of the area | region facing the filter 14 is shown. In addition, BL in the figure indicates a boundary line corresponding to the boundary line between the first filter unit 141 and the second filter unit 142 of the polarizing filter 14.

絞り機構16は、第1のフィルタ部141と対向する第1の開口部P1と、第2のフィルタ部142と対向する第2の開口部P2とを有する。本実施形態において、第1の開口部P1の中心C1と、第2の開口部P2の中心C2とは、それぞれ第1のフィルタ部141の重心点BC1と第2のフィルタ部142の重心点BC2とにZ軸方向に対向するように配置される。これにより、第1及び第2の開口部P1,P2は、重心点BC1を通る光を含む第1の偏光光L1と重心点BC2を通る光を含む第2の偏光光L2とをそれぞれ通過させる。   The aperture mechanism 16 includes a first opening P1 that faces the first filter portion 141, and a second opening P2 that faces the second filter portion 142. In the present embodiment, the center C1 of the first opening P1 and the center C2 of the second opening P2 are the center of gravity BC1 of the first filter 141 and the center of gravity BC2 of the second filter 142, respectively. Are arranged so as to face each other in the Z-axis direction. Accordingly, the first and second openings P1 and P2 allow the first polarized light L1 including light passing through the center of gravity BC1 and the second polarized light L2 including light passing through the center of gravity BC2 to pass through, respectively. .

図3(C)は、撮像素子15の受光面150を示す概略図である。受光面150は、Y軸方向(垂直方向あるいは上下方向)に沿って交互に配置され、X軸方向(水平方向あるいは左右方向)に延びる複数の第1の偏光領域151と第2の偏光領域152とを有する。第1の偏光領域151は、X軸方向に振動する第1の偏光光L1を透過させ、Y軸方向に振動する被写体光束の第2の偏光光L2を遮光する。第2の偏光領域152は、X軸方向に振動する第1の偏光光L1を遮光し、Y軸方向に振動する被写体光束の第2の偏光光L2を透過させる。したがって第1の偏光光L1は、第1の偏光領域151を通過して撮像素子15に到達し、第2の偏光光L2は、第2の偏光領域152を通過して撮像素子15に到達する。   FIG. 3C is a schematic diagram showing the light receiving surface 150 of the image sensor 15. The light receiving surfaces 150 are alternately arranged along the Y-axis direction (vertical direction or up-down direction), and a plurality of first polarizing regions 151 and second polarizing regions 152 extending in the X-axis direction (horizontal direction or left-right direction). And have. The first polarization region 151 transmits the first polarized light L1 that oscillates in the X-axis direction, and shields the second polarized light L2 of the subject light beam that oscillates in the Y-axis direction. The second polarization region 152 shields the first polarized light L1 that oscillates in the X-axis direction and transmits the second polarized light L2 of the subject light beam that oscillates in the Y-axis direction. Accordingly, the first polarized light L1 passes through the first polarization region 151 and reaches the image sensor 15, and the second polarized light L2 passes through the second polarization region 152 and reaches the image sensor 15. .

撮像素子15は、両眼視差の基線長さをDとする立体画像を得るための画像を撮像する。ここで、基線長さDは、第1のフィルタ部141の重心点BC1と第2のフィルタ部142の重心点BC2との間の距離に設定される。撮像ユニット12は、撮像素子15の他に、例えば、画像処理部122及び画像記憶部123を有する。   The image sensor 15 captures an image for obtaining a three-dimensional image having a baseline length of binocular parallax as D. Here, the baseline length D is set to the distance between the centroid point BC1 of the first filter unit 141 and the centroid point BC2 of the second filter unit 142. In addition to the image sensor 15, the imaging unit 12 includes, for example, an image processing unit 122 and an image storage unit 123.

画像処理部122は、撮像素子15に到達した第1の偏光光L1及び第2の偏光光L2をそれぞれ電気信号に変換することで、第1の偏光光L1から右眼用の画像データ(第1の視差画像データ)を生成し、第2の偏光光L2から左眼用の画像データ(第2の視差画像データ)を生成する。これらの画像データは、画像記憶部123に記録される。なお、画像処理部122及び画像記憶部123は、制御ユニット20の信号処理部22に構成されてもよい。   The image processing unit 122 converts the first polarized light L1 and the second polarized light L2 that have arrived at the image sensor 15 into electrical signals, respectively, so that image data for the right eye (first image) is converted from the first polarized light L1. 1 parallax image data), and left-eye image data (second parallax image data) is generated from the second polarized light L2. These image data are recorded in the image storage unit 123. Note that the image processing unit 122 and the image storage unit 123 may be configured in the signal processing unit 22 of the control unit 20.

偏光フィルタ14の外形形状は円形であり、第1のフィルタ部141及び第2のフィルタ部142は、それぞれ、偏光フィルタ14の半分を占める半円状の外形形状を有する。第1のフィルタ部141と第2のフィルタ部142との境界線は、Y軸方向に延びている。2つのフィルタ部の組み合わせからなる偏光フィルタ14は、入射した光を2つの異なる偏光状態に分離する。   The outer shape of the polarizing filter 14 is circular, and the first filter portion 141 and the second filter portion 142 each have a semicircular outer shape that occupies half of the polarizing filter 14. A boundary line between the first filter unit 141 and the second filter unit 142 extends in the Y-axis direction. The polarizing filter 14 composed of a combination of two filter units separates incident light into two different polarization states.

偏光フィルタ14は、上述したとおり、左右対称の偏光子から構成されており、内視鏡装置10の正立状態に対する左右2つの位置において、互いに直交する直線方向の偏光、又は、互いに逆方向となる回転方向の偏光を生成する。第1のフィルタ部141は、被写体を右眼で見るであろう像(右眼が受けるであろう光)に対して偏光を施すフィルタである。一方、第2のフィルタ部142は、被写体を左眼で見るであろう像(左眼が受けるであろう光)に対して偏光を施すフィルタである。   As described above, the polarizing filter 14 is composed of left and right symmetrical polarizers, and in two positions on the left and right of the endoscope apparatus 10 with respect to the upright state, linearly polarized light that is orthogonal to each other or opposite to each other. To generate polarized light in the direction of rotation. The first filter unit 141 is a filter that applies polarization to an image that the subject will see with the right eye (light that the right eye will receive). On the other hand, the second filter unit 142 is a filter that applies polarization to an image that the subject will see with the left eye (light that the left eye will receive).

本実施形態においては、偏光フィルタ14の外形形状は、半径r=10mmの円形とした。そして、第1のフィルタ部141及び第2のフィルタ部142は、偏光フィルタ14の半分を占める半円形状とした。したがって、第1のフィルタ部141の重心点BC1と第2のフィルタ部142の重心点BC2との間の距離Dは、[(8r)/(3π)]=8.5mmである。   In the present embodiment, the outer shape of the polarizing filter 14 is a circle having a radius r = 10 mm. The first filter unit 141 and the second filter unit 142 have a semicircular shape that occupies half of the polarizing filter 14. Accordingly, the distance D between the centroid point BC1 of the first filter unit 141 and the centroid point BC2 of the second filter unit 142 is [(8r) / (3π)] = 8.5 mm.

偏光フィルタ14を構成する偏光子は特に限られない。例えば、ガラス板上に屈折率の異なる有機多層膜を積層させた構成の反射型偏光板が用いられてもよい。あるいはワイヤグリッド偏光子、光学異方性のある無機微粒子を用いて偏光分離する偏光子、有機偏光フィルム等でもよい。   The polarizer constituting the polarizing filter 14 is not particularly limited. For example, a reflective polarizing plate having a configuration in which organic multilayer films having different refractive indexes are laminated on a glass plate may be used. Alternatively, a wire grid polarizer, a polarizer that performs polarization separation using inorganic fine particles having optical anisotropy, an organic polarizing film, and the like may be used.

第1及び第2のフィルタ部141,142の形成方法としては、例えば左右対称の偏光子からなる2枚の半円状の偏光板をそれぞれ形成し、これらを直線部分で結合させて円形とし、2枚のガラス板等で挟みこむ方法が挙げられる。これにより、偏光方向の異なる2つの領域を有する偏光フィルタ14を容易に作製することができる。また、円形のガラス板等の上に、一方のフィルタ部が形成される領域をマスクして他方のフィルタ部となる領域に蒸着等により多層膜を形成し、続いて形成済みの多層膜をマスクして他方のフィルタ部を蒸着等により形成する方法を採用してもよい。当該方法により、2枚の偏光板を結合する工程が不要となり、工程を簡略化することができる。   As a method of forming the first and second filter portions 141 and 142, for example, two semicircular polarizing plates each including a symmetric polarizer are formed, and these are combined at a linear portion into a circular shape. The method of pinching with two glass plates etc. is mentioned. Thereby, the polarizing filter 14 which has two area | regions from which a polarization direction differs can be produced easily. Also, on a circular glass plate, etc., a region where one filter part is formed is masked, and a multilayer film is formed by vapor deposition or the like in the region which becomes the other filter part, and then the formed multilayer film is masked. Then, a method of forming the other filter part by vapor deposition or the like may be employed. By this method, a process of combining two polarizing plates is not necessary, and the process can be simplified.

図3(B)において、第1の偏光光L1の電場の向き(白抜きの矢印で示す)と第2の偏光光L2の電場の向き(白抜きの矢印で示す)とは直交している。ここで、第1の偏光光L1の電場の向きはX軸方向と平行である。具体的には、例えば、第1の偏光光L1は主としてP波(TM波)を偏光成分として有し、第2の偏光光L2は主としてS波(TE波)を偏光成分として有する。   In FIG. 3B, the direction of the electric field of the first polarized light L1 (indicated by a white arrow) is orthogonal to the direction of the electric field of the second polarized light L2 (indicated by a white arrow). . Here, the direction of the electric field of the first polarized light L1 is parallel to the X-axis direction. Specifically, for example, the first polarized light L1 mainly has a P wave (TM wave) as a polarization component, and the second polarized light L2 mainly has an S wave (TE wave) as a polarization component.

更に図3(C)に示すように、第1の偏光光L1の電場の向きと第1の偏光領域151の電場の向き(白抜きの矢印で示す)とは平行であり、第2の偏光光L2の電場の向きと第2の偏光領域152の電場の向き(白抜きの矢印で示す)とは平行である。また、各偏光子の消光比は、3以上、より好ましくは、10以上である。   Further, as shown in FIG. 3C, the direction of the electric field of the first polarized light L1 and the direction of the electric field of the first polarizing region 151 (shown by a white arrow) are parallel, and the second polarized light The direction of the electric field of the light L2 and the direction of the electric field of the second polarization region 152 (indicated by a white arrow) are parallel. Moreover, the extinction ratio of each polarizer is 3 or more, more preferably 10 or more.

図5は、Z軸方向から見た絞り機構16の全体構成を示す正面図である。絞り機構16は、第1のフィルタ部141に対向する第1の絞り部161と、第2のフィルタ部142に対向する第2の絞り部162とを有し、第1及び第2の絞り部161,162の絞り量を変化させる。   FIG. 5 is a front view showing the overall configuration of the diaphragm mechanism 16 as viewed from the Z-axis direction. The aperture mechanism 16 includes a first aperture portion 161 that faces the first filter portion 141, and a second aperture portion 162 that faces the second filter portion 142, and the first and second aperture portions. The apertures 161 and 162 are changed.

第1の絞り部161は、被写体を右眼で見るであろう像(右眼用の画像光)に対して被写体深度(絞り量)を調整し、同様に第2の絞り部162は、被写体を左眼で見るであろう像(左眼用の画像光)に対して被写体深度(絞り量)を調整する。   The first iris 161 adjusts the subject depth (aperture amount) with respect to an image (right eye image light) that the subject will see with the right eye. Similarly, the second iris 162 The depth of field (aperture amount) is adjusted with respect to an image (image light for the left eye) that will be viewed with the left eye.

被写界深度は、撮像された画像のピントが合っているように見える被写体側の距離の範囲である。被写界深度と絞り量との関係については、一般に、絞り量が大きいほど被写界深度は深くなり、絞り量が小さいほど被写界深度は浅くなる。   The depth of field is a range of distance on the subject side where the captured image appears to be in focus. Regarding the relationship between the depth of field and the amount of aperture, generally, the larger the aperture amount, the deeper the depth of field, and the smaller the aperture amount, the shallower the depth of field.

本実施形態に係る絞り機構16は、可動板164がY軸方向に沿って移動することにより、開口面積が異なる開口が偏光フィルタ14に対向する。これによって第1及び第2の絞り部161、162の絞り量が変化し、被写界深度が調整される。なお、ここでいう「絞り量を大きくする」とは、開口部の開口面積を小さくすることに対応し、「絞り量を小さくする」とは、開口部の開口面積を大きくすることに対応する。   In the diaphragm mechanism 16 according to the present embodiment, the opening having a different opening area faces the polarizing filter 14 by the movable plate 164 moving along the Y-axis direction. As a result, the aperture amounts of the first and second aperture portions 161 and 162 change, and the depth of field is adjusted. Note that “increasing the aperture amount” here corresponds to reducing the aperture area of the opening, and “decreasing the aperture amount” corresponds to increasing the aperture area of the aperture. .

