摄像装置和摄像装置系统的制作方法

摄像装置和摄像装置系统的制作方法
【专利摘要】提供一种在抑制摄像装置整体的大型化的同时不将聚焦位置大幅地改变就能够使两个图像成像在一个摄像元件中的不同区域上、能够在连续的范围内将焦点深度扩大的摄像装置和摄像装置系统。具有：物镜光学系统(1)，其用于使来自物体的光束成像；一个摄像元件(3)，其配置在物镜光学系统的成像位置附近；分割元件(4)，其配置在物镜光学系统与摄像元件之间，用于将来自物镜光学系统的光束分割成反射光束和透过光束这两个光束；第一反射部件(6)，其用于对被分割元件反射的光束进行反射使其折返；以及第二反射部件(7)，其用于对透过了分割元件的光进行反射，其中，使被第一反射部件反射的光束经由分割元件成像在摄像元件中的第一区域(3a)，使被第二反射部件反射的光束成像在摄像元件中的与第一区域不同的第二区域(3b)。
【专利说明】摄像装置和摄像装置系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种例如适合于内窥镜观察的焦点深度深的摄像装置和摄像装置系统。
【背景技术】
[0002]以往，存在通过选择聚焦位置不同的两个图像中的对比度好的图像进行合成来将焦点深度扩大的摄像装置。
[0003]作为其中一个现有例的摄像装置，存在如下摄像装置:例如专利文献1、专利文献2所记载的摄像装置那样，通过半棱镜将ー个光束分割为两个并且将至拍摄分割后的各个光束的两个摄像元件的光程错开配置，使得成像到各个摄像元件的两个图像的聚焦位置不同。
[0004]图11是表示专利文献I所记载的摄像装置的概要结构的图。
[0005]专利文献I所记载的摄像装置构成为，在使来自被摄体20的光通过摄像透镜51之后，被具备半透半反镜的双分离棱镜52分割为两个光路的光，由设置于成像位置的摄像元件53拍摄分割出的两束光中的一束，由稍微偏离成像位置的摄像元件54接收另一束光。此外，在图11中，55是高通滤波器，56是将从摄像元件54获得的摄像输出信号中的通过了高通滤波器55的高频信号附加在从摄像元件53获得的摄像输出信号中的加法器。
[0006]图12是表示专利文献2所记载的摄像装置的概要结构的图。
[0007]专利文献2所记载的摄像装置构成为在使来自被摄体20的光通过摄像透镜61之后，被具有半透半反镜结构的棱镜62分割为两个光路的光，由以景深不同且其中一方的后方景深与另一方的前方景深相等那样的距离配置的摄像元件63、64拍摄分割出的两束光。此外，在图12中，65、66是使摄像元件63、64沿各自的光轴方向移动的驱动装置，67是计算摄像透镜61至摄像元件63、64的距离的运算处理装置，68、69是对驱动装置65、66进行驱动的驱动电路，70是图像合成装置。
[0008]另外，作为另ー个现有例的摄像装置，存在如下摄像装置:例如下面的专利文献3所记载的电子内窥镜那样，在ー个CXD上配置分束器而使两个像成像在ー个CXD上的不同区域。
[0009]图13是示意性地表示具备专利文献3所记载的摄像装置的电子内窥镜的前端部的内部结构的图。
[0010]专利文献3所记载的摄像装置使来自被摄体(生物体组织)20的光在通过物镜光学系统71之后,被具有分束器72a的第一棱镜72分解为两个光路的光,被具有对通过了分束器72a的光进行全反射的全反射镜73a的第二棱镜73进行反射。然后，由(XD74的受光部74a拍摄被分束器72a反射的光，并且由(XD74的受光部74b拍摄被全反射镜73a反射的光。此外，在图13中，75是照明窗，76是对用于照明被摄体20的照明光进行引导的光导件。
[0011]并且，作为另ー个现有例的摄像装置，存在如下摄像装置:例如下面的专利文献4的图5、图6所记载的荧光观察装置那样，为了使一个摄像元件成像出两个图像，而在光路的中途形成无焦点的光束，在形成无焦点的光束的光路上配置光路分割元件来对光路进行分割，通过调整在分割后的光路上的成像透镜的位置或者插入光学部件，来对到各个图像成像为止的光程赋予差。
