JPS6053919A - 内視鏡用撮像装置 - Google Patents
内視鏡用撮像装置Info
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- JPS6053919A JPS6053919A JP58163587A JP16358783A JPS6053919A JP S6053919 A JPS6053919 A JP S6053919A JP 58163587 A JP58163587 A JP 58163587A JP 16358783 A JP16358783 A JP 16358783A JP S6053919 A JPS6053919 A JP S6053919A
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- endoscope
- optical system
- imaging
- observation
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/04—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres
- G02B6/06—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres the relative position of the fibres being the same at both ends, e.g. for transporting images
- G02B6/065—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres the relative position of the fibres being the same at both ends, e.g. for transporting images with dynamic image improvement
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
- G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
- G02B23/26—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes using light guides
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- Y10S600/921—Manipulating image characteristics
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- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
- Endoscopes (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は解像度を向上した内視鏡用観察・１Ｉｌｉ像装
置に関する。
置に関する。
［発明の技術的背景とその問題点コ
近年、テレビジョンカメラとか内視鏡等に固体Ｒ機素子
を用いた撮像装置が実用化される状況になっている。
を用いた撮像装置が実用化される状況になっている。
現行の内視鏡は、イメージガイド及びライトガイドと呼
ばれる直径が数１０ミクロン程度の光学繊維を例えば数
万本最密状に束ねたものを像伝達手段及び照明光伝達手
段として用いており、特に内視鏡本体の先端部に設けた
結像光学系による被写体像をイメージガイドの先端面に
結像し、手元操作部側まで挿通された該イメージガイド
の後端の像を接眼光学系にて観察できるようにしである
。
ばれる直径が数１０ミクロン程度の光学繊維を例えば数
万本最密状に束ねたものを像伝達手段及び照明光伝達手
段として用いており、特に内視鏡本体の先端部に設けた
結像光学系による被写体像をイメージガイドの先端面に
結像し、手元操作部側まで挿通された該イメージガイド
の後端の像を接眼光学系にて観察できるようにしである
。
この場合における観察像の分解能は、イメージガイドを
形成する光学［ｔ（ファイバ）の本数によって制限され
るため、その本数が多い方が望ましいが、患者に挿入す
る際の苦痛を軽減するために細径にした挿入部において
は挿通可能になる本数が少くなりがちとなり、分解能の
低下がさくブられない。又、各ファイバとの境界が暗い
網目状に観察され、特に拡大した場合見づらくなる。
形成する光学［ｔ（ファイバ）の本数によって制限され
るため、その本数が多い方が望ましいが、患者に挿入す
る際の苦痛を軽減するために細径にした挿入部において
は挿通可能になる本数が少くなりがちとなり、分解能の
低下がさくブられない。又、各ファイバとの境界が暗い
網目状に観察され、特に拡大した場合見づらくなる。