第1の絞り部161は、右眼用の画像光を透過する複数の右側開口部(第1の開口部)P11,P12,P13と、右側板部(第1の板部)165とを有する。第2の絞り部162は、左眼用の画像光を透過する複数の左側開口部(第2の開口部)P21,P22,P23と、左側板部(第2の板部)166とを有する。右側開口部P11,P12,P13及び左側開口部P21,P22,P23は、それぞれY軸方向に沿って右側板部165、左側板部166に配置される。   The first diaphragm 161 has a plurality of right side openings (first openings) P11, P12, and P13 that transmit image light for the right eye, and a right side plate part (first plate part) 165. . The second diaphragm unit 162 includes a plurality of left side openings (second openings) P21, P22, P23 that transmit image light for the left eye, and a left side plate part (second plate part) 166. . The right side openings P11, P12, P13 and the left side openings P21, P22, P23 are disposed on the right side plate part 165 and the left side plate part 166, respectively, along the Y-axis direction.

右側板部165及び左側板部166は、相互に一体形成され、可動板164を構成する。言い換えれば、右側板部165と左側板部166とは、それぞれ1枚の可動板164の右側半分、左側半分の領域を構成する。可動板164は、本実施形態において、黒色の矩形の板状に構成される。これにより、開口部以外の領域を遮光することが可能となる。なお、図中の一点鎖線で示す境界線BL1は、第1の絞り部161と第2の絞り部162(右側板部165と左側板部166)との境界を示す仮想線である。境界線BL1は、偏光フィルタ14へZ軸方向に投影した際、第1及び第2のフィルタ部141,142の境界線に一致する。   The right side plate portion 165 and the left side plate portion 166 are integrally formed with each other and constitute a movable plate 164. In other words, the right side plate portion 165 and the left side plate portion 166 constitute a right half region and a left half region of one movable plate 164, respectively. In this embodiment, the movable plate 164 is configured as a black rectangular plate. Thereby, it becomes possible to light-shield areas other than the opening. Note that a boundary line BL1 indicated by a one-dot chain line in the drawing is a virtual line indicating a boundary between the first diaphragm portion 161 and the second diaphragm portion 162 (the right side plate portion 165 and the left side plate portion 166). The boundary line BL1 coincides with the boundary lines of the first and second filter units 141 and 142 when projected onto the polarizing filter 14 in the Z-axis direction.

さらに可動板164は、上端部164a及び下端部164bを含む。上端部164a及び下端部164bは、上述のように、アダプタ13から上方あるいは下方にそれぞれ突出するように構成される。また、右側及び左側板部165、166の左右の端部には、Y軸方向に沿って後述する複数のノッチ168が形成される。ノッチ168は、右側開口部P11,P12,P13及び左側開口部P21,P22,P23とそれぞれX軸方向に対向する位置に形成される。   Furthermore, the movable plate 164 includes an upper end portion 164a and a lower end portion 164b. The upper end 164a and the lower end 164b are configured to protrude upward or downward from the adapter 13 as described above. In addition, a plurality of notches 168 described later are formed along the Y-axis direction at the left and right ends of the right and left plate portions 165 and 166. The notches 168 are formed at positions facing the right side openings P11, P12, P13 and the left side openings P21, P22, P23, respectively, in the X-axis direction.

複数の開口部のうち、右側開口部P11と左側開口部P21とは、それぞれ同一の開口面積を有する円形の開口であり、X軸方向に相互に離間して第1の開口対P10を構成する。同様に、右側開口部P12と左側開口部P22とは、それぞれ同一の開口面積を有する円形の開口であり、X軸方向に相互に離間して第2の開口対P20を構成する。   Among the plurality of openings, the right opening P11 and the left opening P21 are circular openings having the same opening area, and are separated from each other in the X-axis direction to form the first opening pair P10. . Similarly, the right opening P12 and the left opening P22 are circular openings each having the same opening area, and are separated from each other in the X-axis direction to form a second opening pair P20.

また、右側開口部P11と左側開口部P21との中心C11,C21の間の距離は、両眼視差の基線長さのDである。同様に、右側開口部P12と左側開口部P22との中心C12,C22の間の距離もDである。   Further, the distance between the centers C11 and C21 between the right side opening P11 and the left side opening P21 is the base length D of binocular parallax. Similarly, the distance between the centers C12 and C22 between the right opening P12 and the left opening P22 is also D.

一方、右側開口部P13と左側開口部P23とは、それぞれ、円形の開口P30の右側の半円、左側の半円の領域を構成する。また、右側開口部P13の重心点C13と左側開口部P23の重心点C23との間の距離もDである。   On the other hand, the right-side opening P13 and the left-side opening P23 constitute a right semicircle and a left semicircle, respectively, of the circular opening P30. The distance between the center of gravity C13 of the right opening P13 and the center of gravity C23 of the left opening P23 is also D.

本実施形態において第2の開口対P20のそれぞれの開口部P12,P22は、第1の開口対P10のそれぞれの開口部P11,P21よりも大きい開口面積で形成される。さらに、開口P30を構成する開口部P13,P23は、それぞれ第2の開口対P20の開口部P12,P22よりも大きい開口面積で形成される。これにより、開口P30、第2の開口対P20、第1の開口対P10の順で通過する被写体光束の光量が絞られ、絞り量が大きくなる。なお、これらの開口面積は、所望の絞り量が得られれば特に制限されないが、例えば、撮像素子15が1/2インチサイズの場合には、開口P30の開口径が約8mm,1/3インチサイズの場合には、開口P30の開口径が約5mmで形成される。   In the present embodiment, the openings P12 and P22 of the second opening pair P20 are formed with an opening area larger than the openings P11 and P21 of the first opening pair P10. Furthermore, the openings P13 and P23 constituting the opening P30 are each formed with an opening area larger than the openings P12 and P22 of the second opening pair P20. As a result, the amount of the subject luminous flux that passes in the order of the opening P30, the second pair of openings P20, and the first pair of openings P10 is reduced, and the amount of stop is increased. These opening areas are not particularly limited as long as a desired aperture amount can be obtained. For example, when the image pickup device 15 has a 1/2 inch size, the opening diameter of the opening P30 is about 8 mm and 1/3 inch. In the case of size, the opening P30 is formed with an opening diameter of about 5 mm.

可動板164上には、第1、第2の開口対P10,P20と開口P30とがY軸方向に沿って配列される。これにより、可動板164をY軸方向に移動させることで、第1、第2の開口対P10,P20及び開口P30のうちのいずれか一つを偏光フィルタ14と対向させることが可能となる。   On the movable plate 164, first and second aperture pairs P10 and P20 and an aperture P30 are arranged along the Y-axis direction. As a result, by moving the movable plate 164 in the Y-axis direction, any one of the first and second aperture pairs P10 and P20 and the aperture P30 can be made to face the polarizing filter 14.

より詳しくは、可動板164上には、第1の開口部P1の中心C11,C12,C13と、第2の開口部P2の中心C21,C22,C23とが、それぞれY軸方向に沿って等間隔に配列している。これにより、可動板164をY軸方向に所定距離移動させることで、中心C11,C12,C13のうちのいずれか1つと第1のフィルタ部141の重心点BC1とをZ軸方向に対向させ、中心C21,C22,C23のうちのいずれかと第2のフィルタ部142の重心点BC2とをZ軸方向に対向させることが可能となる。   More specifically, on the movable plate 164, the centers C11, C12, C13 of the first opening P1 and the centers C21, C22, C23 of the second opening P2 are respectively along the Y-axis direction. Arranged at intervals. Thereby, by moving the movable plate 164 by a predetermined distance in the Y-axis direction, any one of the centers C11, C12, C13 and the center of gravity BC1 of the first filter unit 141 are opposed to each other in the Z-axis direction. Any one of the centers C21, C22, and C23 can be opposed to the center of gravity BC2 of the second filter portion 142 in the Z-axis direction.

絞り機構16は、本実施形態においてアダプタ13の挿入部135にY軸方向に沿って挿入されている。機構部163は、挿入部135に対して、可動板164(右側板部165及び左側板部166)をY軸方向に沿って移動可能に支持する。すなわち、機構部163は、右側開口部P11,P12,P13のうちいずれか1つの開口部が第1のフィルタ部141に対向するように、かつ、左側開口部P12,P22,P23のうちいずれか1つの開口部が第2のフィルタ部142に対向するように、可動板164を移動可能に支持する。これにより、絞り機構16は、被写体光束の絞り量を調整し、右眼用画像と左眼用画像の明るさ及び被写界深度を調整することが可能となる。   In the present embodiment, the diaphragm mechanism 16 is inserted in the insertion portion 135 of the adapter 13 along the Y-axis direction. The mechanism portion 163 supports the movable plate 164 (the right side plate portion 165 and the left side plate portion 166) movably along the Y-axis direction with respect to the insertion portion 135. That is, the mechanism portion 163 is configured so that any one of the right side openings P11, P12, P13 faces the first filter part 141, and any one of the left side openings P12, P22, P23. The movable plate 164 is movably supported so that one opening portion faces the second filter portion 142. Thereby, the aperture mechanism 16 can adjust the aperture amount of the subject luminous flux, and can adjust the brightness and depth of field of the right-eye image and the left-eye image.

機構部163は、例えば、左右方向に対向するノッチ168とそれぞれ係合することが可能な左右の係合部167と、可動板164に形成された複数のノッチ168と、挿入部135に取り付けられ左右の係合部167をノッチ168のうちのいずれかに対して付勢することが可能な左右のバネ部材169と、を有する。すなわち機構部163は、第1及び第2の開口対P10,P20及び開口P30と対応する位置のノッチ168と左右の係合部167とがそれぞれ係合することで、挿入部135(アダプタ13)に対する絞り機構16の相対位置を決定し、維持することが可能に構成される。例えば図5のように、第2の開口対P20に対応するノッチ168と左右の係合部167とが係合している場合には、第2の開口対P20が偏光フィルタ14と対向するように配置される。   The mechanism portion 163 is attached to, for example, the left and right engaging portions 167 that can respectively engage with the notches 168 facing in the left-right direction, the plurality of notches 168 formed in the movable plate 164, and the insertion portion 135. And left and right spring members 169 capable of biasing the left and right engaging portions 167 against any one of the notches 168. That is, the mechanism portion 163 includes the insertion portion 135 (adapter 13) by engaging the notch 168 and the left and right engaging portions 167 at positions corresponding to the first and second opening pairs P10, P20 and the opening P30, respectively. It is configured to be able to determine and maintain the relative position of the diaphragm mechanism 16 with respect to. For example, as shown in FIG. 5, when the notch 168 corresponding to the second opening pair P20 and the left and right engaging portions 167 are engaged, the second opening pair P20 is opposed to the polarizing filter 14. Placed in.

係合部167は、例えばバネ部材169によってノッチ168に対して付勢されることで可動板164を支持する。これにより、可動板164に対してY軸方向に所定以上の力が加わることで係合部167とノッチ168との係合状態が容易に解除され、さらに他のノッチ168と係合させることができる。すなわち、ユーザが可動板164の上端部164aあるいは下端部164bを把持して可動板164を移動させることで、絞り機構16の絞り量を所望の絞り量とすることが可能となる。   The engaging portion 167 supports the movable plate 164 by being biased against the notch 168 by, for example, a spring member 169. Thereby, when a predetermined force or more is applied to the movable plate 164 in the Y-axis direction, the engagement state between the engagement portion 167 and the notch 168 can be easily released, and the engagement with the other notch 168 can be achieved. it can. That is, when the user holds the upper end 164a or the lower end 164b of the movable plate 164 and moves the movable plate 164, the aperture amount of the aperture mechanism 16 can be set to a desired aperture amount.

なお、上端部164a及び下端部164bは、ユーザが把持しやすいような形状に加工されていてもよい。例えば指孔等が形成されていてもよいし、凹面が形成されていてもよい。   Note that the upper end portion 164a and the lower end portion 164b may be processed into a shape that is easy for the user to hold. For example, a finger hole or the like may be formed, or a concave surface may be formed.

撮像素子15の受光面150に配置される第1の偏光領域151及び第2の偏光領域152は、それぞれ、ワイヤグリッド偏光子で構成される。図6(A)は撮像素子15の構成を模式的に示す断面図、図6(B)は第1及び第2の偏光領域151,152の配列状態を模式的に示すZ軸方向から見た正面図である。   The first polarization region 151 and the second polarization region 152 arranged on the light receiving surface 150 of the image sensor 15 are each configured by a wire grid polarizer. 6A is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the image sensor 15, and FIG. 6B is a schematic view showing the arrangement state of the first and second polarization regions 151, 152 as seen from the Z-axis direction. It is a front view.

