JPH11197098A - 遠近画像を形成する電子内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 異なる距離にピントが合った複数の画像を同
時に表示すると共に、高解像度化を図り、診断、処置等
に有益な情報が得られるようにする。 【解決手段】 対物レンズ１１、光学ローパスフィルタ
１２から出射される像光をクロスプリズム１４で三つの
光路に分離し、この分離光を入力するように、異なる光
路長に設定された遠点用ＣＣＤ１５と近点用ＣＣＤ２０
を配置すると共に、別の遠点用ＣＣＤ２４を上記ＣＣＤ
１５に対し半画素ずれた位置で設ける。これによれば、
上記ＣＣＤ１５，２４で遠点にピントが合った撮像、Ｃ
ＣＤ２０で近点にピントが合った撮像ができると共に、
水平方向に半画素ずれた二つのビデオ信号を合成するこ
とにより高解像度の遠点側画像が得られる。また、上記
ＣＣＤ１５，２４とＣＣＤ２０との撮像面サイズを変え
れば、近点側画像は遠点側画像に比べて大きな倍率で拡
大表示できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子内視鏡装置、特
に距離の異なる被観察体内部位にピントを合せた複数の
画像を形成する電子内視鏡装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子内視鏡装置は、挿入先端部の対物レ
ンズに撮像素子である、例えばＣＣＤ（Charge Coupled
Device）を光学的に接続し、このＣＣＤで得られたビ
デオ信号を画像処理することにより、テレビモニタ等に
被観察体内の画像を表示するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の電
子内視鏡ではピントの合う撮像距離が固定となってお
り、一般のカメラのように、対物レンズ系でフォーカス
或いは像倍率を任意に変えることはできない。これは、
外径が小さく制限される先端部に、フォーカス或いはズ
ーム動作をする可動式の対物レンズ系を組み込むことが
できない等の特殊な事情があるためである。

【０００４】しかしながら、内視鏡においても遠点或い
は近点にピントが合った撮像ができれば、撮像のバリエ
ーションが増え、多様の目的に対応した被観察体内画像
を得ることが可能となる。また、従来でもモニタに表示
される被観察体像は所定倍率で拡大して表示されるが、
同一被写体を異なる倍率で、しかも同時に観察すること
ができれば、各種の診断、処置等に有益な情報を提供で
きることになる。

【０００５】更に、近年ではハイビジョン映像での内視
鏡画像の表示等も行われており、高解像度の画質を得る
ことが求められる。

【０００６】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、異なる距離にピントが合った複数
の画像を同時に表示すると共に、高解像度化を図り、診
断、処置等に有益な情報が得られる遠近画像を形成する
電子内視鏡装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明に係る電子内視鏡装置は、先端部に
設けられた対物光学系部材と、この対物光学系部材から
出射された像光を分離する光路分離手段と、この光路分
離手段からの出射光を入力し、かつ撮像のための光路長
が変るように配置して異なる距離にピントが合った像を
撮影する複数の第１系撮像素子と、上記光路分離手段か
らの出射光を入力し、上記第１系撮像素子の画素位置に
対し水平方向に半画素分ずらして配置した第２系撮像素
子と、を含み、上記第１系撮像素子により観察距離の異
なる被観察体内像を撮影すると共に、この第１系撮像素
子と上記第２系撮像素子で得られた信号を合成して解像
度の高い画像を形成するようにしたことを特徴とする。
請求項２に係る発明は、上記光路分離手段としてクロス
プリズムを用い、上記第１系撮像素子として遠点及び近
点を撮像する二つの撮像素子を設けると共に、上記第２
系撮像素子として遠点又は近点を撮像する一つの撮像素
子を設けたことを特徴とする。請求項３に係る発明は、
近点用の上記撮像素子の撮像面光学サイズを遠点用の上
記撮像素子に比べて小さくすることにより、近点側画像
の拡大率を高めたことを特徴とする。請求項４に係る発
明は、撮像素子駆動信号を供給するための同一の駆動信
号線を、上記複数の撮像素子のそれぞれの回路基板に対
しパラレル接合したことを特徴とする。請求項５に係る
発明は、上記複数の撮像素子の水平転送周波数を、最多
画素の撮像素子の水平転送周波数に配置撮像素子数を掛
けた値又はその近傍の値に設定し、複数の画像信号を圧
縮混合して出力したことを特徴とする。