一方、固体撮像素子を用いた場合においても挿入部内に
収納可能となる場合における画素数のものでは、その分
解能が充分なものとは言えず、観察によって的確な診断
を下すことが困難になる。
収納可能となる場合における画素数のものでは、その分
解能が充分なものとは言えず、観察によって的確な診断
を下すことが困難になる。
又、テレビカメラに用いられる場合においても固体撮像
素子の画素数が不足しがちとなり、このため昭和５８年
７月１８日の日経産業新聞に公表されている従来例のよ
うに、ＣＯＤ （電荷結合素子）をその受光素子の配列
の１７７２のピッチだけ振動させることにより、分解能
を向上させたものがある。
素子の画素数が不足しがちとなり、このため昭和５８年
７月１８日の日経産業新聞に公表されている従来例のよ
うに、ＣＯＤ （電荷結合素子）をその受光素子の配列
の１７７２のピッチだけ振動させることにより、分解能
を向上させたものがある。
しかしながら上記従来例は、多数の信号線と接続される
ＣＯＤ自体を振動させるため、長期の使用においては接
触不良を起きし易い。又、電極等と一体的に振動させな
ければならず、負荷が太きくなり、従って振動させるた
めのバイモルフ圧電素子の形状も大きくなり、振動駆動
系を含めたＣＯＤが嵩ばつてしまうという欠点が生じる
。このため細径の挿入部を有する内視鏡には使用が困難
になる。さらにイメージガイドを用いた内視鏡には適用
で・きない。
ＣＯＤ自体を振動させるため、長期の使用においては接
触不良を起きし易い。又、電極等と一体的に振動させな
ければならず、負荷が太きくなり、従って振動させるた
めのバイモルフ圧電素子の形状も大きくなり、振動駆動
系を含めたＣＯＤが嵩ばつてしまうという欠点が生じる
。このため細径の挿入部を有する内視鏡には使用が困難
になる。さらにイメージガイドを用いた内視鏡には適用
で・きない。
［発明の目的］
本発明は上述した点にかんがみてなされたもので、細径
の挿入部を有する内視鏡に対しても使用可能で、且つ分
解能を向上でき、イメージガイドを用いた場合にも網目
等が生じることも防止できる内視鏡用観察・撮像装置を
提供することを目的とする。
の挿入部を有する内視鏡に対しても使用可能で、且つ分
解能を向上でき、イメージガイドを用いた場合にも網目
等が生じることも防止できる内視鏡用観察・撮像装置を
提供することを目的とする。
［発明の概要］
本発明はファイババンドルを用いて形成したイメージガ
イドを用いた観察光学系の一部、又は結像面に被写体の
像を結像する結像光学系の一部を前記結像面に配設され
るファイバ又は撮録素子の配列のピッチの１／２等所定
量だけ振動させる手段を設けることにより細径のスペー
ス内にも収納でき、且つ分解能を向上できるようになっ
ている。
イドを用いた観察光学系の一部、又は結像面に被写体の
像を結像する結像光学系の一部を前記結像面に配設され
るファイバ又は撮録素子の配列のピッチの１／２等所定
量だけ振動させる手段を設けることにより細径のスペー
ス内にも収納でき、且つ分解能を向上できるようになっ
ている。
［量目の実施例コ
以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。
第１図ないし第４図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は第１実施例が適用された内視鏡を示し、第２図は振
動される透明板の一部を示し、第３図は透明板に当接し
て支持する圧電振動子を示し、第４図は透明板が圧電振
動子で支持された状態を示す。
図は第１実施例が適用された内視鏡を示し、第２図は振
動される透明板の一部を示し、第３図は透明板に当接し
て支持する圧電振動子を示し、第４図は透明板が圧電振
動子で支持された状態を示す。
第１図に示すように第１実施例の観察・撮像装置（この
場合には観察装置）を備えた軟性の内視鏡１は、細長で
可撓性の挿入部２と、該挿入部２の後端側に連設された
操作部３と、該操作部３の後端側に形成された接眼部４
と、操作部３の側部から延出されたライトガイドケーブ
ル５とから構成されている。
場合には観察装置）を備えた軟性の内視鏡１は、細長で
可撓性の挿入部２と、該挿入部２の後端側に連設された
操作部３と、該操作部３の後端側に形成された接眼部４
と、操作部３の側部から延出されたライトガイドケーブ
ル５とから構成されている。
上記挿入部２の先端には結像用の対物レンズ系６が配設
され、該対物レンズ系６で光学像が結像される位置にそ
の先端面が臨むようにして、光学ｌｌｉ維束（ファイバ
バンドル）で形成されたイメージガイド７が挿入部２内
を挿通されている。このイメージガイド７の先端面に結
像された像は１、像伝達手段としての該イメージガイド
７によって後端面に伝達され、接眼部４内に配設された
接眼レンズ系８にてＨ察できる１１２察光学系が形成さ
れている。
され、該対物レンズ系６で光学像が結像される位置にそ
の先端面が臨むようにして、光学ｌｌｉ維束（ファイバ
バンドル）で形成されたイメージガイド７が挿入部２内