撮像素子15は、例えば、シリコン半導体基板60に設けられた光電変換素子61、並びに、その上に、第1の平坦化膜62、カラーフィルタ63、オンチップレンズ64、第2の平坦化膜65、無機絶縁下地層66、及び、ワイヤグリッド偏光子67が積層された構造を有する。そして、ワイヤグリッド偏光子67が、第1の偏光領域151及び第2の偏光領域152のそれぞれを構成する。図6(B)においては、画素の境界領域は実線で示されている。   The imaging element 15 includes, for example, a photoelectric conversion element 61 provided on the silicon semiconductor substrate 60, and a first planarization film 62, a color filter 63, an on-chip lens 64, and a second planarization film 65 on the photoelectric conversion element 61. , An inorganic insulating base layer 66 and a wire grid polarizer 67 are laminated. The wire grid polarizer 67 constitutes each of the first polarization region 151 and the second polarization region 152. In FIG. 6B, the boundary region of the pixel is indicated by a solid line.

ワイヤグリッド偏光子67を構成する複数のワイヤ68の延びる方向は、X軸方向あるいはY軸方向と平行である。具体的には、第1の偏光領域151を構成するワイヤグリッド偏光子67Aにあっては、ワイヤ68Aの延びる方向はY軸方向と平行であり、第2の偏光領域152を構成するワイヤグリッド偏光子67Bにあっては、ワイヤ68Bの延びる方向はX軸方向と平行である。ワイヤ68の延びる方向と直交する方向がワイヤグリッド偏光子67における光透過軸となる。   The extending direction of the plurality of wires 68 constituting the wire grid polarizer 67 is parallel to the X-axis direction or the Y-axis direction. Specifically, in the wire grid polarizer 67A that constitutes the first polarization region 151, the extending direction of the wire 68A is parallel to the Y-axis direction, and the wire grid polarization that constitutes the second polarization region 152. In the child 67B, the extending direction of the wire 68B is parallel to the X-axis direction. A direction orthogonal to the extending direction of the wire 68 is a light transmission axis in the wire grid polarizer 67.

本実施形態においては、第1の偏光領域151を通過して撮像素子15に到達した第1の偏光光L1によって、右眼用画像データを得るための電気信号が撮像素子15において生成される。また、第2の偏光領域152を通過して撮像素子15に到達した第2の偏光光L2によって、左眼用画像データを得るための電気信号が撮像素子15において生成される。撮像素子15は、これらの電気信号を、同時に、又は、時系列に交互に、出力する。出力された電気信号(撮像素子15から出力された右眼用画像データ及び左眼用画像データを得るための電気信号)に対して、画像処理部122によって画像処理が施され、右眼用画像データ及び左眼用画像データとして画像記憶部123に記録される。   In the present embodiment, an electrical signal for obtaining right-eye image data is generated in the image sensor 15 by the first polarized light L1 that has passed through the first polarization region 151 and reached the image sensor 15. In addition, an electrical signal for obtaining image data for the left eye is generated in the image sensor 15 by the second polarized light L2 that has passed through the second polarization region 152 and reached the image sensor 15. The image sensor 15 outputs these electrical signals simultaneously or alternately in time series. The image processing unit 122 performs image processing on the output electrical signal (the electrical signal for obtaining the image data for the right eye and the image data for the left eye output from the image sensor 15), and the image for the right eye Data and image data for the left eye are recorded in the image storage unit 123.

図7(A)及び(B)は、被写体から絞り機構16を通り撮像素子15へ達する光の概念図であり、図7(C)及び(D)は、図7(A)及び(B)に示した光によって撮像素子に結像した画像を模式的に示す図である。   FIGS. 7A and 7B are conceptual diagrams of light reaching the image sensor 15 from the subject through the diaphragm mechanism 16, and FIGS. 7C and 7D are FIGS. 7A and 7B. It is a figure which shows typically the image imaged on the image pick-up element with the light shown to.

図7(A)及び(B)に模式的に示すように、四角い形状の物体Aに撮像光学系111cのピントが合っているとする。また、丸い形状の物体Bが、物体Aよりも撮像光学系111cに近く位置しているとする。物体A及び物体B上で反射された光L1,L2は、絞り機構16の右側開口部P1の中心C1と左側開口部P2の中心C2とをそれぞれ通って、撮像素子15へ到達する。四角い物体Aの像は、ピントが合った状態で撮像素子15上に結像する。また、丸い物体Bの像は、ピントが合っていない状態で撮像素子15上に結像する。   As schematically shown in FIGS. 7A and 7B, it is assumed that the imaging optical system 111c is focused on a rectangular object A. Further, it is assumed that the round object B is located closer to the imaging optical system 111c than the object A. Lights L1 and L2 reflected on the object A and the object B reach the image sensor 15 through the center C1 of the right opening P1 and the center C2 of the left opening P2 of the diaphragm mechanism 16, respectively. The image of the square object A is formed on the image sensor 15 in a focused state. Further, the image of the round object B is formed on the image sensor 15 in a state where it is not in focus.

そして、図7(A)に示す例にあっては、撮像素子15上では、物体Bで反射された光(第1の偏光光)L1は、物体Aの右手側に距離(+ΔX)だけ離れた位置に像を結ぶ。一方、図7(B)に示す例にあっては、撮像素子15上では、物体Bから反射された光(第2の偏光光)L2は、物体Aの左手側に距離(−ΔX)だけ離れた位置に像を結ぶ。従って、距離(2×ΔX)が物体Bの奥行きに関する情報となる。すなわち物体Aよりも内視鏡装置に近い側に位置する物体Bのボケ量及びボケ方向は、内視鏡装置に遠い側に位置する物体のボケ量及びボケ方向と異なるし、物体Aと物体Bとの距離によって物体Bのボケ量は異なる。   In the example shown in FIG. 7A, on the image sensor 15, the light (first polarized light) L1 reflected by the object B is separated by a distance (+ ΔX) to the right hand side of the object A. Connect the statue at the right position. On the other hand, in the example shown in FIG. 7B, on the image sensor 15, the light (second polarized light) L2 reflected from the object B is a distance (−ΔX) on the left hand side of the object A. Tie a statue at a distant location. Accordingly, the distance (2 × ΔX) is information regarding the depth of the object B. That is, the blur amount and blur direction of the object B located closer to the endoscope device than the object A are different from the blur amount and blur direction of the object located farther from the endoscope device, and the object A and the object The amount of blur of the object B varies depending on the distance to B.

これにより、右側開口部P1を通る第1の偏光光L1と、左側開口部P2を通る第2の偏光光L2とから、それぞれ異なる右眼用画像(図7(C)の模式図参照)及び左眼用画像(図7(D)の模式図参照)を得ることができる。そして、このようにして得られた右眼用画像及び左眼用画像から、周知の方法に基づき立体画像を得ることができる。なお、右眼用画像データと左眼用画像データとを混合すれば、立体画像ではない、通常の2次元(平面)画像を得ることができる。   Thereby, different images for the right eye (see the schematic diagram in FIG. 7C) and the first polarized light L1 passing through the right opening P1 and the second polarized light L2 passing through the left opening P2, respectively. An image for the left eye (see the schematic diagram in FIG. 7D) can be obtained. A stereoscopic image can be obtained from the right-eye image and the left-eye image thus obtained based on a known method. Note that if the right-eye image data and the left-eye image data are mixed, a normal two-dimensional (planar) image that is not a stereoscopic image can be obtained.

図8は、撮像素子15の受光面を説明する概念図である。   FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating the light receiving surface of the image sensor 15.

撮像素子15はベイヤ配列を有し、1画素は4つのサブ画素(赤色を受光する1つの赤色画素R、青色を受光する1つの青色画素B、及び、緑色を受光する2つの緑色画素G)から構成されている。そして、X軸方向に沿って配列された1行の画素群に対して第1の偏光領域151が配置されており、同様に、この画素群にY軸方向に隣接し、X軸方向に沿って配列された1行の画素群に対して第2の偏光領域152が配置されている。第1の偏光領域151と第2の偏光領域152とは、Y軸方向に沿って交互に配置されている。   The image sensor 15 has a Bayer array, and one pixel has four sub-pixels (one red pixel R that receives red, one blue pixel B that receives blue, and two green pixels G that receive green). It is composed of A first polarization region 151 is arranged for a group of pixels arranged in one row along the X-axis direction. Similarly, the first polarizing region 151 is adjacent to the pixel group in the Y-axis direction and extends along the X-axis direction. A second polarization region 152 is arranged for a group of pixels arranged in a row. The first polarizing regions 151 and the second polarizing regions 152 are alternately arranged along the Y-axis direction.

第1の偏光領域151及び第2の偏光領域152は全体としてX軸方向に延びているが、第1の偏光領域151及び第2の偏光領域152のX軸方向及びY軸方向に沿った単位長さは、撮像素子15のX軸方向及びY軸方向に沿った長さと等しい。そして、このような構成とすることで、主としてP波成分を有する光に基づくX軸方向に延びる帯状の画像(右眼用画像)、及び、主としてS波成分を有する光に基づくX軸方向に延びる帯状の画像(左眼用画像)が、Y軸方向に沿って交互に生成される。図8において、第1の偏光領域151の内部に縦線を付し、第2の偏光領域152の内部に横線を付しているが、これらは、ワイヤグリッド偏光子67A,67Bのワイヤを模式的に表している。   Although the first polarization region 151 and the second polarization region 152 as a whole extend in the X-axis direction, the units along the X-axis direction and the Y-axis direction of the first polarization region 151 and the second polarization region 152 are the same. The length is equal to the length of the image sensor 15 along the X-axis direction and the Y-axis direction. And by setting it as such a structure, in the X-axis direction based on the strip | belt-shaped image (image for right eyes) mainly extended in the X-axis direction based on the light which has P wave component, and the light which mainly has S wave component Extending strip-shaped images (left-eye images) are alternately generated along the Y-axis direction. In FIG. 8, a vertical line is attached to the inside of the first polarizing region 151 and a horizontal line is attached to the inside of the second polarizing region 152. These are schematic views of the wires of the wire grid polarizers 67A and 67B. It expresses.

右眼用画像データ及び左眼用画像データのための電気信号は、上述したとおり、Y軸方向に沿って、1行おきに生成される。そこで、画像処理部122は、右眼用画像データ及び左眼用画像データの作成のために、電気信号に対してモザイク処理を施すと共に、例えば、超解像処理を行うことにより、最終的に右眼用画像データ及び左眼用画像データを生成、作成する。また、例えば、左眼用画像データと右眼用画像データからステレオマッチングによりデイスパリティ・マップ(Disparity Map)を作成するといった視差検出技術、及び、デイスパリティ・マップを基に視差を制御する視差制御技術により、視差の強調、適切化を図ることもできる。   As described above, the electrical signals for the right-eye image data and the left-eye image data are generated every other row along the Y-axis direction. Therefore, the image processing unit 122 performs mosaic processing on the electrical signal to create right-eye image data and left-eye image data, and finally performs, for example, super-resolution processing, thereby finally Right eye image data and left eye image data are generated and created. Also, for example, a parallax detection technique for creating a disparity map by stereo matching from left-eye image data and right-eye image data, and parallax control for controlling parallax based on the disparity map Technology can also enhance and optimize parallax.

図9に、撮像素子から得られた電気信号に対するモザイク処理を行い、信号値を得る画像処理(モザイク処理)を説明するためのベイヤ配列を有する受光面の概念図を示す。図9には、左眼用画像における緑色画素に関する信号値を生成する例について示している。   FIG. 9 is a conceptual diagram of a light receiving surface having a Bayer array for explaining image processing (mosaic processing) for performing a mosaic process on an electric signal obtained from an image sensor and obtaining a signal value. FIG. 9 shows an example of generating a signal value related to a green pixel in the left-eye image.

通常のデモザイク処理では、近傍の同一色の画素の電気信号の平均値が用いられるのが一般的である。しかしながら、本実施形態のように右眼用画像データを得るための画素群(画素行)と左眼用画像データを得るための画素群(画素行)とが交互に繰り返されている場合、そのまま、近傍の値を用いると本来の画像データが得られなくなる虞がある。そこで、参照される画素の電気信号が右眼用画像データ及び左眼用画像データの何れに相当するものであるかを考慮した上で、デモザイク処理を行う。   In normal demosaic processing, an average value of electrical signals of pixels of the same color in the vicinity is generally used. However, when a pixel group (pixel row) for obtaining right-eye image data and a pixel group (pixel row) for obtaining left-eye image data are alternately repeated as in the present embodiment, the state is unchanged. If the values in the vicinity are used, the original image data may not be obtained. Therefore, the demosaic process is performed in consideration of which of the right-eye image data and the left-eye image data corresponds to the electric signal of the pixel to be referred to.