[0012]图14是表示专利文献4的图5所记载的摄像装置的概要结构的图。
[0013]专利文献4所记载的摄像装置在使来自被摄体的光通过物镜81之后，由分色镜82反射激励波长以上的长波长的光并且使波长比激励波长短的白色光透过，由此分离为两束光。另外，通过半透半反镜83将透过分色镜82的波长比激励波长短的白色光分离为两束光。然后，通过聚光透镜85将透过半透半反镜83的光会聚到摄像元件88的焦点面上，另夕卜，由反射镜90反射经半透半反镜83反射的光，通过聚光透镜86会聚到偏离了摄像元件88的焦点面的位置处。此外，在图14中，89是从被分色镜82反射的光中使激励光截止的激励光截止滤波器，84是将通过了激励光截止滤波器的光会聚到摄像元件87的焦点面上的聚光透镜。
[0014]专利文献1:日本特开平09-116807号公报
[0015]专利文献2:日本特开2003-078802号公报
[0016]专利文献3:日本特开2004-313523号公报
[0017]专利文献4:日本特开2010-220890号公报(图5、图6)

【发明内容】

[0018]发明要解决的问题
[0019]但是，专利文献1、专利文献2所记载的摄像装置存在如下问题:由于需要两个摄像元件，因此产品成本非常高，另外，由于来自两个摄像元件的热量而摄像装置前端部的发热变大。
[0020]另外，在专利文献3所记载的摄像装置中，由于两个像的光程差过大，因此导致在近点图像与远点图像之间产生模糊图像，无法在连续的范围内将焦点深度扩大。
[0021]另外，在专利文献4所记载的摄像装置中，由于使光路的中途无焦点，因此导致光学系统大型化，不适合需要小型化的内窥镜。
[0022]本发明是鉴于这种以往的问题点而完成的，其目的在于提供一种在抑制摄像装置整体的大型化的同时不将聚焦位置大幅地改变就能够使两个图像成像在一个摄像元件中的不同区域、能够在连续的范围内将焦点深度扩大的摄像装置和摄像装置系统。
[0023]用于解决问题的方案
[0024]为了达到上述目的，本发明的摄像装置的特征在于，具有:物镜光学系统，其用于使来自物体的光束成像；一个摄像元件，其配置在上述物镜光学系统的成像位置附近；分割元件，其配置在上述物镜光学系统与上述摄像元件之间，用于将来自上述物镜光学系统的光束分割成反射光束和透过光束这两个光束；第一反射部件，其用于对被上述分割元件反射的光束进行反射使其折返；以及第二反射部件，其用于对透过了上述分割元件的光进行反射，其中，使被上述第一反射部件反射的光束经由上述分割元件成像在上述摄像元件中的第一区域，使被上述第二反射部件反射的光束成像在上述摄像元件中的与上述第一区域不同的第二区域。[0025]另外，在本发明的摄像装置中，优选的是，上述分割元件是偏振分束器，并且，在上述偏振分束器与上述第一反射部件之间具有用于变更被上述偏振分束器反射的光束的相位的波片，使被上述第一反射部件反射的光束经由上述波片和上述偏振分束器成像在上述摄像元件中的第一区域。
[0026]另外，在本发明的摄像装置中，优选的是，上述波片是1/4波片。
[0027]另外，在本发明的摄像装置中，优选的是，使到成像在上述第一区域和上述第二区域为止的各个光程不同。
[0028]另外，本发明的摄像装置系统的特征在于，具有上述本发明的摄像装置以及图像选择部，该图像选择部将成像在上述第一区域和上述第二区域的各个图像进行比较，选择所聚焦的区域的图像作为显示用图像。
[0029]另外，在本发明的摄像装置中，优选的是，上述摄像元件和上述第二反射部件在上述第一区域附近接合，上述摄像元件和上述分割元件在上述第二区域附近接合。