を挿通されている。このイメージガイド７の先端面に結
像された像は１、像伝達手段としての該イメージガイド
７によって後端面に伝達され、接眼部４内に配設された
接眼レンズ系８にてＨ察できる１１２察光学系が形成さ
れている。
一方、挿入部２内には照明光を伝達するライ１〜ガイド
９が挿通され、該ライトガイド９は操作部３で湾曲され
てライトガイドケーブル５内を挿通され、その端部に形
成されたコネクタを図示しない光源装置に装着すること
によって、端部に照明光が照射され、挿入部２の先端側
の端面から配向レンズ１０を経て、前方の被写体側に照
射されるようになっている。
９が挿通され、該ライトガイド９は操作部３で湾曲され
てライトガイドケーブル５内を挿通され、その端部に形
成されたコネクタを図示しない光源装置に装着すること
によって、端部に照明光が照射され、挿入部２の先端側
の端面から配向レンズ１０を経て、前方の被写体側に照
射されるようになっている。
ところで、上記結像用の対物レンズ系６と、結像位置と
なるイメージガイド７の前端面との間の光路上に、薄い
ガラス板等の透明板１１が配設されて結像光学系が形成
され、イメージガイド７の後端面と接眼レンズ系８との
間にも透明板１２が配設された観察光学系になっている
。
なるイメージガイド７の前端面との間の光路上に、薄い
ガラス板等の透明板１１が配設されて結像光学系が形成
され、イメージガイド７の後端面と接眼レンズ系８との
間にも透明板１２が配設された観察光学系になっている
。
上記透明板１１．１２はそれぞれ枠体１３．１４内に収
納され、各透明体１１（又は１２）は、第３図に示すよ
うに一方の面の上下及び左右周縁における４箇所に当接
する圧電振動子１５．・・・。
納され、各透明体１１（又は１２）は、第３図に示すよ
うに一方の面の上下及び左右周縁における４箇所に当接
する圧電振動子１５．・・・。
１５（又は１６．・・・、１６）と、他方の面の周縁に
当接するダンパ１７（又は１８）（第４図参照）を介装
して枠体１３（又は１４）に支持されている。各圧電振
動子１５．１６は枠体１３又は１４に固着してあり、半
球状部材を介して透明板１１゜１２を支持するようにし
ている。
当接するダンパ１７（又は１８）（第４図参照）を介装
して枠体１３（又は１４）に支持されている。各圧電振
動子１５．１６は枠体１３又は１４に固着してあり、半
球状部材を介して透明板１１゜１２を支持するようにし
ている。
前記圧電振動子１５．・・・、１５における対向して配
設されたもの、例えば上下に対向しているものは、それ
ぞれ交流電圧の印加によって逆位相で厚みが変化するよ
うに振動させることができるようになっており、この振
動によって透明板１１又は１２はその中心を支点にして
第２図の矢符で示すように振動されることになる。この
場合両透明体１１．１２が同期して振動させられるよう
になっており、又、この振動によって、光の進行方向が
ずれ、このずれ量は結像面においてイメージガイド７を
形成するファイバの配列のピッチの１７′２になるよう
にしである。
設されたもの、例えば上下に対向しているものは、それ
ぞれ交流電圧の印加によって逆位相で厚みが変化するよ
うに振動させることができるようになっており、この振
動によって透明板１１又は１２はその中心を支点にして
第２図の矢符で示すように振動されることになる。この
場合両透明体１１．１２が同期して振動させられるよう
になっており、又、この振動によって、光の進行方向が
ずれ、このずれ量は結像面においてイメージガイド７を
形成するファイバの配列のピッチの１７′２になるよう
にしである。
上記横方向の圧電振動子１５．１５（又は１Ｇ。
１６）についても前記上下方向の場合のものと適宜関係
で透明板１１（又は１２）を振動させるようになってい
る。例えば、第２図に示すような振動状態において、透
明板１１（又は１２）が丁度垂直になった場合に横方向
の振動が最大となり、横方向のファイバの配列のピッチ
の１７′２だけずらすような振動モードとなるよう印加
電圧の位相を制御する。
で透明板１１（又は１２）を振動させるようになってい
る。例えば、第２図に示すような振動状態において、透
明板１１（又は１２）が丁度垂直になった場合に横方向
の振動が最大となり、横方向のファイバの配列のピッチ
の１７′２だけずらすような振動モードとなるよう印加
電圧の位相を制御する。
尚、これら振動は、視覚上残像によって重ね合わせた像
どして観察できる周波数以上のものであれば良い。
どして観察できる周波数以上のものであれば良い。
このように構成された第１実施例によれば、２枚の透明
板１１．１２を同期させた状態でファイバの配列のピッ
チの１／２だけ振動させながら、接眼部４後方より観察
できるようにしであるので、例えば上下に取付けた圧電
振動子１５．１５及び１６．１６による振動によって、
分解能が倍になる。又、左右方向についても振動させる
ようにしであるので、左右方向の分解能・も倍にできる
。さらに、振動させながら観察するようにしであるので
ファイバの配設による網目模様を除去できる。