【０００８】上記の構成によれば、一つの対物光学系か
ら出力された像光を例えばクロスプリズム等で三つの光
路へ分離し、二つの光路のそれぞれに第１系撮像素子
を、残りの一つの光路に第２系撮像素子を配置し、上記
二つの第１系撮像素子については対物光学系までの光路
長が異なるように設定する。ニュートンの結像公式によ
れば、上記対物光学系から撮像素子（撮像面）までの光
路長を長くすると近点側にピントが合い、逆に短くする
と遠点側にピントが合う。

【０００９】従って、上記光路長を長くした第１系撮像
素子を近点用として、光路長を短くした第１系撮像素子
を遠点用として用いることになる。このとき、撮像素子
を異なる光路長で配置すると、近点用の撮像素子で得ら
れる像は、遠点用で得られる像と比較すると、像倍率が
高くなり、拡大率の異なる画像が得られる。また、上記
請求項３のように、近点用撮像素子の撮像面光学サイズ
（フォーマットサイズ）を遠点用撮像素子よりも小さく
すれば、更に近点側の画像の拡大率を高めることが可能
となる。

【００１０】更に、上記第２系撮像素子は、例えば遠点
用撮像素子として上記遠点用第１系撮像素子と同一の関
係となるように第３の光路に配置され、この際に第２系
撮像素子が第１系撮像素子の画素位置に対し水平方向に
半画素ずれる状態に位置決めされる。そうして、この第
１，第２の撮像素子で得られた画像信号は加算されるこ
とになり、これによって水平方向で見掛け上の解像度を
高くした画像を得ることができる。

【００１１】上記請求項４の構成によれば、複数の撮像
素子への駆動信号線をパラレル接合することにより、複
数ある撮像素子毎に駆動信号線を接続する必要がなく、
一組の駆動信号線で複数の撮像素子をパラレル駆動でき
るという利点がある。上記請求項５の構成によれば、例
えば総画素数４１万画素の撮像素子を２枚、２７万画素
の撮像素子を１枚用いる場合は、９１０ｆｈ［４１万画
素の方の水平転送周波数、なおｆｈは１Ｈ周波数で約１
５７３４Ｈｚ（ＮＴＳＣ）である］×３＝２７３０ｆｈ
の水平転送周波数で水平ライン画素データを読み出し、
それぞれに異なる遅延時間を与えて加算すれば、１本の
信号線で両方のビデオ信号を送ることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１及び図２には、実施形態例に
係る電子内視鏡装置の先端部に配置される撮像部分が示
されており、図示されるように、対物光学系として対物
レンズ１１、光学ローパスフィルタ１２が設けられる。
この光学ローパスフィルタ１２の後側に、光路分離手段
としてクロスプリズム１４が配置されており、このクロ
スプリズム１４は図示のように、像光を下側に反射させ
かつ透過させるハーフミラー部Ｍ1 と像光を上側に反射
させかつ透過させるハーフミラー部Ｍ2 をクロスさせて
内部に形成したものである。このハーフミラー部Ｍ1 ，
Ｍ2 は、ダイクロイックコート等によって形成されてお
り、これらミラー部Ｍ1 ，Ｍ2 の存在により像光は上側
光路、下側光路、透過（水平）光路に分離される。な
お、この光路分離手段としては、クロスプリズム以外の
プリズム、ハーフミラー板等でもよい。

【００１３】そして、上記クロスプリズム１４の下側
に、第１系撮像素子である遠点用ＣＣＤ１５が図示の距
離Ｄ1 だけ離して配置されており、このＣＣＤ１５は回
路基板でもあるパッケージ１６に電気的に接続され、こ
のパッケージ１６の上部はカバーガラス１７で塞がれ
る。当該例では、このＣＣＤ１５として撮像面光学サイ
ズ（フォーマットサイズ）が１／４インチで総画素数が
４１万画素のものを用いる。

【００１４】また、上記クロスプリズム１４の後側に、
平行平面板（透過板）１８及びカバーガラス１９を介し
て第１系撮像素子である近点用ＣＣＤ２０が取り付けら
れており、このＣＣＤ２０は図示の距離Ｄ2 （Ｄ2 ＞Ｄ
1 ）だけ離して配置される。このＣＣＤ２０は、撮像面
側の端子に例えば薄型フレキシブルの回路基板２１のリ
ード線を接続し、撮像面上に僅かな隙間を残してカバー
ガラス１９を接着して組み付けたものである。このＣＣ
Ｄ２０として、フォーマットサイズが１／６インチで総
画素数が２７万画素のものを用いている。