ベイヤ配列において、位置(4,2)には赤色画素Rが配置されているものとする。このとき、位置(4,2)に相当する緑色画素信号値g'を生成するためには、次式によって表される演算を行う。   In the Bayer array, it is assumed that a red pixel R is arranged at the position (4, 2). At this time, in order to generate the green pixel signal value g ′ corresponding to the position (4, 2), an operation represented by the following equation is performed.

g'4,2=(g4,1+g4,3+g5,2+g1,2×W3)/(3.0+W3)   g'4,2 = (g4,1 + g4,3 + g5,2 + g1,2 × W3) / (3.0 + W3)

ここで、左辺のg'i,jは、位置(i,j)における緑色画素信号値である。また、右辺のgi,jは、位置(i,j)における緑色画素の電気信号の値である。更には、「3.0」は、注目画素G4,2に対する隣接画素G4,1,G4,3,G5,2への距離(W1)をそれぞれ例えば「1.0」としたとき、その逆数を重みとして、それら重みの総和に対応するものである。W3は、同様に、3画素分だけ離れた画素G1,2の電気信号の値に対する重みであり、この場合、「1/3」である。上式を一般化すると、次式のようになる。   Here, g′i, j on the left side is the green pixel signal value at the position (i, j). Also, gi, j on the right side is the value of the electrical signal of the green pixel at position (i, j). Furthermore, “3.0” is the reciprocal when the distance (W1) to the adjacent pixels G4,1, G4,3, G5,2 with respect to the target pixel G4,2 is, for example, “1.0” The weight corresponds to the sum of the weights. Similarly, W3 is a weight for the value of the electrical signal of the pixels G1, 2 separated by 3 pixels, and in this case, “1/3”. When the above equation is generalized, the following equation is obtained.

iが偶数の場合(赤色画素Rの位置に相当する緑色画素Gの信号値);
g'i,j=(gi,j-1×W1+gi,j+1×W1+gi+1,j×W1+gi-3,j×W3)/(W1×3.0+W3)
iが帰趨の場合(青色画素Bの位置に相当する緑色画素Gの信号値);
g'i,j=(gi,j-1×W1+gi,j+1×W1+gi-1,j×W1+gi+3,j×W3)/(W1×3.0+W3)
ここで、W1=1.0、W3=1/3である。
When i is an even number (the signal value of the green pixel G corresponding to the position of the red pixel R);
g'i, j = (gi, j-1 * W1 + gi, j + 1 * W1 + gi + 1, j * W1 + gi-3, j * W3) / (W1 * 3.0 + W3)
if i is a return (signal value of the green pixel G corresponding to the position of the blue pixel B);
g'i, j = (gi, j-1 * W1 + gi, j + 1 * W1 + gi-1, j * W1 + gi + 3, j * W3) / (W1 * 3.0 + W3)
Here, W1 = 1.0 and W3 = 1/3.

赤色画素R及び青色画素Bについても、同様の考え方によりモザイク処理を行うことができる。   With respect to the red pixel R and the blue pixel B, mosaic processing can be performed based on the same concept.

デモザイク処理により各画素位置における画素信号値を得ることができるが、この段階では、上述した1行おきの状態となっている。そのため、画素信号値が存在しない領域に対して、画素信号値を補間(補完)により生成する必要がある。補間の手法としては、近傍の値の加算平均値を利用する方法等、周知の方法を挙げることができる。この補間処理は、デモザイク処理と並行して行ってもよい。X軸方向においては画質は完全に保持されているので、画像全体の解像度低下等の画質劣化は比較的少ない。   Although the pixel signal value at each pixel position can be obtained by demosaic processing, at this stage, the state is every other row described above. Therefore, it is necessary to generate a pixel signal value by interpolation (complementation) for an area where no pixel signal value exists. As an interpolation method, a known method such as a method of using an average value of neighboring values can be used. This interpolation process may be performed in parallel with the demosaic process. Since the image quality is completely maintained in the X-axis direction, image quality degradation such as a reduction in resolution of the entire image is relatively small.

本実施形態によれば、偏光フィルタ14で左右に分離された2つの異なる画像を同時に生成させることができ、単眼で疾患部の立体画像を取得することができる。また、簡素な構成、構造を有し、構成部品の少ない、小型の内視鏡装置10を提供することができる。また、レンズ及び偏光フィルタの組み合わせを複数組必要としないので、ズーム、絞り部、フォーカス、輻輳角等にズレや差異が生じることもない。更には、偏光フィルタ14をアダプタ13に対して脱着させ得る構造とれば、容易に、2次元画像及び3次元画像を得ることができる。   According to the present embodiment, two different images separated on the left and right by the polarizing filter 14 can be generated simultaneously, and a stereoscopic image of the diseased part can be acquired with a single eye. Further, it is possible to provide a small endoscope device 10 having a simple configuration and structure and having few components. In addition, since a plurality of combinations of lenses and polarization filters are not required, there is no deviation or difference in zoom, aperture, focus, convergence angle, and the like. Furthermore, if the structure is such that the polarizing filter 14 can be attached to and detached from the adapter 13, a two-dimensional image and a three-dimensional image can be easily obtained.

また、本実施形態に係る内視鏡装置10は絞り機構16を有するため、右眼用画像及び左目用画像の両眼視差を維持しつつ、絞り量を変化させることが可能となる。以下、図10及び図11を参照し、本実施形態に係る絞り機構16の作用についてさらに説明する。   Further, since the endoscope apparatus 10 according to the present embodiment includes the aperture mechanism 16, it is possible to change the aperture amount while maintaining the binocular parallax between the right-eye image and the left-eye image. Hereinafter, the operation of the diaphragm mechanism 16 according to the present embodiment will be further described with reference to FIGS. 10 and 11.

図10は、Z軸方向から見た絞り機構16の要部正面図であり、偏光フィルタ14と重複する領域を示す。また、図10(A)、(B)及び(C)は、絞り機構16の絞り量がそれぞれ異なる態様を示している。   FIG. 10 is a front view of an essential part of the diaphragm mechanism 16 as viewed from the Z-axis direction, and shows an area overlapping with the polarizing filter 14. 10A, 10B, and 10C show modes in which the aperture amount of the aperture mechanism 16 is different.

図10(A)は、開口P30が偏光フィルタ14と対向している第1の開口状態を示す。第1の開口状態では、絞り機構16における絞り量を最も小さくした、すなわち絞りを最も開けた態様であり、被写体光束の光量が最も多く、また被写界深度が最も浅くなる。また、重心点C31と重心点C32との間の距離は、第1のフィルタ部141と第2のフィルタ部142との重心位置間の距離Dである。   FIG. 10A shows a first opening state in which the opening P30 faces the polarizing filter 14. In the first opening state, the aperture amount in the aperture mechanism 16 is minimized, that is, the aperture is most opened, the light amount of the subject luminous flux is the largest, and the depth of field is the shallowest. The distance between the centroid point C31 and the centroid point C32 is the distance D between the centroid positions of the first filter unit 141 and the second filter unit 142.

図10(B)は、第2の開口対P20が偏光フィルタ14と対向している第2の開口状態を示す。第2の開口状態では、絞り機構16における絞り量が第1の開口状態よりも小さく、被写体光束の光量が第1の開口状態よりも少なく、被写界深度が第1の開口状態よりも深くなる。また、中心C21及び中心C22の間の距離は、Dである。   FIG. 10B shows a second opening state in which the second pair of openings P <b> 20 faces the polarizing filter 14. In the second aperture state, the aperture amount in the aperture mechanism 16 is smaller than that in the first aperture state, the amount of light of the subject light beam is smaller than that in the first aperture state, and the depth of field is deeper than that in the first aperture state. Become. The distance between the center C21 and the center C22 is D.

図10(C)は、第1の開口対P10が偏光フィルタ14と対向している第3の開口状態を示す。第3の開口状態では、絞り機構16における絞り量が最も大きく、被写体光束の光量が最も少なく、また被写界深度が最も深くなる。また、中心C11及び中心C12の間の距離は、Dである。   FIG. 10C shows a third opening state in which the first pair of openings P <b> 10 faces the polarizing filter 14. In the third opening state, the aperture amount in the aperture mechanism 16 is the largest, the light amount of the subject luminous flux is the smallest, and the depth of field is the deepest. The distance between the center C11 and the center C12 is D.

このように、第1〜第3の開口状態では、第1及び第2の開口対P10,P20の中心間距離と、開口P30の重心位置間の距離とが、いずれも第1のフィルタ部141と第2のフィルタ部142との重心位置間の距離Dに一致する。また、第1のフィルタ部141から出射した第1の偏光光L1は、中心C11,C12及び重心点C13のうちのいずれかを必ず通過し、第2のフィルタ部142から出射した第2の偏光光L2は、中心C21,C22及び重心点C23のうちのいずれかを必ず通過する。すなわち、第1の偏光光L1から生成される右眼用画像データ及び第2の偏光光L2から生成される左目用画像データについて、両眼視差の基線長さは絞り量に関わらずDに維持されることとなる。   Thus, in the first to third opening states, the distance between the centers of the first and second opening pairs P10 and P20 and the distance between the center of gravity positions of the opening P30 are both the first filter unit 141. And the distance D between the gravity center positions of the second filter portion 142 and the second filter portion 142. The first polarized light L1 emitted from the first filter unit 141 always passes through any one of the centers C11 and C12 and the center of gravity C13, and the second polarized light emitted from the second filter unit 142. The light L2 always passes through one of the centers C21 and C22 and the center of gravity C23. That is, for the right-eye image data generated from the first polarized light L1 and the left-eye image data generated from the second polarized light L2, the baseline length of the binocular parallax is maintained at D regardless of the aperture amount. Will be.

一方、図11(A)、(B)及び(C)は、内視鏡装置10に、絞り機構16に代えて絞り機構16Aを配置した内視鏡装置10Aについて説明する図であり、Z軸方向から見た絞り機構16Aの要部正面図である。   On the other hand, FIGS. 11A, 11 </ b> B, and 11 </ b> C are views for explaining an endoscope apparatus 10 </ b> A in which a diaphragm mechanism 16 </ b> A is arranged in the endoscope apparatus 10 instead of the diaphragm mechanism 16. It is a principal part front view of the aperture mechanism 16A seen from the direction.

絞り機構16Aは、複数枚(例えば8枚)の板(絞り羽根)を重ね合わせた虹彩絞りで構成される。絞り機構16Aは、開口面積が可変である1つの開口PA10を有し、第1のフィルタ部141に対向する右側開口部PA1と、第2のフィルタ部142に対向する左側開口部PA2とを有する。   The diaphragm mechanism 16A is configured by an iris diaphragm in which a plurality of (e.g., eight) plates (diaphragm blades) are overlapped. The aperture mechanism 16A has one opening PA10 whose opening area is variable, and has a right opening PA1 facing the first filter part 141 and a left opening PA2 facing the second filter part 142. .

図11(A)は、開口PA10の絞り量を最も小さくした、すなわち最も絞りを開けた第4の開口状態を示す。第4の開口状態では、開口PA10は開口P30と同様の大きさの円形に構成され、右側開口部PA1と左側開口部PA1との重心間距離はDである。したがって、内視鏡装置10Aによって撮像される立体画像の両眼視差の基線長さはDに維持される。   FIG. 11A shows a fourth opening state in which the aperture amount of the opening PA10 is minimized, that is, the aperture is opened most. In the fourth opening state, the opening PA10 is formed in a circular shape having the same size as the opening P30, and the distance between the centers of gravity of the right opening PA1 and the left opening PA1 is D. Therefore, the baseline length of the binocular parallax of the stereoscopic image captured by the endoscope apparatus 10A is maintained at D.

図11(B)は、第4の開口状態よりも開口PA10の開口径を小さく、絞り量を大きくした第5の開口状態を示す。第5の開口状態では、開口PA10は、絞り羽根により略8角形の形状を有し、第4の開口状態よりも被写体光束の光量を少なく、被写界深度を深くすることができる。右側開口部PA1の重心点CA1と左側開口部PA2の重心点CA2との間の距離は、Dよりも短いd1となる。   FIG. 11B shows a fifth opening state in which the opening diameter of the opening PA10 is smaller than that in the fourth opening state and the diaphragm amount is increased. In the fifth opening state, the opening PA10 has a substantially octagonal shape due to the diaphragm blades, so that the amount of light of the subject light flux is less than that in the fourth opening state, and the depth of field can be deepened. The distance between the center of gravity CA1 of the right opening PA1 and the center of gravity CA2 of the left opening PA2 is d1 shorter than D.

図11(C)は、第5の開口状態よりも開口PA10の絞り量を大きくした第6の開口状態を示す。第6の開口状態では、開口PA10は、第5の開口状態よりもさらに被写体光束の光量を少なく、被写界深度をさらに深くすることができる。右側開口部PA1の重心点CA1と左側開口部PA2の重心点CA2との間の距離は、D及びd1よりもさらに短いd2となる。   FIG. 11C shows a sixth opening state in which the aperture amount of the opening PA10 is larger than that in the fifth opening state. In the sixth opening state, the opening PA10 can further reduce the amount of light of the subject light flux and further increase the depth of field as compared with the fifth opening state. The distance between the center of gravity CA1 of the right opening PA1 and the center of gravity CA2 of the left opening PA2 is d2, which is shorter than D and d1.