板１１．１２を同期させた状態でファイバの配列のピッ
チの１／２だけ振動させながら、接眼部４後方より観察
できるようにしであるので、例えば上下に取付けた圧電
振動子１５．１５及び１６．１６による振動によって、
分解能が倍になる。又、左右方向についても振動させる
ようにしであるので、左右方向の分解能・も倍にできる
。さらに、振動させながら観察するようにしであるので
ファイバの配設による網目模様を除去できる。
又、縞状のものを見た場合に生じるモアレ縞を除去でき
る。
る。
この第１実施例は、圧電振動子を用いてガラス板あるい
はプラスチック板等の透明板１１．１２を小さな振幅で
振動させるのみで分解能を大きく向上できる。従ってフ
ァイバの本数の少い内視鏡にも適用できるし、細径の挿
入部２内にも収納できる。
はプラスチック板等の透明板１１．１２を小さな振幅で
振動させるのみで分解能を大きく向上できる。従ってフ
ァイバの本数の少い内視鏡にも適用できるし、細径の挿
入部２内にも収納できる。
又、構造が簡単であり、低コストで実現できる。
第５図は本発明の第２実施例の観察・撮像装置（この場
合には撮像装置）を備えた内視鏡を示す。
合には撮像装置）を備えた内視鏡を示す。
この実施例に係る内視鏡２１においては、イメージガイ
ドを用いないでＣＯＤ等を用いた固体撮像素子２２が用
いられている。
ドを用いないでＣＯＤ等を用いた固体撮像素子２２が用
いられている。
上記固体撮像素子２２の撮像面（結像面）における受光
素子２３．・・・、２３の配列は例えば第６図ｊこ示す
数値のようになっており、これら受光素子２３．・・・
、２３で受光された光量は電気信号に変換され、手元側
のライトガイドケーブルを経てフレームメモリ２４に記
録され、記録された電気信号はテレビ信号にしてブラウ
ン管に表示できるようになっている。この実茄例が適用
された内視鏡２１においては、Ｒ像面に被写体の像を結
像する結像光学系における固体撮像素子２２の前に上記
第１実施例で述べた透明板１１が配設されている（手元
側には配設されていない）。
素子２３．・・・、２３の配列は例えば第６図ｊこ示す
数値のようになっており、これら受光素子２３．・・・
、２３で受光された光量は電気信号に変換され、手元側
のライトガイドケーブルを経てフレームメモリ２４に記
録され、記録された電気信号はテレビ信号にしてブラウ
ン管に表示できるようになっている。この実茄例が適用
された内視鏡２１においては、Ｒ像面に被写体の像を結
像する結像光学系における固体撮像素子２２の前に上記
第１実施例で述べた透明板１１が配設されている（手元
側には配設されていない）。
上記透明板１１の周辺における上下及び左右に、上記第
１実施例で述べた圧電振動子１５．・・・、１５が半球
状部材等を介して保持するように配設しである。
１実施例で述べた圧電振動子１５．・・・、１５が半球
状部材等を介して保持するように配設しである。
これら圧電素子１５．・・・、１５には、パルス（Ｎ圧
）が印加され、このパルスの印加によって、例えば左右
方向のものがまず振動して最初く振動前）、第６図にお
ける実線で示す受光素子２３゜・・・、２３の位置のみ
で受光されたものが、振動により光路がずれて本来符号
Ａ、・・・、Ａで示す位置に結像されるべき画点が各受
光素子２３．・・・、２３で受光されるようになってい
る。この状態に引き続くパルスは上下方向の圧電振動子
１５．１５に印加され、この印加によって光路が上下方
向にずれ、本来第６図の符＠Ｂ、・・・、Ｂに結像され
るべき画点が各受光素子２３．・・・、２３で受光され
る。さらにこの状態から前記左右方向のものに印加され
ていたパルスがローレベル（又は逆極性ンに戻り、本来
Ｃ１・・・、Ｃに結像されるべき画点が各受光素子２３
．・・・、２３で受光される。これに引き続いて上下方
向のものに印加されるパルスはローレベル（又は逆極性
）にもどるというように、上下方向及び左右方向に若干
離れて規則正しく配列された各受光素子２３．・・・、
２３で時分割的に４倍の画像を受光できる。尚上記台受
光素子２３゜・・・、２３が若干離れて配設されている
間には転送用素子が形成されている。
）が印加され、このパルスの印加によって、例えば左右
方向のものがまず振動して最初く振動前）、第６図にお
ける実線で示す受光素子２３゜・・・、２３の位置のみ
で受光されたものが、振動により光路がずれて本来符号
Ａ、・・・、Ａで示す位置に結像されるべき画点が各受
光素子２３．・・・、２３で受光されるようになってい
る。この状態に引き続くパルスは上下方向の圧電振動子
１５．１５に印加され、この印加によって光路が上下方
向にずれ、本来第６図の符＠Ｂ、・・・、Ｂに結像され
るべき画点が各受光素子２３．・・・、２３で受光され
る。さらにこの状態から前記左右方向のものに印加され
ていたパルスがローレベル（又は逆極性ンに戻り、本来
Ｃ１・・・、Ｃに結像されるべき画点が各受光素子２３
．・・・、２３で受光される。これに引き続いて上下方