【００１５】図３には、上記対物レンズ１１に対する上
記各ＣＣＤ１５（２４），２０の光路長に関する配置が
示されている。図示されるように、前側焦点位置Ｆ1 か
ら距離ｘa1にある物点（遠点）Ｐａを、後側焦点位置Ｆ
2 から距離ｘa2にある遠点用ＣＣＤ１５で撮像するに
は、ニュートンの結像公式によりｘa1・ｘa2＝−ｆ² の
関係にあることが必要となる。従って、当該例では上記
物点Ｐａよりも近い距離、即ちＦ1 から距離ｘb1にある
物点（近点）Ｐｂを撮像するために、ｘb1・ｘb2＝−ｆ
² の関係にある、Ｆ2 からｘb2の位置に近点用ＣＣＤ２
０を配置する。これにより、近点側にピントの合った被
写体像を撮影することができる。

【００１６】またこの場合、図示されるように、遠点用
ＣＣＤ像がＧａ倍されたとすると、近点用ＣＣＤ像の倍
率は、これよりも大きいＧｂ倍（Ｇｂ＞Ｇａ）となる。
従って、当該例では、光路長を変えることによって近点
にピント合せをすると共に、遠点像よりも高い倍率の近
点像を得ることができる。

【００１７】図４には、上記ＣＣＤ１５（２４），２０
及び撮像面光学サイズの大きさの比較が示されており、
図（Ａ）の遠点用ＣＣＤ１５では、１／４インチの撮像
面（フォーマットサイズ）Ｓａが設定され、図（Ｂ）の
近点用ＣＣＤ２０には上記撮像面Ｓａよりも小さな１／
６インチの撮像面Ｓｂが設定される。なお、各図の円Ｌ
ａ，Ｌｂは、光路領域（開口径）を示している。

【００１８】当該例では、上記のように撮像面サイズを
変えることにより、近点側像の拡大率が更に大きくな
る。即ち、大きさの異なる撮像面を持つ二つのＣＣＤで
得られた画像を、例えば同一画面サイズのモニタに表示
する場合を考えると、小さい撮像面の画像を大きい撮像
面の画像よりも大きく拡大することになる。当該例で
は、この関係を応用し、近点用ＣＣＤ２０の撮像面Ｓｂ
を遠点用ＣＣＤ１５の撮像面Ｓａよりも小さくすること
により、近点側画像の拡大率を高くしたものである。

【００１９】従って、この撮像面光学サイズにより拡大
する倍率を、遠点用ＣＣＤ１５がＨａ、近点用ＣＣＤ２
０がＨｂであるとすると、上記の光路長の相違による上
記倍率Ｇａ，Ｇｂとの関係を含めて、遠点用ＣＣＤ１５
の拡大率は、Ｇａ・Ｈａとなり、近点用ＣＣＤ２０の拡
大率は、Ｇｂ・Ｈｂとなる。当該例では、例えば１４イ
ンチのモニタの場合、上記拡大率Ｇａ・Ｈａを約１５倍
〜３０倍程度、上記拡大率Ｇｂ・Ｈｂを約７０倍程度と
することができる。

【００２０】更に図１に示されるように、上記クロスプ
リズム１４の上側に、第２系撮像素子としての第２系の
遠点用ＣＣＤ２４がカバーガラス２３を介して取り付け
られ、このＣＣＤ２４は上記遠点用ＣＣＤ１５と同様に
距離Ｄ1 だけプリズム１４の上面（プリズムの上下面及
び後面から対物レンズ１１までの光路長は全て同一とす
る）から離される。このＣＣＤ２４は、撮像面光学サイ
ズが１／４インチで４１万画素のもの（上記ＣＣＤ１５
と同一のもの）であり、回路基板２５としては例えば上
記近点用ＣＣＤ２０と同様の薄型フレキシブル回路基板
が用いられる。

【００２１】そして、図５に示されるように、上記の第
２系遠点用ＣＣＤ２４は上記第１系遠点用ＣＣＤ１５に
対し水平方向で半画素ずれるように配置される。即ち、
図示のように、実線で示した上記ＣＣＤ１５の撮像面及
び画素に対し、点線で示した撮像面及び画素となるよう
に、上記ＣＣＤ２４を配置する。これによれば、水平方
向において半画素ずれた状態の二つの画像データが形成
され、これらを合成すると、見掛け上、水平解像度が２
倍となった画像を得ることができる。