以上のように、絞り機構16Aによっても、第1及び第2の偏光光L1,L2とから得られる右眼用画像及び左眼用画像の明るさ及び被写界深度を調整することが可能となる。一方で、絞り機構16Aは、1つの開口PA10を有するため、右側開口部PA1の重心点CA1と左側開口部PA2の重心点CA2との間の距離は、開口径に比例して短くなる。これにより、両眼視差の基線長さも、開口径に比例して短くなる。   As described above, the aperture mechanism 16A can also adjust the brightness and depth of field of the right-eye image and the left-eye image obtained from the first and second polarized lights L1, L2. Become. On the other hand, since the aperture mechanism 16A has one opening PA10, the distance between the center of gravity CA1 of the right side opening PA1 and the center of gravity CA2 of the left side opening PA2 becomes shorter in proportion to the opening diameter. Thereby, the baseline length of binocular parallax is also reduced in proportion to the aperture diameter.

すなわち、内視鏡装置10Aにおいては、右眼用画像と左眼用画像との両眼視差の基線長さが、開口径に比例して短くなる。したがって、第5及び第6の開口状態のように開口径を絞った場合には、所望の視差を有する立体画像を生成することができないこととなる。   That is, in the endoscope apparatus 10A, the baseline length of binocular parallax between the right-eye image and the left-eye image becomes shorter in proportion to the opening diameter. Therefore, when the aperture diameter is reduced as in the fifth and sixth aperture states, a stereoscopic image having a desired parallax cannot be generated.

これに対して、本実施形態に係る絞り機構16は、第1及び第2の開口対P10,P20の中心間距離がいずれも第1のフィルタ部141と第2のフィルタ部142との重心位置間の距離Dに一致するため、絞りを絞っても、両眼視差の基線長さがDに維持される。これにより、絞り量を変化させつつ、所定の両眼視差を維持することが可能となる。したがって、本実施形態によれば、立体感を損なうことなく、被写界深度を調整することができる内視鏡装置10を提供することができる。   On the other hand, in the diaphragm mechanism 16 according to this embodiment, the center-to-center position between the first filter portion 141 and the second filter portion 142 is the distance between the centers of the first and second aperture pairs P10 and P20. Therefore, even if the aperture is reduced, the baseline length of binocular parallax is maintained at D. This makes it possible to maintain a predetermined binocular parallax while changing the aperture amount. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to provide the endoscope apparatus 10 that can adjust the depth of field without impairing the stereoscopic effect.

<第2の実施形態>
図12は、本技術の第2の実施形態に係る内視鏡装置10Bにおける絞り機構16Bの構成を示す図であり、Z軸方向から見た正面図である。なお、図において上述の第1の実施形態と対応する部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化するものとする。
<Second Embodiment>
FIG. 12 is a diagram showing a configuration of the diaphragm mechanism 16B in the endoscope apparatus 10B according to the second embodiment of the present technology, and is a front view seen from the Z-axis direction. In the figure, portions corresponding to those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted or simplified.

本実施形態において絞り機構16Bは、円盤状の可動板164BがZ軸まわりに回転することにより、開口面積が異なる開口が偏光フィルタ14に対向し、これによって第1及び第2の絞り部161B、162Bの絞り量を変化させるように構成される。   In the present embodiment, the diaphragm mechanism 16B is configured such that an opening having a different opening area faces the polarizing filter 14 by rotating the disk-shaped movable plate 164B around the Z axis, whereby the first and second diaphragm portions 161B, It is configured to change the aperture amount of 162B.

可動板164Bは、本実施形態において、中心CB100を有する円盤状に形成され、中心CB100を含む円形の内周側板部(第1の板部)165Bと、内周側板部165Bの周囲に配置された環状の外周側板部(第2の板部)166Bとの2つの領域で構成される。すなわち、内周側板部165B及び外周側板部166Bは、相互に一体形成され、可動板164Bを構成する。また、図中の一点鎖線で示す境界線BL2は、第1の絞り部161Bと第2の絞り部162B(第1の板部165Bと第2の板部166B)との境界を示す仮想線である。境界線BL2は、偏光フィルタ14に投影した際、偏光フィルタ14の略中心を通ることとなる。   In this embodiment, the movable plate 164B is formed in a disc shape having the center CB100, and is arranged around a circular inner peripheral side plate portion (first plate portion) 165B including the center CB100 and the inner peripheral side plate portion 165B. The outer peripheral side plate portion (second plate portion) 166B has two regions. That is, the inner peripheral side plate portion 165B and the outer peripheral side plate portion 166B are integrally formed with each other to constitute the movable plate 164B. In addition, a boundary line BL2 indicated by a one-dot chain line in the drawing is an imaginary line indicating a boundary between the first diaphragm portion 161B and the second diaphragm portion 162B (the first plate portion 165B and the second plate portion 166B). is there. The boundary line BL2 passes through the approximate center of the polarizing filter 14 when projected onto the polarizing filter 14.

第1の絞り部161Bは、第1の円周CB101上に沿って配列される複数の内周側開口部(第1の開口部)PB11,PB12,PB13と、内周側板部165Bとを有する。第2の絞り部162Bは、第2の円周CB102上に沿って配列される外周側開口部(第2の開口部)PB21,PB22,PB23と、外周側板部166Bとを有する。内周側開口部PB11,PB12,PB13は、いずれも右眼用の画像光を透過し、外周側開口部PB21,PB22,PB23は、いずれも左眼用の画像光を透過するように構成される。   The first diaphragm 161B has a plurality of inner peripheral openings (first openings) PB11, PB12, PB13 and an inner peripheral plate 165B arranged along the first circumference CB101. . The second diaphragm 162B includes outer peripheral side openings (second openings) PB21, PB22, PB23 arranged along the second circumference CB102, and an outer peripheral side plate 166B. The inner peripheral openings PB11, PB12, and PB13 are all configured to transmit image light for the right eye, and the outer peripheral openings PB21, PB22, and PB23 are configured to transmit image light for the left eye. The

複数の開口部のうち、内周側開口部PB11と外周側開口部PB21とは、それぞれ同一の開口面積を有する円形の開口であり、径方向に相互に離間して第1の開口対PB10を構成する。同様に、内周側開口部PB12と外周側開口部PB22とは、それぞれ同一の開口面積を有する円形であり、径方向に相互に離間して第2の開口対PB20を構成する。内周側開口部PB13と外周側開口部PB23とは、それぞれ円形の開口PB30の内周側、外周側の半円の領域を構成する。なお、一点鎖線で示す境界線BL23は、内周側開口部PB13と外周側開口部PB23との境界を示し、開口PB30が偏光フィルタ14と対向した際に、第1及び第2のフィルタ部141の境界線とZ軸方向に対向する仮想線である。   Among the plurality of openings, the inner peripheral opening PB11 and the outer peripheral opening PB21 are circular openings having the same opening area, and are separated from each other in the radial direction to form the first pair of openings PB10. Configure. Similarly, the inner peripheral side opening PB12 and the outer peripheral side opening PB22 are circular having the same opening area, and are separated from each other in the radial direction to form the second opening pair PB20. The inner peripheral side opening PB13 and the outer peripheral side opening PB23 constitute semicircular regions on the inner peripheral side and the outer peripheral side of the circular opening PB30, respectively. Note that a boundary line BL23 indicated by a one-dot chain line indicates a boundary between the inner peripheral side opening PB13 and the outer peripheral side opening PB23, and when the opening PB30 faces the polarizing filter 14, the first and second filter parts 141 are provided. Is an imaginary line facing the boundary line in the Z-axis direction.

内周側開口部PB11,PB12の中心CB11,CB12及び内周側開口部PB13の重心点CB13は、それぞれ第1の円周CB101上に配置される。同様に、外周側開口部PB21,PB22の中心及び外周側開口部PB23の重心点CB23は、それぞれ第2の円周CB102上に配置される。第1の円周CB101と第2の円周CB102とは、それぞれ中心CB100を中心とする同心的な仮想円であり、図12において二点鎖線で示される。また、これらの半径の差は第1のフィルタ部141と第2のフィルタ部142との重心位置間の距離Dである。これにより、第1及び第2の開口対PB10、PB20の中心間距離及び開口PB30の重心位置間距離はいずれもDとなり、両眼視差の基線長さDが維持される。   The centers CB11 and CB12 of the inner peripheral side openings PB11 and PB12 and the center of gravity CB13 of the inner peripheral side opening PB13 are respectively arranged on the first circumference CB101. Similarly, the centers of the outer peripheral side openings PB21 and PB22 and the center of gravity CB23 of the outer peripheral side opening PB23 are arranged on the second circumference CB102, respectively. The first circumference CB101 and the second circumference CB102 are concentric virtual circles centered on the center CB100, and are indicated by a two-dot chain line in FIG. Further, the difference between these radii is the distance D between the center of gravity positions of the first filter portion 141 and the second filter portion 142. Accordingly, the distance between the centers of the first and second aperture pairs PB10 and PB20 and the distance between the center of gravity positions of the aperture PB30 are both D, and the baseline length D of binocular parallax is maintained.

第1の実施形態と同様に、第2の開口対PB20のそれぞれの開口部PB21,PB22は、第1の開口対PB10のそれぞれの開口部PB11,P21よりも大きい開口面積で形成される。さらに、開口PB30を構成する開口部PB13,P23は、それぞれ第2の開口対PB20の開口部PB21,P22よりも大きい開口面積で形成される。これにより、開口PB30、第2の開口対PB20、第1の開口対PB10の順で通過する被写体光束の光量が絞られ、絞り量が大きくなる。すなわち、得られる画像の被写界深度はこの順で深くなる。   Similarly to the first embodiment, the openings PB21 and PB22 of the second opening pair PB20 are formed with an opening area larger than the openings PB11 and P21 of the first opening pair PB10. Furthermore, the openings PB13 and P23 constituting the opening PB30 are each formed with an opening area larger than the openings PB21 and P22 of the second opening pair PB20. As a result, the amount of the subject luminous flux that passes in the order of the opening PB30, the second pair of openings PB20, and the first pair of openings PB10 is reduced, and the amount of stop is increased. That is, the depth of field of the obtained image increases in this order.

本実施形態において機構部(図示せず)は、第1及び第2の円周CB101、CB102上に沿って可動板164Bを移動させるように構成される。機構部は、内周側開口部PB11,PB12,PB13のうちいずれか1つの開口部が第1のフィルタ部141に対向するように、かつ、外周側開口部PB21,PB22,PB23のうちいずれか1つの開口部が第2のフィルタ部142に対向するように、内周側板部165B及び外周側板部166Bを移動させる。これにより、被写体光束の絞り量を調整し、右眼用画像と左眼用画像の明るさ及び被写界深度を調整することが可能に構成される。   In the present embodiment, the mechanism unit (not shown) is configured to move the movable plate 164B along the first and second circumferences CB101 and CB102. The mechanism portion is configured such that any one of the inner peripheral side openings PB11, PB12, and PB13 faces the first filter portion 141, and any one of the outer peripheral side openings PB21, PB22, and PB23. The inner peripheral side plate portion 165B and the outer peripheral side plate portion 166B are moved so that one opening portion faces the second filter portion 142. Thereby, it is possible to adjust the aperture amount of the subject luminous flux and adjust the brightness and depth of field of the right-eye image and the left-eye image.

機構部は、例えば、可動板164BをZ軸まわりに回転、あるいは停止させる減速機で構成されてもよい。このような減速機は、例えば出力軸が可動板164Bの中心CB100を通るように配置され、当該出力軸を回転あるいは停止させる。減速機は、ウォーム減速機等を採用することができ、電動モータ等によって駆動されてもよい。これにより、ユーザが直接内視鏡装置10Bに触れずとも、機構部の駆動が可能となる。   The mechanism unit may be configured by a speed reducer that rotates or stops the movable plate 164B around the Z axis, for example. Such a speed reducer is disposed, for example, so that the output shaft passes through the center CB100 of the movable plate 164B, and rotates or stops the output shaft. As the speed reducer, a worm speed reducer or the like can be adopted, and it may be driven by an electric motor or the like. Thereby, even if a user does not touch the endoscope apparatus 10B directly, the mechanism part can be driven.

また、第1の開口対PB10と、第2の開口対PB20と、開口PB30とは、それぞれ中心PB100まわりに等間隔に配置されていてもよい。これにより、第1及び第2の開口対PB10,PB20、開口PB30の切り替えをする際に、可動板164Bを等角度(120°)回転すればよいこととなり、装置構成の単純化することができる。   Further, the first pair of openings PB10, the second pair of openings PB20, and the opening PB30 may be arranged at equal intervals around the center PB100. As a result, when the first and second aperture pairs PB10, PB20, and aperture PB30 are switched, the movable plate 164B has only to be rotated equiangularly (120 °), and the apparatus configuration can be simplified. .

以上の構成を有する本実施形態に係る内視鏡装置10Bにおいても、上述の第1の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。すなわち、絞り機構16Bは、中心間距離がDに維持される複数の開口対PB10,PB20を有するため、絞り量を変化させつつ、両眼視差を維持することが可能となる。   Also in the endoscope apparatus 10B according to the present embodiment having the above-described configuration, it is possible to obtain the same operational effects as those of the first embodiment described above. That is, since the aperture mechanism 16B has a plurality of aperture pairs PB10 and PB20 whose center distance is maintained at D, it is possible to maintain binocular parallax while changing the aperture amount.