向のものに印加されるパルスはローレベル（又は逆極性
）にもどるというように、上下方向及び左右方向に若干
離れて規則正しく配列された各受光素子２３．・・・、
２３で時分割的に４倍の画像を受光できる。尚上記台受
光素子２３゜・・・、２３が若干離れて配設されている
間には転送用素子が形成されている。
上記パルスは各受光素子２３．・・・、２３がら信号を
取り出すのに用いるクロックパルスを分周する等して形
成され、パルスが印加されて振動させられた各状態（即
ち、各受光素子２３．・・・、２３が実線で示す本来の
位置、符号Ａ、・・・、Ａ、符号Ｂ、・・・１８％符号
Ｃ１・・・、Ｃでそれぞれ示す位置に結像されるのを受
光する状態）において、各受光素子２３．・・・、２３
から取出された信号はフレームメモリ２４の各メモリ素
子に順次記憶され、上下方向及び左右方向のパルスが一
周期印加されると、フレームメモリ２４は１フレ一ム分
の画素数の信号を記憶できることになる。
取り出すのに用いるクロックパルスを分周する等して形
成され、パルスが印加されて振動させられた各状態（即
ち、各受光素子２３．・・・、２３が実線で示す本来の
位置、符号Ａ、・・・、Ａ、符号Ｂ、・・・１８％符号
Ｃ１・・・、Ｃでそれぞれ示す位置に結像されるのを受
光する状態）において、各受光素子２３．・・・、２３
から取出された信号はフレームメモリ２４の各メモリ素
子に順次記憶され、上下方向及び左右方向のパルスが一
周期印加されると、フレームメモリ２４は１フレ一ム分
の画素数の信号を記憶できることになる。
この場合には固体撮像素子２２の分解能を実質的に４倍
にできるので、例えば面積を１／４にする等画素数を少
くして小型化したものを用いても、その分解能を低下さ
せることなく、使用できる。
にできるので、例えば面積を１／４にする等画素数を少
くして小型化したものを用いても、その分解能を低下さ
せることなく、使用できる。
第７図は第３実施例の撮像装置を用いた内視鏡を示す。
この実施例においては、２枚のプリズム３１．３２を対
物レンズ系６と固体撮像素子１１との間に配設して結像
光学系を形成し、この場合プリズム３１は上下の周縁に
圧電振動子３３．３３を介して支持され、プリズム３２
は左右の周縁に圧電振動子３４．３４ （図示では一方
のみ）を介して支持されている。
物レンズ系６と固体撮像素子１１との間に配設して結像
光学系を形成し、この場合プリズム３１は上下の周縁に
圧電振動子３３．３３を介して支持され、プリズム３２
は左右の周縁に圧電振動子３４．３４ （図示では一方
のみ）を介して支持されている。
上記プリズム３１は上下方向に厚みが異るものであり、
このプリズム３１を圧電振動子３３，３３で矢符で示す
ようにわずかに振動させることによって、該プリズム３
１を通る光路が上下方向に大きくずれるようになってい
る。同様にプリズム３２は左右方向に厚みが異るもので
あり、振動によってその光路が左右方向に大きくずれる
ようになっている。
このプリズム３１を圧電振動子３３，３３で矢符で示す
ようにわずかに振動させることによって、該プリズム３
１を通る光路が上下方向に大きくずれるようになってい
る。同様にプリズム３２は左右方向に厚みが異るもので
あり、振動によってその光路が左右方向に大きくずれる
ようになっている。
従って、これらプリズム３１．３２を固体撮像素子１１
の撮像面における受光素子の上下方向及び左右方向の配
列のピッチのそれぞれ１／２振動させることによって、
分解能を向上できるようになっている。
の撮像面における受光素子の上下方向及び左右方向の配
列のピッチのそれぞれ１／２振動させることによって、
分解能を向上できるようになっている。
この実施例は、わずかに傾くと各プリズム３１゜３２を
通る光路が大きくずれるので、充分微小な振幅での振動
で分解能を向上できる。従って小さな圧電振動子３３，
３３；３４，３４でも充分可能になる。尚、上述におけ
る各実施例において、例えば上下方向にそれぞれ設けた
圧電振動子１５゜１５．３３等は一方のみで済ませるこ
ともできる。
通る光路が大きくずれるので、充分微小な振幅での振動
で分解能を向上できる。従って小さな圧電振動子３３，
３３；３４，３４でも充分可能になる。尚、上述におけ
る各実施例において、例えば上下方向にそれぞれ設けた
圧電振動子１５゜１５．３３等は一方のみで済ませるこ
ともできる。
左右方向のものについても同様である。
第８図は上述した各実施例の圧電振動子１５゜１６．３
１．３２等を振動させる場合における振幅制御回路４１
を示す。
１．３２等を振動させる場合における振幅制御回路４１
を示す。
この振幅制御回路４１は、例えば第５図の固体Ｒ像素子
１１に結像された光学像は電気信号に変換されてフレー
ムメモリ２今に記録される。このフレームメモリ２４に
記録される信号における適当な１ラインにおいて、その
画素の信号を取り込んでそのフーリエ周波数成分の最大
値を検出する最大周波数検出回路４２を経てこの検出回
路４２の出力信号を制御信号として、圧電振動子（例え
ば１５）に印加される駆動電圧を、増幅器４３の増幅度