【００２２】なお、上記各ＣＣＤ１５，２０，２４へ供
給される像光は、上記クロスプリズム１４の上記ハーフ
ミラー部Ｍ1 ，Ｍ2 （ダイクロイックコート）の調整に
より、遠点用ＣＣＤ１５，２４へ与えられる光が近点用
ＣＣＤ２０の場合よりも多くなるように設定される。即
ち、内視鏡ではライトガイドを介して先端部から光照射
するため、遠点側からの入射光は、近点側からの入射光
に比べて低くなる。このため、例えば［ハーフミラー部
Ｍ1 ，Ｍ2 のそれぞれの反射率］：［ミラー部Ｍ1 ，Ｍ
2 の両者の透過率（トータル）］を、４：３、５：３、
６：４等に設定することにより、各ＣＣＤ１５，２０，
２４への入射光、即ち両画像の明るさを均等にしてい
る。

【００２３】図１において、上記のパッケージ１６、回
路基板２１及び２５の全ての入出力端子には、複数の信
号線２７が接続されるが、ＣＣＤ駆動のための駆動信号
線、例えば２７Ａ（１本だけ示す）はパラレル接合され
る。このパラレル接合とは、例えば１本の駆動信号線２
７Ａに裸線部ｅを３箇所設け、本線側から１番目の裸線
部ｅをパッケージ１６の後側の端子パッドへ、２番目の
裸線部ｅを回路基板２１の上側の端子パッドへ、３番目
の裸線部ｅを回路基板２５の後側の端子パッドへ接続し
たものである。これによれば、同一の駆動信号を１本の
信号線により三つのＣＣＤ１５，２０，２４へ供給で
き、これらをパラレル駆動できるという利点がある。

【００２４】図６及び図７には、上記三つのＣＣＤ１
５，２０，２４からビデオ信号を抽出し、処理するため
の回路構成が示されており、これらのＣＣＤ１５，２
０，２４は、上述のように同一の駆動信号線２７Ａによ
って駆動される。また、上記遠点用ＣＣＤ１５の後段
に、２／３水平走査期間だけ信号を遅延する第１ディレ
イ回路２９が設けられ、上記第２系遠点用ＣＣＤ２４の
後段に、１／３水平走査期間だけ信号を遅延する第２デ
ィレイ回路３０が設けられる。これら第１及び第２ディ
レイ回路２９，３０には、近点用ＣＣＤ２０からのビデ
オ信号と混合する加算回路３１、バッファ回路３２が接
続され、このバッファ回路３２は出力信号線２７Ｂへ接
続される。

【００２５】図７には、外部プロセッサ装置（或いは電
子内視鏡内回路）等に設けられる信号処理回路が示され
ており、図示のＣＣＤ駆動回路３３からは、１／４イン
チでかつ４１万画素のＣＣＤ１５の通常の水平転送周波
数（９１０ｆｈ）の３倍速の水平転送周波数２７３０ｆ
ｈ（９１０ｆｈ×３）が各ＣＣＤ１５，２０，２４に与
えられ、これにより三つのビデオ信号が圧縮混合され
て、一つの出力信号線２７Ｂで外部プロセッサ装置等へ
伝送される。

【００２６】また、上記出力信号線２７Ｂに接続して、
各ＣＣＤ１５，２０，２４からのビデオ信号を選択し、
かつ圧縮された信号の水平方向を通常の長さに引き伸ば
す画像選択回路３４、信号処理部３５Ａ，３５Ｂ，３５
Ｃ、各種の制御を実行するマイコン３６等が設けられ
る。上記信号処理部３５Ａ〜３５Ｃ内には、ＣＤＳ（相
関二重サンプリング）及びＡＧＣ（自動利得制御）回路
３７、Ａ／Ｄ変換器３８、２水平（２Ｈ）ラインの画像
データを記憶するラインメモリ３９、輝度（Ｙ）信号と
色（Ｃ）信号を演算するためのマトリクス回路４０、輝
度（Ｙ）処理回路４１、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）
の色信号のための色処理回路４２等が設けられる。