<第3の実施形態>
図13は、本技術の第3の実施形態に係る内視鏡装置10Cにおける絞り機構16Cの構成を示す図であり、Z軸方向から見た正面図である。なお、図において上述の第1の実施形態と対応する部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化するものとする。
<Third Embodiment>
FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration of the diaphragm mechanism 16C in the endoscope apparatus 10C according to the third embodiment of the present technology, and is a front view seen from the Z-axis direction. In the figure, portions corresponding to those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted or simplified.

本実施形態において絞り機構16Cは、Y軸方向に対向する一対の可動板164Ca,164Cbを有し、これらの間に右側開口部(第1の開口部)PC10、左側開口部(第2の開口部)PC20が形成される。   In this embodiment, the diaphragm mechanism 16C has a pair of movable plates 164Ca and 164Cb facing in the Y-axis direction, and a right opening (first opening) PC10 and a left opening (second opening) between them. Part) PC20 is formed.

第1の絞り部161Cは、相互に重なり合うことで第1のフィルタ部141と対向する右側開口部PC10を形成可能な右側の一対の板部(第1の一対の板部)165Ca、165Cbを含む。また、第2の絞り部162Cは、同様に、相互に重なり合うことで第2のフィルタ部142と対向する左側開口部PC20を形成可能な左側の一対の板部(第2の一対の板部)166Ca、166Cbを含む。すなわち、絞り機構16Cは、右側及び左側の一対の板部165C、166Cの重なり量を変化させることで、右側開口部PC10及び左側開口部PC20の大きさを変化させ、絞り量を調整する。   The first diaphragm portion 161C includes a pair of right side plate portions (first pair of plate portions) 165Ca and 165Cb that can form the right side opening PC10 facing the first filter portion 141 by overlapping each other. . Similarly, the second diaphragm portion 162C has a pair of left plates (second pair of plates) capable of forming a left opening PC20 facing the second filter portion 142 by overlapping each other. 166Ca and 166Cb are included. That is, the diaphragm mechanism 16C changes the size of the right opening PC10 and the left opening PC20 by changing the overlapping amount of the pair of right and left plates 165C and 166C, and adjusts the diaphragm amount.

右側の一対の板部165Ca、165Cbと、左側の一対の板部166Ca、166Cbは、一対の可動板164Ca,164Cbの左右の領域をそれぞれ構成する。すなわち、右側の一対の板部165Ca、165Cbは、それぞれ上下対称の形状で構成され、Y軸方向に対向する。左側の一対の板部166Ca、166Cbは、それぞれ上下対称の形状で構成され、Y軸方向に対向し、右側の一対の板部165Ca、165Cbと左右対称な形状で構成される。   The pair of right plate portions 165Ca and 165Cb and the pair of left plate portions 166Ca and 166Cb constitute left and right regions of the pair of movable plates 164Ca and 164Cb, respectively. That is, the pair of right-side plate portions 165Ca and 165Cb are configured in a vertically symmetrical shape, and face each other in the Y-axis direction. The pair of left plate portions 166Ca and 166Cb are configured in a vertically symmetrical shape, are opposed to each other in the Y-axis direction, and are configured in a left and right symmetrical shape with the pair of right plate portions 165Ca and 165Cb.

可動板164Caは、本体168Caと、接続部168Ccと、枠部F1,F2、F3とを有する。枠部F1,F2、F3は、本体168Caの下部にそれぞれ配置され、右側及び左側開口部PC10、PC20の枠を構成する。接続部168Ccは、本体168Caと枠部F1,F2、F3との間に配置され、枠部F1,F2、F3を本体168Caに接続する。   The movable plate 164Ca includes a main body 168Ca, a connection portion 168Cc, and frame portions F1, F2, and F3. The frame portions F1, F2, and F3 are respectively disposed at the lower portion of the main body 168Ca, and constitute the frames of the right side and left side openings PC10 and PC20. The connecting portion 168Cc is disposed between the main body 168Ca and the frame portions F1, F2, and F3, and connects the frame portions F1, F2, and F3 to the main body 168Ca.

枠部F1は、右側開口部PC10の右上側の枠を構成し、本体168Caの右下部に接続部168Ccを介して配置される。枠部F2は、右側及び左側開口部PC10、PC20の境界部に配置され、本体168Caの下部中央に接続部168Ccを介して配置される。枠部F3は、左側開口部PC20の左上側の枠を構成し、本体168Caの左下部に接続部168Ccを介して配置される。枠部F1、F2、F3の形状及び大きさは、開口部の形状及び大きさを鑑み、適宜設定可能である。例えば、開口部が六角形状となるように、枠部F1、F3が略直角三角形状、枠部F2が60°の角を有する左右対称な台形状に形成されてもよい。   The frame part F1 constitutes a frame on the upper right side of the right opening PC10, and is disposed on the lower right part of the main body 168Ca via a connection part 168Cc. The frame portion F2 is disposed at the boundary between the right and left openings PC10 and PC20, and is disposed at the lower center of the main body 168Ca via the connection portion 168Cc. The frame part F3 forms a frame on the upper left side of the left opening PC20, and is disposed on the lower left part of the main body 168Ca via a connection part 168Cc. The shape and size of the frame portions F1, F2, and F3 can be appropriately set in view of the shape and size of the opening. For example, the frame portions F1 and F3 may be formed in a substantially right triangle shape, and the frame portion F2 may be formed in a symmetrical trapezoidal shape having a 60 ° angle so that the opening portion has a hexagonal shape.

可動板164Cbは、可動板164Caと上下対称に構成される。すなわち、本体168Cbと、接続部168Cdと、枠部F4,F5、F6とを有する。枠部F4は、右側開口部PC10の右下側の枠を構成し、本体168Cbの右上部に配置される。枠部F5は、右側及び左側開口部PC10、PC20の境界部に配置され、本体168Cbの上部中央に配置される。枠部F6は、左側開口部PC20の左下側の枠を構成し、本体168Cbの左上部に配置される。   The movable plate 164Cb is configured to be vertically symmetrical with the movable plate 164Ca. That is, it has a main body 168Cb, a connection portion 168Cd, and frame portions F4, F5, and F6. The frame part F4 constitutes a frame on the lower right side of the right opening PC10, and is disposed on the upper right part of the main body 168Cb. The frame portion F5 is disposed at the boundary between the right and left openings PC10 and PC20, and is disposed at the upper center of the main body 168Cb. The frame part F6 forms a frame on the lower left side of the left opening PC20, and is disposed on the upper left part of the main body 168Cb.

なお、本体168Ca,168Cb及び枠部F2,F5の右側半分と、枠部F1,F4とが右側の一対の板部165Ca、165Cbを構成する。同様に、本体168Ca,168Cb及び枠部F2,F5の左側半分と、枠部F3,F6とが左側の一対の板部166Ca、166Cbを構成する。   The right half of the main bodies 168Ca and 168Cb and the frame portions F2 and F5 and the frame portions F1 and F4 form a pair of right plate portions 165Ca and 165Cb. Similarly, the left half of the main bodies 168Ca and 168Cb and the frame portions F2 and F5 and the frame portions F3 and F6 constitute a pair of left plate portions 166Ca and 166Cb.

機構部(図示せず)は、可動板164Ca,164CbをY軸方向に相互に近接あるいは離間させることで、枠部F1〜F6の重なり量を変化させる。これにより、右側及び左側開口部PC10,PC20の大きさを調整することが可能となる。   The mechanism portion (not shown) changes the overlapping amount of the frame portions F1 to F6 by moving the movable plates 164Ca and 164Cb close to or away from each other in the Y-axis direction. As a result, the sizes of the right and left openings PC10 and PC20 can be adjusted.

機構部は、例えば、可動板164Ca,164Cbそれぞれに接続されたボールネジユニットを有してもよい。これにより、Y軸方向に沿った所定位置で164Ca,164Cbの位置をそれぞれ固定させることができる。また、機構部は、ボールネジの駆動源として電動モータ等をさらに有してもよい。これにより、ユーザが直接内視鏡装置10Cに触れずとも、機構部の駆動が可能となる。   The mechanism unit may include, for example, a ball screw unit connected to each of the movable plates 164Ca and 164Cb. Thereby, the positions of 164Ca and 164Cb can be fixed at predetermined positions along the Y-axis direction. Further, the mechanism unit may further include an electric motor or the like as a drive source for the ball screw. As a result, the mechanism unit can be driven without the user directly touching the endoscope apparatus 10C.

ここで、図13(A)に示すように、本体168Ca,168Cb間のY軸方向の距離が所定距離以上である場合には、枠部F1、F2、F3と、枠部F4、F5、F6とが重なり合うことがない。これにより、右側及び左側開口部PC10,PC20は、1つの大きな開口となる。   Here, as shown in FIG. 13A, when the distance in the Y-axis direction between the main bodies 168Ca and 168Cb is a predetermined distance or more, the frame portions F1, F2, and F3, and the frame portions F4, F5, and F6. And do not overlap. As a result, the right and left openings PC10 and PC20 become one large opening.

一方、図13(B)に示すように、本体168Ca,168Cb間のY軸方向の距離が所定距離以上である場合には、枠部F1と枠部F4、枠部F2と枠部F5、枠部F3と枠部F6とがそれぞれ重なり合う。これにより、六角形状の右側及び左側開口部PC10,PC20が形成される。さらに、これらの重なり量を変化させることで、右側及び左側開口部PC10,PC20の開口面積を変化させることが可能となる。   On the other hand, as shown in FIG. 13B, when the distance in the Y-axis direction between the main bodies 168Ca and 168Cb is a predetermined distance or more, the frame part F1 and the frame part F4, the frame part F2 and the frame part F5, The part F3 and the frame part F6 overlap each other. Thereby, hexagonal right and left side openings PC10 and PC20 are formed. Furthermore, it is possible to change the opening areas of the right and left openings PC10 and PC20 by changing the amount of overlap.

また右側開口部PC10の重心点CC10と左側開口部PC20の重心点CC20との間の距離は、一定に維持される。これは、本実施形態に係る絞り機構16Cが、Y軸方向にのみ可動板164Ca,164Cbを移動させるよう構成されるからである。すなわち、重心点CC10,CC20が対向するX軸方向(左右方向)には、枠部F1〜F6の重複部分の形状以外は変形せず、重心間距離を維持させることができる。したがって、本実施形態に係る内視鏡装置10Cにおいても両眼視差の基線長さDは一定に維持され、絞り量を変化させつつ、右眼用画像と左眼用画像の視差を維持させることが可能となる。   The distance between the center of gravity CC10 of the right opening PC10 and the center of gravity CC20 of the left opening PC20 is kept constant. This is because the diaphragm mechanism 16C according to the present embodiment is configured to move the movable plates 164Ca and 164Cb only in the Y-axis direction. That is, in the X-axis direction (left-right direction) where the centroid points CC10 and CC20 face each other, only the shape of the overlapping portion of the frame portions F1 to F6 is not deformed, and the distance between centroids can be maintained. Therefore, in the endoscope apparatus 10C according to the present embodiment, the baseline length D of the binocular parallax is maintained constant, and the parallax between the right-eye image and the left-eye image is maintained while changing the aperture amount. Is possible.

以上の構成を有する本実施形態に係る内視鏡装置10Cは、Y軸方向にのみ大きさが可変となる右側開口部PC10及び左側開口部PC20を有するため、X軸方向の視差を維持しつつ、絞り量を変化させることが可能となる。また、2枚の可動板168Ca,168CbのY軸方向の重なり量を調整することにより、右側開口部PC10及び左側開口部PC20の開口面積を連続的に変化させることができる。これにより、絞り量の微調節が可能となり、容易に所望の被写界深度を得ることが可能となる。   Since the endoscope apparatus 10C according to the present embodiment having the above-described configuration includes the right opening PC10 and the left opening PC20 whose sizes are variable only in the Y axis direction, the parallax in the X axis direction is maintained. The aperture amount can be changed. Further, by adjusting the overlapping amount of the two movable plates 168Ca and 168Cb in the Y-axis direction, the opening areas of the right opening PC10 and the left opening PC20 can be continuously changed. As a result, the aperture amount can be finely adjusted, and a desired depth of field can be easily obtained.

<第4の実施形態>
図14は、本技術の第4の実施形態に係る内視鏡装置10Dの要部構成を示す概略断面図である。なお、図において上述の第1の実施形態と対応する部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化するものとする。
<Fourth Embodiment>
FIG. 14 is a schematic cross-sectional view showing a main configuration of an endoscope apparatus 10D according to the fourth embodiment of the present technology. In the figure, portions corresponding to those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted or simplified.

本実施形態においては、絞り機構16Dが偏光フィルタ14Dの光出射側ではなく、偏光フィルタ14Dの光入射側に配置されている点で、第1の実施形態と異なる。   This embodiment is different from the first embodiment in that the aperture mechanism 16D is arranged not on the light exit side of the polarizing filter 14D but on the light incident side of the polarizing filter 14D.