を制御し、振幅量を適切な量（つまり配列のピッチの１
／２）に制御できるようにしである。
１１に結像された光学像は電気信号に変換されてフレー
ムメモリ２今に記録される。このフレームメモリ２４に
記録される信号における適当な１ラインにおいて、その
画素の信号を取り込んでそのフーリエ周波数成分の最大
値を検出する最大周波数検出回路４２を経てこの検出回
路４２の出力信号を制御信号として、圧電振動子（例え
ば１５）に印加される駆動電圧を、増幅器４３の増幅度
を制御し、振幅量を適切な量（つまり配列のピッチの１
／２）に制御できるようにしである。
尚、増幅器４３は、駆動電圧発生回路４４て光生された
振動用電圧を制御端に印加される電圧に応じた増幅度で
増幅するものである。
振動用電圧を制御端に印加される電圧に応じた増幅度で
増幅するものである。
上記最大周波数検出回路４２における出力信号は、例え
ば次のようにして形成される。１ラインの走査周波数に
画素数の２倍を乗じた周波数を最大のものとして、この
周波数より順次少しずつ低くなる周波数を通すフィルタ
をいくつか用意し、これらのフィルタをアナログスイッ
チ又はマルチプレクサを介して順次切換えて各フィルタ
を通した信号出力で周波数−電圧（ナーＶ）変換出力を
得る。この変換出力と１フレーム前の同一ラインの変換
出力を記録したものとを比較し、大きい方の値を制御信
号として出力することによって、圧電振動子１５は最も
分解能が向上する振幅に自動的に保持されることになる
。従って、温度その他の影響あるいは経年変化等に関係
なく正確に配列の１／２ピツチだけずらすようにするこ
とができる。
ば次のようにして形成される。１ラインの走査周波数に
画素数の２倍を乗じた周波数を最大のものとして、この
周波数より順次少しずつ低くなる周波数を通すフィルタ
をいくつか用意し、これらのフィルタをアナログスイッ
チ又はマルチプレクサを介して順次切換えて各フィルタ
を通した信号出力で周波数−電圧（ナーＶ）変換出力を
得る。この変換出力と１フレーム前の同一ラインの変換
出力を記録したものとを比較し、大きい方の値を制御信
号として出力することによって、圧電振動子１５は最も
分解能が向上する振幅に自動的に保持されることになる
。従って、温度その他の影響あるいは経年変化等に関係
なく正確に配列の１／２ピツチだけずらすようにするこ
とができる。
尚、上記最大周波数を検出する手段として表面波実時間
フーリエ変換素子等を用いることもできる。又微小時間
で読み出して波形整形し、カウンタ等連してその周波数
成分の比較により制御することもできる。
フーリエ変換素子等を用いることもできる。又微小時間
で読み出して波形整形し、カウンタ等連してその周波数
成分の比較により制御することもできる。
尚、上述した各実施例の他に、透明板１１，１２、プリ
ズム３１．３２等を介装して形成した結像光学系のみな
らず、介装しない光学系において対物レンズ系６の少く
とも一部を振動させて（撮像素子を用いた場合）、光路
を周期的にずらすことによっても可能になることｌよ明
らかであり、この場合も本発明に腐するものである。又
、イメージガイドを用いた場合には対物レンズ系６と接
眼レンズ系８との少くとも一部を同期させて周期的にず
らしても良い。
ズム３１．３２等を介装して形成した結像光学系のみな
らず、介装しない光学系において対物レンズ系６の少く
とも一部を振動させて（撮像素子を用いた場合）、光路
を周期的にずらすことによっても可能になることｌよ明
らかであり、この場合も本発明に腐するものである。又
、イメージガイドを用いた場合には対物レンズ系６と接
眼レンズ系８との少くとも一部を同期させて周期的にず
らしても良い。
尚、本発明は内視鏡に用いられるものに限定されるもの
でなく、固体撮像素子の搬像面に像を結像する光学機器
類に広く適用できるものである。
でなく、固体撮像素子の搬像面に像を結像する光学機器
類に広く適用できるものである。
尚、上述の各実施例において示したように、上下方向あ
るいは左右方向等一つの方向又は２つの方向からずれる
ように振動させることはもとより、第３実施例における
プリズム３１．３２等を（微小角度にわたって）回転振
動させるようにしても良いことは明らかであり、これら
についても本発明に属するものである。
るいは左右方向等一つの方向又は２つの方向からずれる
ように振動させることはもとより、第３実施例における
プリズム３１．３２等を（微小角度にわたって）回転振
動させるようにしても良いことは明らかであり、これら
についても本発明に属するものである。
又、振動によりずらす量は配列の１／２ピツチに限られ
るものでなく、例えば第６図において、左右あるいは上
下に１／３ピツチずつずらす（つまり初期状態から次に
１／３ずらし、その次にさらに２／３ずらし、その次は
再び元の位置に戻すという具合）等隣り合う受光素子部
分が接するように形成してない場合には一般には１／ｎ
（ｎ ：自然数）ずつずらすようにしてより分解能を
向上させることもできる。尚、駆動用の手段としての電