【００２７】そして、上記信号処理部３５Ａ，３５Ｂの
後段には、エンコーダ４４Ａ，４４Ｂを介して加算器４
５、４６が設けられており、この加算器４５は、上記Ｃ
ＣＤ１５，２４で得られ、半画素分ずれている二つの遠
点側画像における輝度信号を水平ライン毎に加算し、他
方の加算器４６は上記二つの遠点側画像の同様の色信号
を水平ライン毎に加算する。これにより、見掛け上、２
倍の解像度の水平ラインデータが得られる。

【００２８】上記加算器４５，４６の出力は、Ｄ／Ａ変
換器４７を介してモニタ等へ供給される。一方、上記信
号処理回路２５Ｃの出力は、エンコーダ４４Ｃ及びＤ／
Ａ変換器５０を介してモニタ等へ出力される。このモニ
タ表示については、後述するように、遠点側画像と近点
側画像の二画像をピクチャーインピクチャー手法等で同
一モニタに表示してもよく、この場合は、二画像処理回
路が組み込まれることになる。

【００２９】図８には、上記三つのビデオ信号の圧縮混
合処理状態が示されている。上述したように、当該例で
は３倍速の水平転送周波数２７３０ｆｈで各ＣＣＤ１
５，２０，２４から水平ラインデータを読み出すと、遠
点用ＣＣＤ１５からは、図８（Ａ）の左側に示されるよ
うに、通常の１／３の時間で水平ラインのビデオ信号
（Ｖa1）が読み出される。このビデオ信号は、第１ディ
レイ回路２９により水平ライン毎に２／３水平走査期間
だけ遅延されるので、図８（Ａ）の右側に示される状態
となる。また、第２系遠点用ＣＣＤ２４からは、図８
（Ｂ）の左側のように、１／３の水平走査時間で水平ラ
インのビデオ信号（Ｖa2）が読み出され、このビデオ信
号は、第２ディレイ回路３０により水平ライン毎に１／
３水平走査期間だけ遅延され、図８（Ｂ）の右側に示さ
れる状態となる。

【００３０】一方、近点用ＣＣＤ２０（２７万画素）の
場合、通常では６０６ｆｈの水平転送周波数で読み出さ
れており、上記２７３０ｆｈの周波数と比較すると約２
／９となるので、図８（Ｃ）に示されるように、２／９
の水平走査時間でビデオ信号（Ｖｂ）が読み出されるこ
とになる。これらのビデオ信号が、図６の加算器３１で
加算されると、図８（Ｄ）に示されるように、三つの画
像が所定の水平走査期間の領域に重ね合わされた状態と
なり、この混合ビデオ信号は、１本の出力信号線２７Ｂ
を介して外部へ取り出される。

【００３１】次に、上記の混合ビデオ信号は図７の画像
選択回路３４に供給され、ここで遠点側の二つのビデオ
信号と近点側ビデオ信号が分離、抽出され、その後に圧
縮状態の解除が行われる。従って、最終的には図８
（Ｅ）に示されるように、近点側ビデオ信号については
水平方向が約４．６倍に引き伸ばされ、遠点側ビデオ信
号については水平方向が３倍に引き伸ばされる。

【００３２】図９には、モニタにおける遠点側画像と近
点側画像の表示状態が示されており、これらの画像は、
二つのモニタに別々に表示してもよいが、当該例では一
つのモニタ５２に親画面及び子画面として表示する。即
ち、図９（Ａ）に示されるように、親画面に遠点側画像
（Ｖａ＝Ｖa1＋Ｖa2）、子画面に近点側画像（Ｖｂ）を
表示するパターンと、図９（Ｂ）に示されるように、親
画面に近点側画像（Ｖｂ）、子画面に遠点側画像（Ｖ
ａ）を表示するパターンの二つを設け、これらのパター
ンが画像切替えスイッチ等で切り替えられるようになっ
ている。

【００３３】この二画面の形成は、ピクチャーインピク
チャーの手法によって画像を合成することにより実行さ
れる。即ち、ゲートパルス発生回路、画像縮小処理を含
む画像合成回路等を設け、ゲートパルスで子画面領域を
切り抜き、この領域に縮小した近点側画像又は遠点側画
像をはめ込むようにする。