絞り機構16Dは、第1の接続端部131の基準面13bに整列するように接眼部112の端部に配置されている。一方で、偏光フィルタ14Dは、アダプタ13に内蔵され、絞り機構16Dと結像レンズ17との間に配置されている。なお、絞り機構16Dは、偏光フィルタ14Dと隣接して配置されていてもよく、第1の実施形態と同様に、アダプタ13に絞り機構16Dが挿入される挿入部が形成されていてもよい。   The aperture mechanism 16D is disposed at the end of the eyepiece 112 so as to align with the reference surface 13b of the first connection end 131. On the other hand, the polarizing filter 14 </ b> D is built in the adapter 13 and is disposed between the diaphragm mechanism 16 </ b> D and the imaging lens 17. The diaphragm mechanism 16D may be disposed adjacent to the polarizing filter 14D, and an insertion portion into which the diaphragm mechanism 16D is inserted may be formed in the adapter 13 as in the first embodiment.

絞り機構16Dの構成は、第1の実施形態に係る絞り機構16と同様である。すなわち、第1の絞り部161は第1のフィルタ部141と対向し、第2の絞り部162は第2のフィルタ部142と対向する。したがって、第1の絞り部161は、右眼用画像の画像光を所定の絞り量に絞り、第1のフィルタ部141へ入射させる。一方、第2の絞り部162は、左眼用画像の画像光を所定の絞り量に絞り、第2のフィルタ部142へ入射させる。   The configuration of the diaphragm mechanism 16D is the same as that of the diaphragm mechanism 16 according to the first embodiment. That is, the first diaphragm 161 is opposed to the first filter 141 and the second diaphragm 162 is opposed to the second filter 142. Therefore, the first diaphragm 161 narrows the image light of the right-eye image to a predetermined diaphragm amount and causes the light to enter the first filter unit 141. On the other hand, the second diaphragm unit 162 squeezes the image light of the image for the left eye to a predetermined diaphragm amount and causes the image light to enter the second filter unit 142.

また、第1の第1及び第2の開口対P10,P20の中心間距離は、第1のフィルタ部141と第2のフィルタ部142との重心位置間の距離Dに一致する。これにより、偏光フィルタ14の第1のフィルタ部141を通過した第1の偏光光L1と、第2のフィルタ部142を通過した第2の偏光光L2とから、それぞれ両眼視差の基線長さをDとする右眼用画像データと左眼用画像データとを生成することができる。   The center-to-center distance between the first and second aperture pairs P10 and P20 is equal to the distance D between the gravity center positions of the first filter part 141 and the second filter part 142. Accordingly, the baseline lengths of binocular parallax from the first polarized light L1 that has passed through the first filter unit 141 of the polarizing filter 14 and the second polarized light L2 that has passed through the second filter unit 142, respectively. It is possible to generate image data for the right eye and image data for the left eye with D as.

本実施形態に係る内視鏡装置10Dにおいても、上述の第1の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。   Also in the endoscope apparatus 10D according to the present embodiment, it is possible to obtain the same operational effects as those in the first embodiment described above.

以上、本技術の実施形態について説明したが、本技術は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。   As mentioned above, although embodiment of this technique was described, this technique is not limited only to the above-mentioned embodiment, Of course, in the range which does not deviate from the summary of this technique, various changes can be added.

以上の実施形態においては、撮像素子15が1枚の例を示したが、これに限られない。例えば、図15は、第1の実施形態の変形例として、右眼用の撮像素子15aと、左眼用撮像素子15bの2つの撮像素子を有する内視鏡装置10Eの光学系の構成例を示した模式的な図である。   In the above embodiment, an example in which the image sensor 15 is one is shown, but the present invention is not limited to this. For example, FIG. 15 shows a configuration example of an optical system of an endoscope apparatus 10E having two imaging elements of a right eye imaging element 15a and a left eye imaging element 15b as a modification of the first embodiment. It is the schematic diagram shown.

本変形例においては、撮像光学系111cから偏光フィルタ14までの構成は第1の実施形態と同様であるが、偏光フィルタ14の出射側にビームスプリッタ18を配置した点が異なる。ビームスプリッタ18は、例えば略矩形に構成され、対角線方向に偏光分離面18aが形成されている。偏光分離面18aでは、P波を偏光成分とする第1の偏光光L1を透過し、S波を偏光成分とする第2の偏光光L2を90°反射する。これにより、第1及び第2の偏光光L2が分離され、右眼用の撮像素子15aと左眼用の撮像素子15bにそれぞれ入射する。なお、図15に示すように、ビームスプリッタ18と撮像素子15a、15bとの間にそれぞれ結像レンズ17a、17bが配置されていてもよい。また、ビームスプリッタ18の構成は、第1の偏光光L1(p偏光成分)と第2の偏光光L2(s偏光成分)とを分離可能であれば、上述の構成に限られない。   In this modification, the configuration from the imaging optical system 111c to the polarization filter 14 is the same as that of the first embodiment, except that a beam splitter 18 is disposed on the exit side of the polarization filter 14. The beam splitter 18 is configured, for example, in a substantially rectangular shape, and a polarization separation surface 18a is formed in a diagonal direction. The polarization separation surface 18a transmits the first polarized light L1 having the P wave as the polarization component and reflects the second polarized light L2 having the S wave as the polarization component by 90 °. As a result, the first and second polarized lights L2 are separated and enter the right eye image sensor 15a and the left eye image sensor 15b, respectively. As shown in FIG. 15, imaging lenses 17a and 17b may be disposed between the beam splitter 18 and the image sensors 15a and 15b, respectively. The configuration of the beam splitter 18 is not limited to the above configuration as long as the first polarized light L1 (p-polarized component) and the second polarized light L2 (s-polarized component) can be separated.

本変形例においては、撮像素子15の受光面150にワイヤグリッド偏光子を配置せずとも、第1及び第2の偏光光L1,L2から右眼用画像データ及び左眼用画像データをそれぞれ生成することができる。したがって、第1の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。さらに、第2〜4の実施形態に本変形例を適用することも勿論可能である。   In this modification, right eye image data and left eye image data are generated from the first and second polarized lights L1 and L2, respectively, without arranging a wire grid polarizer on the light receiving surface 150 of the image sensor 15. can do. Therefore, the same effect as the first embodiment can be obtained. Furthermore, it is of course possible to apply this modification to the second to fourth embodiments.

また、以上の実施形態においては、第1及び第2の開口部として、開口面積の異なる複数の開口部、あるいはY軸方向に対向する可動板によって開口面積を可変とする開口部を有するとしたが、これに限られない。例えば、第1及び第2の開口部として、絞り羽根により開口面積を調整可能な虹彩絞りを用いてもよい(図11参照)。この場合は、第1の開口部が右眼用の虹彩絞りで構成され、第2の開口部が左眼用の虹彩絞りで構成される。このような構成によっても、第1の偏光光L1及び第2の偏光光L2の絞り量をそれぞれ変化させることが可能となる。また、これらの絞りの中心が、Z軸方向に第1及び第2のフィルタ部の重心点にそれぞれ対向することで、両眼視差の基線長さを維持することができる。   In the above embodiment, the first and second openings have a plurality of openings having different opening areas, or openings having variable opening areas by a movable plate facing in the Y-axis direction. However, it is not limited to this. For example, an iris diaphragm whose opening area can be adjusted by the diaphragm blades may be used as the first and second openings (see FIG. 11). In this case, the first opening is configured with an iris diaphragm for the right eye, and the second opening is configured with an iris diaphragm for the left eye. Even with such a configuration, it is possible to change the aperture amounts of the first polarized light L1 and the second polarized light L2. Further, the base length of binocular parallax can be maintained by the centers of these diaphragms facing the barycentric points of the first and second filter sections in the Z-axis direction.

例えば以上の実施形態では、絞り機構16が偏光フィルタ14及びアダプタ13に対して可動に構成されると説明したが、これに限られず、例えば絞り機構16と偏光フィルタ14が一体として可動な構成としてもよい。例えば絞り機構16の第1の絞り部161に第1のフィルタ141を接着し、第2の絞り部162に第2のフィルタ部142を接着する。この際、第1のフィルタ部141は、第1の可動板165と同様の形状に構成され、第2のフィルタ部142は、第2の可動板166と同様の形状に構成される。このような構成によっても、視差を維持しつつ、第1の偏光光L1(右眼用画像の画像光)と第2の偏光光L2(左眼用画像の画像光)との絞り量をそれぞれ調整することが可能となる。   For example, in the above embodiment, it has been described that the diaphragm mechanism 16 is configured to be movable with respect to the polarizing filter 14 and the adapter 13. However, the present invention is not limited to this. For example, the diaphragm mechanism 16 and the polarizing filter 14 are configured to be movable integrally. Also good. For example, the first filter 141 is bonded to the first diaphragm 161 of the diaphragm mechanism 16, and the second filter 142 is bonded to the second diaphragm 162. At this time, the first filter unit 141 is configured in the same shape as the first movable plate 165, and the second filter unit 142 is configured in the same shape as the second movable plate 166. Even with such a configuration, the aperture amounts of the first polarized light L1 (image light of the right eye image) and the second polarized light L2 (image light of the left eye image) are respectively maintained while maintaining the parallax. It becomes possible to adjust.

例えば以上の実施形態において絞り機構は、ユーザの手動あるいは電動モータ、シリンダ等の駆動源を用いて駆動されるように構成されたが、これらの駆動源が、無線あるいは有線によって制御ユニット20等と通信可能に接続されてもよい。これにより内視鏡装置10を操作するユーザ以外の者が絞り量の制御を行うことが可能となる。また、例えば術者等のユーザが衛生上手指を滅菌している場合であって、直接内視鏡装置10に触れることができなくとも、絞り量の調整を行うことが可能となる。   For example, in the above embodiment, the diaphragm mechanism is configured to be driven manually by a user or using a drive source such as an electric motor or a cylinder. However, these drive sources are connected to the control unit 20 or the like wirelessly or by wire. You may connect so that communication is possible. As a result, a person other than the user who operates the endoscope apparatus 10 can control the aperture amount. In addition, for example, even when a user such as an operator is sterilizing sanitary fingers, the diaphragm amount can be adjusted even when the endoscope apparatus 10 cannot be touched directly.

例えば以上の実施形態では、本技術に係る撮像装置を、医療現場において使用される内視鏡装置へ適用した例を説明したが、本技術はこれに限られず、例えば顕微鏡や工業用内視鏡等にも適用可能である。   For example, in the above embodiment, the example in which the imaging device according to the present technology is applied to an endoscope device used in a medical field has been described. However, the present technology is not limited to this, for example, a microscope or an industrial endoscope. The present invention can also be applied.