気様械変換素子は、圧電振動子あるいはバイモルフ振動
子でも良い。又、ソレノイドに流す電流で、永久磁石等
を取付けた透明板１１．１２等を振動させるようにする
こともできる。
るものでなく、例えば第６図において、左右あるいは上
下に１／３ピツチずつずらす（つまり初期状態から次に
１／３ずらし、その次にさらに２／３ずらし、その次は
再び元の位置に戻すという具合）等隣り合う受光素子部
分が接するように形成してない場合には一般には１／ｎ
（ｎ ：自然数）ずつずらすようにしてより分解能を
向上させることもできる。尚、駆動用の手段としての電
気様械変換素子は、圧電振動子あるいはバイモルフ振動
子でも良い。又、ソレノイドに流す電流で、永久磁石等
を取付けた透明板１１．１２等を振動させるようにする
こともできる。
［発明の効果コ
以上述べたように本発明によれば、結像光学系を経て結
像面あるいは撮影面に結像される像が、結像面等のファ
イバ又は撮像素子の配列のピッチに応じた所定同周期的
にずらす手段を形成し、この周期的にずらした状態での
情報を取り込むようにしであるので少い画素数において
も高０分解０ヒの画像を実現できる。
像面あるいは撮影面に結像される像が、結像面等のファ
イバ又は撮像素子の配列のピッチに応じた所定同周期的
にずらす手段を形成し、この周期的にずらした状態での
情報を取り込むようにしであるので少い画素数において
も高０分解０ヒの画像を実現できる。
従って小さなスペース内にも収納して使用、できる。又
、固体撮像素子自体を振動させる場合よりも小さな駆動
手段にて駆動できる。又、振動により網目とか縞状の被
写体を観察あるいは撮像した場合にもモアレ縞を生じな
いようにできる。
、固体撮像素子自体を振動させる場合よりも小さな駆動
手段にて駆動できる。又、振動により網目とか縞状の被
写体を観察あるいは撮像した場合にもモアレ縞を生じな
いようにできる。
第１図ないし第４図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は第１実施例が適用された内視鏡を示す説明図、第２
図は振動される透明板によって入射光の進行方向がずれ
ることを示す説明図、第３図は透明板を振動させるため
に用いられる圧電振動子を示す斜視図、第４図は第１図
における透明板を保持する部分を拡大して示す側面図、
第５図及び第６図は本発明の第２実施例に係り、第５図
は第２実施例が適用された内視鏡の一部を示し、第６図
は固体撮像素子のＩｉ像面における受光素子の配列を示
す正面図、第７図は本発明の第３実施例の撮像装置を示
す説明図、第８図は圧電振動子の振動振幅を制御する振
幅制御回路を示すブロック図である。 １・・・内視鏡 ２・・・挿入部 ６・・・対物レンズ系 ７・・・イメージガイド１１．
１２・・・透明板 １３．１４・・・枠体１５．１６．
３３．３４・・・圧電振動子２２・・・固体撮像索子
２４・・・フレームメモリ３１．３２・・・プリズム
４１・・・振幅制計回路第５図 第６図 第７図 第８図
図は第１実施例が適用された内視鏡を示す説明図、第２
図は振動される透明板によって入射光の進行方向がずれ
ることを示す説明図、第３図は透明板を振動させるため
に用いられる圧電振動子を示す斜視図、第４図は第１図
における透明板を保持する部分を拡大して示す側面図、
第５図及び第６図は本発明の第２実施例に係り、第５図
は第２実施例が適用された内視鏡の一部を示し、第６図
は固体撮像素子のＩｉ像面における受光素子の配列を示
す正面図、第７図は本発明の第３実施例の撮像装置を示
す説明図、第８図は圧電振動子の振動振幅を制御する振
幅制御回路を示すブロック図である。 １・・・内視鏡 ２・・・挿入部 ６・・・対物レンズ系 ７・・・イメージガイド１１．
１２・・・透明板 １３．１４・・・枠体１５．１６．
３３．３４・・・圧電振動子２２・・・固体撮像索子
２４・・・フレームメモリ３１．３２・・・プリズム
４１・・・振幅制計回路第５図 第６図 第７図 第８図
Claims (3)
- （１）結像光学系にて結像面に結像された被写体の像を
ファイバトンドルを介して接眼光学系にて観察可能とす
る観察光学系、又は結像光学系にて受光素子が配列され
た結像面に結像された被写体の像を固体撮像素子を用い
て撮像可能とする内視鏡において、前記観察光学系又は
結像光学系の少くとも一部を前記結像面におけるファイ
バ又は受光素子の配列のピッチに応じた所定回振動させ
る駆動手段を設けたことを特徴とする内視鏡用観察・Ｒ
像装置。 - （２）前記駆動手段は、圧電振動子又はバイモルフ振動
子を用いたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の内視鏡用観察・撮像装置。 - （３）前記駆動手段は、振動による入射光の進路のずれ
ｍが結像面での配列に応じた所定伍となるよう自動制御
されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の内