【００３４】またこの際には、上記図９（Ａ）に示され
るように、遠点側画像についてのみ電気マスクを付ける
ことができる。即ち、図４（Ａ）で説明したように、遠
点用ＣＣＤ１５，２４においては、撮像面Ｓａが光路領
域Ｌａよりも大きいので、この実際の撮像領域（Ｌａ）
に合せ、その外側に図９（Ａ）の電気マスクＭを発生さ
せる。これに対し、近点用ＣＣＤ２０は撮像面光学サイ
ズが小さく、図４（Ｂ）のように、撮像面Ｓｂの全体で
像光が捉えられるので、電気マスクを発生させないよう
にする。

【００３５】当該例は以上の構成からなり、図１に示し
た撮像部によれば、遠点用ＣＣＤ１５，２４で遠点側に
ピントが合った画像が得られ、近点用ＣＣＤ２０で近点
側にピントが合った画像が得られる。例えば、近点用Ｃ
ＣＤ２０の観察距離（焦点距離）を光路長の調整で３ｍ
ｍ前後に、遠点用ＣＣＤ１５の観察距離を１０ｍｍ前後
に設定することができる。

【００３６】そして、図６及び図７で説明したように、
上記三つのＣＣＤ１５，２０，２４で得られたビデオ信
号は、２７３０ｆｈの水平転送周波数によって水平方向
で圧縮され、混合された状態で１本の出力信号線２７Ｂ
を介して画像選択回路３４へ供給される。この画像選択
回路３４では、二つの遠点側ビデオ信号と近点側ビデオ
信号が分離・選択され、圧縮が解除されることになり、
図８（Ｅ）に示したように、遠点側ビデオ信号（１／４
インチ、４１万画素）は３倍、近点側ビデオ信号（１／
６インチ、２７万画素）は約４．６倍に引き伸ばされ
る。

【００３７】また、信号処理回路３５Ａ〜３５Ｃでは、
各ビデオ信号につき上述した所定の処理が行われ、その
後、遠点用ＣＣＤ１５と第２系遠点用ＣＣＤ２４で得ら
れた遠点側ビデオ信号の輝度信号と色信号は、水平ライ
ン毎に加算器４５，４６で加算され、合成される。一
方、近点用ＣＣＤ２０で得られた近点側ビデオ信号の輝
度信号と色信号は、所定の処理が行われて出力される。

【００３８】そして、これらの二画像は、ピクチャーイ
ンピクチャーの手法により行われ、図９（Ａ）に示され
るように、親画面の中に切り抜かれた子画面領域に、縮
小処理された近点側画像等がはめ込まれる。また、画像
切替えスイッチ等を操作すると、図９（Ｂ）に示される
ように、上記とは逆に遠点側画像が縮小処理され、これ
が子画面として近点側画像の親画面内に表示される。

【００３９】このようにして、当該例では遠点側画像と
近点側画像の両者を表示し、観察することができ、親画
面に表示した時で、遠点側画像が約１５倍〜３０倍（Ｇ
ａ・Ｈａ）程度に拡大されるのに対し、近点側画像を約
７０倍（Ｇｂ・Ｈｂ）程度に拡大することができる。従
って、当該例では従来と同等の被観察体内画像と共に、
拡大された近距離にある被写体を観察することができ
る。

【００４０】しかも、上記の遠点側画像は二つのＣＣＤ
１５，２４から出力される水平方向に半画素ずれた画像
を合成するので、水平方向の解像度が高い画像が得られ
るという利点がある。

【００４１】なお、当該実施形態例では、近点用ＣＣＤ
２０として、１／６インチで２７万画素のものを用いた
が、その他の仕様のもの、例えば遠点用ＣＣＤ１５と同
様の１／４インチの４１万画素のＣＣＤを近点用ＣＣＤ
として用いてもよく、この場合でも、約４７倍の拡大率
の近点側画像を得ることができる。また、上記例では、
遠点用ＣＣＤを２個配置しているが、近点用ＣＣＤを２
個設けるようにすることもでき、更には四つの光路に分
離する光路分離手段を設け、遠点用と近点用のＣＣＤを
２個ずつ配置してもよい。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
対物光学系部材から出射された像光を分離し、この分離
光路の後側に、観察距離が異なるように光路長を変えて
配置した複数の第１系撮像素子と、この第１系撮像素子
の画素位置に対し水平方向に半画素分ずらして配置した
第２系撮像素子と設けたので、異なる距離にピントが合
った複数の画像を同時に表示すると共に、解像度の高い
画像を得ることができ、診断、処置等に有益な情報が得
られるという利点がある。