なお、本技術は以下のような構成も採ることができる。
(1)被写体光束を伝送する鏡筒と、
上記被写体光束のうち第1の偏光成分を透過させ上記第1の偏光成分と直交する第2の偏光成分を遮光する第1のフィルタ部と、上記被写体光束のうち上記第1の偏光成分を遮光し上記第2の偏光成分を透過させ第1の軸方向に上記第1のフィルタ部と隣接する第2のフィルタ部とを有し、上記被写体光束の光路上に配置される偏光フィルタと、
上記第1の偏光成分と上記第2の偏光成分とを受光し上記鏡筒に取り付けられた撮像素子を有し、上記第1の偏光成分から第1の視差画像データを生成し上記第2の偏光成分から第2の視差画像データを生成する撮像ユニットと、
上記被写体光束の光路上に配置された絞り機構と
を具備する撮像装置。
(2)上記(1)に記載の撮像装置であって、
上記絞り機構は、
上記第1のフィルタ部に対向する第1の絞り部と、
上記第2のフィルタ部に対向する第2の絞り部と、を有し、
上記第1及び第2の視差画像の視差を維持しつつ上記第1及び第2の絞り部の絞り量を変化させる
撮像装置。
(3)上記(2)に記載の撮像装置であって、
請求項2に記載の撮像装置であって、
上記第1の絞り部は、開口面積が相互に異なる複数の第1の開口部が形成された第1の板部を含み、
上記第2の絞り部は、開口面積が相互に異なる複数の第2の開口部が形成された第2の板部を含み、
上記絞り機構は、上記複数の第1の開口部のうちいずれか1つの開口部が上記第1のフィルタ部に対向するように、かつ、上記複数の第2の開口部のうちいずれか1つの開口部が上記第2のフィルタ部に対向するように、上記第1及び第2の板部を移動可能に支持する機構部をさらに含む
撮像装置。
(4)上記(3)に記載の撮像装置であって、
上記第1及び第2の板部は、相互に一体形成される
撮像装置。
(5)上記(3)または(4)に記載の撮像装置であって、
上記複数の第1の開口部と上記複数の第2の開口部とは、第1の軸方向に相互に離間し、かつ、上記第1の軸方向と直交する第2の軸方向に沿って、上記第1の板部と上記第2の板部とにそれぞれ配列され、
上記機構部は、上記第2の軸方向に沿って上記第1及び第2の板部をそれぞれ移動させる
撮像装置。
(6)上記(3)または(4)に記載の撮像装置であって、
上記複数の第1の開口部は、第1の円周上に沿って上記第1の板部に配列され、
上記複数の第2の開口部は、上記第1の円周と同心的な第2の円周上に沿って上記第2の板部に配列され、
上記機構部は、上記第1及び第2の円周上に沿って上記第1及び第2の板部をそれぞれ移動させる
撮像装置。
(7)上記(2)に記載の撮像装置であって、
上記第1の絞り部は、相互に重なり合うことで上記第1のフィルタ部と対向する第1の開口部を形成可能な第1の一対の板部を含み、
上記第2の絞り部は、相互に重なり合うことで上記第2のフィルタ部と対向する第2の開口部を形成可能な第2の一対の板部を含み、
上記絞り機構は、上記第1及び第2の開口部の大きさを調整可能に上記第1及び第2の一対の板部の重なり量をそれぞれ変化させる機構部をさらに有する
撮像装置。
(8)上記(1)から(7)のうちいずれか1つに記載の撮像装置であって、
上記絞り機構は、上記偏光フィルタに隣接して配置される
撮像装置。
(9)上記(1)から(8)のうちいずれか1つに記載の撮像装置であって、
上記絞り機構は、上記偏光フィルタの光出射側に配置される
撮像装置。
(10)上記(1)から(9)のうちいずれか1つに記載の撮像装置であって、
上記絞り機構は、上記偏光フィルタの光入射側に配置される
撮像装置。
(11)上記(1)から(10)のうちいずれか1つに記載の撮像装置であって、
上記撮像素子は、上記第1の偏光成分を透過し上記第2の偏光成分を遮光する複数の第1の偏光子と、上記第1の偏光成分を遮光し上記第2の偏光成分を透過する複数の第2の偏光子とがマトリクス状に配列された受光面を有する
撮像装置。
In addition, this technique can also take the following structures.
(1) a lens barrel for transmitting a subject luminous flux;
A first filter unit that transmits a first polarization component of the subject light beam and blocks a second polarization component orthogonal to the first polarization component; and shields the first polarization component of the subject light beam A polarizing filter that transmits the second polarization component and has a second filter unit adjacent to the first filter unit in a first axial direction, and is disposed on the optical path of the subject luminous flux;
An image sensor that receives the first polarization component and the second polarization component and is attached to the lens barrel, generates first parallax image data from the first polarization component, and generates the second parallax image data. An imaging unit that generates second parallax image data from the polarization component;
An imaging device comprising: a diaphragm mechanism disposed on the optical path of the subject luminous flux.
(2) The imaging apparatus according to (1) above,
The diaphragm mechanism is
A first aperture portion facing the first filter portion;
A second diaphragm portion facing the second filter portion,
An imaging apparatus that changes the aperture amounts of the first and second aperture sections while maintaining the parallax of the first and second parallax images.
(3) The imaging apparatus according to (2) above,
The imaging apparatus according to claim 2,
The first diaphragm portion includes a first plate portion in which a plurality of first openings having different opening areas are formed,
The second diaphragm portion includes a second plate portion in which a plurality of second openings having different opening areas are formed,
The diaphragm mechanism is configured such that any one of the plurality of first openings is opposed to the first filter section, and any one of the plurality of second openings. An imaging apparatus further comprising a mechanism unit that movably supports the first and second plate units such that an opening is opposed to the second filter unit.
(4) The imaging device according to (3) above,
The first and second plate portions are integrally formed with each other.
(5) The imaging device according to (3) or (4) above,
The plurality of first openings and the plurality of second openings are spaced apart from each other in the first axial direction and along a second axial direction orthogonal to the first axial direction. , Arranged on the first plate portion and the second plate portion,
The imaging device moves the first and second plate portions along the second axial direction, respectively.
(6) The imaging apparatus according to (3) or (4) above,
The plurality of first openings are arranged on the first plate along the first circumference,
The plurality of second openings are arranged in the second plate portion along a second circumference concentric with the first circumference,
The imaging device moves the first and second plate portions along the first and second circumferences, respectively.
(7) The imaging apparatus according to (2) above,
The first diaphragm portion includes a first pair of plate portions that can form a first opening facing the first filter portion by overlapping each other,
The second diaphragm portion includes a second pair of plate portions that can form a second opening facing the second filter portion by overlapping each other,
The imaging apparatus further includes a mechanism unit that changes an overlapping amount of the first and second pair of plate portions so that the sizes of the first and second opening portions can be adjusted.
(8) The imaging apparatus according to any one of (1) to (7),
The said diaphragm mechanism is an imaging device arrange | positioned adjacent to the said polarizing filter.
(9) The imaging apparatus according to any one of (1) to (8),
The image pickup apparatus, wherein the diaphragm mechanism is disposed on a light exit side of the polarizing filter.
(10) The imaging apparatus according to any one of (1) to (9),
The image pickup apparatus, wherein the diaphragm mechanism is disposed on a light incident side of the polarizing filter.
(11) The imaging apparatus according to any one of (1) to (10) above,
The imaging device includes a plurality of first polarizers that transmit the first polarization component and shield the second polarization component, and shield the first polarization component and transmit the second polarization component. An imaging apparatus having a light receiving surface in which a plurality of second polarizers are arranged in a matrix.

10,10A,10B,10C,10D・・・内視鏡装置(撮像装置)
11…鏡筒
12…撮像ユニット
14,14A,14B,14C,14D…偏光フィルタ
15…撮像素子
16,16A,16B,16C,16D・・・絞り機構
141…第1のフィルタ部
142…第2のフィルタ部
161,161A,161B,161C…第1の絞り部
162,162A,162B,162C…第1の絞り部
163・・・機構部
165,165A,165B・・・右側板部(第1の板部)
166,166A,166B・・・左側板部(第2の板部)
165Ca,165Cb・・・右側の一対の板部(第1の一対の板部)
166Ca,166Cb・・・左側の一対の板部(第2の一対の板部)
P1、P11、PA11,PB11,PC10・・・右側開口部(第1の開口部)
P2、P12、PA12,PB12,PC20・・・左側開口部(第2の開口部)
CB101・・・第1の円周
CB102・・・第2の円周
10, 10A, 10B, 10C, 10D ... Endoscopic device (imaging device)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Lens barrel 12 ... Imaging unit 14, 14A, 14B, 14C, 14D ... Polarizing filter 15 ... Imaging element 16, 16A, 16B, 16C, 16D ... Aperture mechanism 141 ... First filter part 142 ... Second Filter part 161, 161A, 161B, 161C ... 1st aperture part 162, 162A, 162B, 162C ... 1st aperture part 163 ... Mechanism part 165, 165A, 165B ... Right side plate part (first plate) Part)
166, 166A, 166B ... Left side plate (second plate)
165Ca, 165Cb ... A pair of right side plate portions (first pair of plate portions)
166Ca, 166Cb ... A pair of left plate portions (second pair of plate portions)
P1, P11, PA11, PB11, PC10... Right side opening (first opening)
P2, P12, PA12, PB12, PC20 ... left side opening (second opening)
CB101 ... first circumference CB102 ... second circumference

Claims (10)

単眼の硬性鏡に係合可能な内視鏡用アダプタであって、
前記硬性鏡から出射する被写体光束を第1の光束と第2の光束とに分離する光束分離部と、
前記第1の光束の光路上に配置された第1の絞り部と、前記第2の光束の光路上に配置された第2の絞り部とを有し、前記第1の光束と前記第2の光束との視差を維持しつつ前記第1及び第2の絞り部の絞り量を調整可能に構成された絞り機構と
を具備する内視鏡用アダプタ。
An endoscope adapter that can be engaged with a monocular rigid endoscope,
A light beam separating unit that separates a subject light beam emitted from the rigid mirror into a first light beam and a second light beam;
A first diaphragm disposed on the optical path of the first light flux; and a second diaphragm disposed on the optical path of the second light flux, the first light flux and the second An endoscope adapter comprising: a diaphragm mechanism configured to be able to adjust a diaphragm amount of the first and second diaphragm parts while maintaining a parallax with the light beam.
前記光束分離部は、
前記被写体光束のうち第1の偏光成分を前記第1の光束として透過させ前記第1の偏光成分と直交する第2の偏光成分を遮光する第1のフィルタ部と、
前記被写体光束のうち前記第1の偏光成分を遮光し前記第2の偏光成分を前記第2の光束として透過させる第2のフィルタ部と、を有する偏光フィルタを含む
請求項1に記載の内視鏡用アダプタ。
The light beam separation unit is
A first filter unit that transmits a first polarization component of the subject light beam as the first light beam and shields a second polarization component orthogonal to the first polarization component;
2. The internal view according to claim 1, further comprising: a polarization filter including: a second filter unit that blocks the first polarization component of the subject light beam and transmits the second polarization component as the second light beam. Mirror adapter.
前記第1の絞り部は、開口面積が相互に異なる複数の第1の開口部が形成された第1の板部を含み、
前記第2の絞り部は、開口面積が相互に異なる複数の第2の開口部が形成された第2の板部を含み、
前記絞り機構は、前記複数の第1の開口部のうちいずれか1つの開口部が前記第1のフィルタ部に対向するように、かつ、前記複数の第2の開口部のうちいずれか1つの開口部が前記第2のフィルタ部に対向するように、前記第1及び第2の板部を移動可能に支持する機構部をさらに含む
請求項2に記載の内視鏡用アダプタ。
The first diaphragm portion includes a first plate portion in which a plurality of first openings having different opening areas are formed,
The second diaphragm portion includes a second plate portion in which a plurality of second openings having different opening areas are formed,
The diaphragm mechanism is configured such that any one of the plurality of first openings is opposed to the first filter section, and any one of the plurality of second openings. The endoscope adapter according to claim 2, further comprising a mechanism portion that movably supports the first and second plate portions such that an opening portion faces the second filter portion.
前記第1及び第2の板部は、相互に一体形成される
請求項3に記載の内視鏡用アダプタ。
The endoscope adapter according to claim 3, wherein the first and second plate portions are integrally formed with each other.
前記複数の第1の開口部と前記複数の第2の開口部とは、第1の軸方向に相互に離間し、かつ、前記第1の軸方向と直交する第2の軸方向に沿って、前記第1の板部と前記第2の板部とにそれぞれ配列され、
前記機構部は、前記第2の軸方向に沿って前記第1及び第2の板部をそれぞれ移動させる
請求項3に記載の内視鏡用アダプタ。
The plurality of first openings and the plurality of second openings are spaced apart from each other in a first axial direction and along a second axial direction perpendicular to the first axial direction. , Arranged on the first plate portion and the second plate portion, respectively.
The endoscope adapter according to claim 3, wherein the mechanism unit moves the first and second plate portions along the second axial direction.
前記複数の第1の開口部は、第1の円周上に沿って前記第1の板部に配列され、
前記複数の第2の開口部は、前記第1の円周と同心的な第2の円周上に沿って前記第2の板部に配列され、
前記機構部は、前記第1及び第2の円周上に沿って前記第1及び第2の板部をそれぞれ移動させる
請求項3に記載の内視鏡用アダプタ。
The plurality of first openings are arranged on the first plate portion along a first circumference,
The plurality of second openings are arranged in the second plate portion along a second circumference concentric with the first circumference,
The endoscope adapter according to claim 3, wherein the mechanism unit moves the first and second plate portions along the first and second circumferences, respectively.
前記第1の絞り部は、相互に重なり合うことで前記第1のフィルタ部と対向する第1の開口部を形成可能な第1の一対の板部を含み、
前記第2の絞り部は、相互に重なり合うことで前記第2のフィルタ部と対向する第2の開口部を形成可能な第2の一対の板部を含み、
前記絞り機構は、前記第1及び第2の開口部の大きさを調整可能に前記第1及び第2の一対の板部の重なり量をそれぞれ変化させる機構部をさらに有する
請求項2に記載の内視鏡用アダプタ。
The first diaphragm portion includes a first pair of plate portions that can form a first opening facing the first filter portion by overlapping each other,
The second diaphragm portion includes a second pair of plate portions that can form a second opening facing the second filter portion by overlapping each other,
The said diaphragm | throttle mechanism further has a mechanism part which changes the overlap amount of a said 1st and 2nd pair of board part, respectively so that the magnitude | size of the said 1st and 2nd opening part can be adjusted. Endoscope adapter.
前記硬性鏡と接続される第1の接続端部と、
撮像ユニットと接続される第2の端部端部とをさらに具備する
請求項1に記載の内視鏡用アダプタ。
A first connection end connected to the rigid endoscope;
The endoscope adapter according to claim 1, further comprising a second end portion connected to the imaging unit.
前記絞り機構は、前記偏光フィルタの光出射側に配置される
請求項2に記載の内視鏡用アダプタ。
The endoscope adapter according to claim 2, wherein the diaphragm mechanism is disposed on a light emission side of the polarizing filter.
前記絞り機構は、前記偏光フィルタの光入射側に配置される
請求項2に記載の内視鏡用アダプタ。
The endoscope adapter according to claim 2, wherein the diaphragm mechanism is disposed on a light incident side of the polarizing filter.
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