視鏡用観察・撮像装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58163587A JPS6053919A (ja) | 1983-09-05 | 1983-09-05 | 内視鏡用撮像装置 |
| US06/647,214 US4618884A (en) | 1983-09-05 | 1984-09-04 | Image pickup and observation equipment for endoscope |
| DE19843432392 DE3432392A1 (de) | 1983-09-05 | 1984-09-04 | Bildaufnahme- und beobachtungsvorrichtung fuer ein endoskop |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58163587A JPS6053919A (ja) | 1983-09-05 | 1983-09-05 | 内視鏡用撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6053919A true JPS6053919A (ja) | 1985-03-28 |
| JPH0516569B2 JPH0516569B2 (ja) | 1993-03-04 |
Family
ID=15776746
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58163587A Granted JPS6053919A (ja) | 1983-09-05 | 1983-09-05 | 内視鏡用撮像装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4618884A (ja) |
| JP (1) | JPS6053919A (ja) |
| DE (1) | DE3432392A1 (ja) |
Cited By (11)
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| JPS63128506A (ja) * | 1986-11-19 | 1988-06-01 | 三菱電線工業株式会社 | 複合ケ−ブル |
| JPS63265215A (ja) * | 1987-04-23 | 1988-11-01 | Olympus Optical Co Ltd | 内視鏡装置 |
| JP2007516760A (ja) * | 2003-12-31 | 2007-06-28 | マウナ ケア テクノロジーズ | イメージガイドを通じて取得した共焦点画像の超解像度方法および装置、並びにこの方法を実施するための機器 |
| EP2245978A1 (en) | 2009-04-28 | 2010-11-03 | Fujifilm Corporation | Endoscope system, endoscope, and driving method |
| EP2245980A2 (en) | 2009-04-28 | 2010-11-03 | FUJIFILM Corporation | Endoscope system, encoscope, and driving method |
| JP2010284369A (ja) * | 2009-06-12 | 2010-12-24 | Fujifilm Corp | 内視鏡システム、内視鏡、並びに内視鏡駆動方法 |
| EP2293133A2 (en) | 2009-09-08 | 2011-03-09 | FUJIFILM Corporation | Endoscope having optical fibers |
| JP2011050470A (ja) * | 2009-08-31 | 2011-03-17 | Fujifilm Corp | 内視鏡システム |
| EP2305092A1 (en) | 2009-08-27 | 2011-04-06 | Fujifilm Corporation | Endoscope having optical fibers |
| US10959608B2 (en) | 2016-03-31 | 2021-03-30 | Tohoku University | Optical imaging device |
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1983
- 1983-09-05 JP JP58163587A patent/JPS6053919A/ja active Granted
-
1984
- 1984-09-04 US US06/647,214 patent/US4618884A/en not_active Expired - Lifetime
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