【００４３】請求項３の発明によれば、近点側の撮像素
子の撮像面光学サイズを遠点側の撮像素子に比べて小さ
くすることにより、近点側画像の拡大率を高めることが
可能となる。請求項４の発明によれば、同一の駆動信号
線を複数の撮像素子のそれぞれの回路基板に対しパラレ
ル接合したので、複数ある撮像素子毎に駆動信号線を接
続配置する必要がなく、一組の駆動信号線で複数の撮像
素子を駆動することができる。請求項５の発明によれ
ば、撮像素子の読出しの水平転送周波数を高くして画像
信号を圧縮し、複数の撮像素子からの画像信号を混合し
て出力するので、１本の出力信号線を介してビデオ信号
を出力できるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態例に係る遠近画像を形成する
電子内視鏡装置の撮像部の構成を示す図である。

【図２】図１の撮像部の正面図である。

【図３】実施形態例の遠点用ＣＣＤ像及び近点用ＣＣＤ
像と光路長との関係を示す説明図である。

【図４】実施形態例の遠点用ＣＣＤ［図（Ａ）］と近点
用ＣＣＤ［図（Ｂ）］の撮像面光学サイズを示す図であ
る。

【図５】実施形態例の遠点用ＣＣＤと第２系遠点用ＣＣ
Ｄの光学的配置関係を示す図である。

【図６】実施形態例におけるビデオ信号処理回路の前段
の構成を示すブロック図である。

【図７】実施形態例のビデオ信号処理回路の後段の構成
を示すブロック図である。

【図８】実施形態例での遠点側ビデオ信号と近点側ビデ
オ信号の圧縮混合処理を示す図である。

【図９】実施形態例のモニタでの各画像の表示状態を示
す説明図である。

【符号の説明】

１１ … 対物レンズ、１２ … 光学ローパスフィル
タ、１４ … クロスプリズム（光路分離手段）、１５
… 遠点用ＣＣＤ（第１系）、２０ … 近点用ＣＣ
Ｄ（第１系）、２４ … 第２系遠点用ＣＣＤ、２７
… 信号線、２７Ａ … 駆動信号線、２７Ｂ … 出
力信号線、２９，３０ … ディレイ回路、３１，４
５，４６ … 加算器、３４ … 画像選択回路、３５
（Ａ〜Ｃ） … 信号処理回路、Ｍ1 ，Ｍ2 … ハー
フミラー部。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端部に設けられた対物光学系部材と、 この対物光学系部材から出射された像光を分離する光路
   分離手段と、 この光路分離手段からの出射光を入力し、かつ撮像のた
   めの光路長が変るように配置して異なる距離にピントが
   合った像を撮影する複数の第１系撮像素子と、 上記光路分離手段からの出射光を入力し、上記第１系撮
   像素子の画素位置に対し水平方向に半画素分ずらして配
   置した第２系撮像素子と、を含み、 上記第１系撮像素子により観察距離の異なる被観察体内
   像を撮影すると共に、この第１系撮像素子と上記第２系
   撮像素子で得られた信号を合成して解像度の高い画像を
   形成するようにした遠近画像を形成する電子内視鏡装
   置。
2. 【請求項２】 上記光路分離手段としてクロスプリズム
   を用い、 上記第１系撮像素子として遠点及び近点を撮像する二つ
   の撮像素子を設けると共に、 上記第２系撮像素子として遠点又は近点を撮像する一つ
   の撮像素子を設けたことを特徴とする上記請求項１記載
   の遠近画像を形成する電子内視鏡装置。
3. 【請求項３】 近点用の上記撮像素子の撮像面光学サイ
   ズを遠点用の上記撮像素子に比べて小さくすることによ
   り、近点側画像の拡大率を高めたことを特徴とする上記
   請求項１又は２記載の遠近画像を形成する電子内視鏡装
   置。
4. 【請求項４】 撮像素子駆動信号を供給するための同一
   の駆動信号線を、上記複数の撮像素子のそれぞれの回路
   基板に対しパラレル接合したことを特徴とする上記請求
   項１乃至３記載の遠近画像を形成する電子内視鏡装置。
5. 【請求項５】 上記複数の撮像素子の水平転送周波数
   を、最多画素の撮像素子の水平転送周波数に配置撮像素
   子数を掛けた値又はその近傍の値に設定し、複数の画像
   信号を圧縮混合して出力したことを特徴とする上記請求
   項１乃至４記載の遠近画像を形成する電子内視鏡装置。