[0030]另外，在本发明的摄像装置中，优选的是，上述摄像元件和上述第二反射部件在上述第一区域附近接合，上述摄像元件和上述偏振分束器在上述第二区域附近接合。
[0031]另外，在本发明的摄像装置中，优选的是，在上述偏振分束器的上述物镜光学系统侧具有消偏振片。
[0032]另外，本发明的摄像装置系统的特征在于，具有上述本发明的任一个摄像装置以及图像处理部，该图像处理部能够调整成像在上述第一区域和上述第二区域的各个图像的白平衡、中心位置移动、图像旋转、倍率调整以及电子快门中的至少ー个。
[0033]另外，在本发明的摄像装置中，优选的是，具备能够旋转的上述波片使得成像在上述第一区域和第二区域的各个图像为大致相同的明亮度。
[0034]另外，在本发明的摄像装置中，优选的是，上述摄像元件在与上述第一区域的图像和上述第二区域的图像所排列的方向相同的方向上读出像素信息。
[0035]另外，在本发明的摄像装置中，优选的是，上述摄像元件的快门方式是按每条扫描行按下快门的卷帘快门方式。
[0036]另外，在本发明的摄像装置中，优选的是，上述物镜光学系统具有第一光路和第二光路，在上述第一光路和上述第二光路上分別配置有使通过上述第一光路的光束的偏振方向与通过上述第二光路的光束的偏振方向垂直的偏振片。
[0037]另外，在本发明的摄像装置中，优选的是，上述第一光路和上述第二光路分别是右眼用光路和左眼用光路，或者上述第一光路和上述第二光路分别是直视用光路和侧视用光路，或者上述第一光路和上述第二光路分别是白色光用光路和荧光用光路。
[0038]另外，本发明的摄像装置系统的特征在于，具有:物镜光学系统，其用于使来自物体的光束成像；一个摄像元件，其配置在上述物镜光学系统的成像位置附近；以及分割成像単元，其将来自上述物镜光学系统的光束分割成焦点位置不同的第一像和第二像，使分割出的第一像和第二像成像在上述摄像元件中的互不相同的区域，其中，上述摄像元件在与第一区域的图像和第二区域的图像所排列的方向相同的方向上读出像素信息，该摄像装置系统还具有图像选择部，该图像选择部将作为该像素信息而被上述摄像元件读出的成像在上述第一区域和上述第二区域的各个图像进行比较，选择所聚焦的区域的图像作为显示用图像。[0039]另外，在本发明的摄像装置系统中，优选的是，上述摄像元件的快门方式是按每条扫描行按下快门的卷帘快门方式。
[0040]另外，在本发明的摄像装置系统中，优选的是，上述分割成像单元具有用于分割成反射光束和透过光束这两个光束的分割元件，使上述反射光束和上述透过光束被反射部件反射至少一次，在上述摄像元件中的互不相同的区域形成像。
[0041]另外，在本发明的摄像装置系统中，优选的是，上述分割成像单元具有:偏振分束器，其配置在上述物镜光学系统与上述摄像元件之间，用于将来自上述物镜光学系统的光束分割成反射光束和透过光束这两个光束；波片，其用于变更被上述偏振分束器反射的光束的相位；第一反射部件，其用于对透过了上述波片的光束进行反射使其折返；以及第二反射部件，其用于对透过了上述偏振分束器的光进行反射，其中，使被上述第一反射部件反射的光束经由上述波片和上述偏振分束器成像在上述摄像元件中的第一区域，使被上述第二反射部件反射的光束成像在上述摄像元件中的与上述第一区域不同的第二区域。
[0042]发明的效果
[0043]根据本发明，能够获得在抑制摄像装置整体的大型化的同时不将聚焦位置大幅地改变就能够使两个图像成像在一个摄像元件中的不同区域、能够在连续的范围内将焦点深度扩大的摄像装置和摄像装置系统。
【专利附图】

【附图说明】
[0044]图1是表示本发明的实施例1所涉及的摄像装置系统的结构的说明图，(a)是示意性地表示整体结构的图，(b)是表示被摄体在分别成像在摄像元件的第一区域和第二区域的图像中的朝向的图。
[0045]图2是图1的摄像装置系统中的物镜光学系统、分割元件以及第二反射部件的立体图。
[0046]图3是表示图1的摄像装置系统中的图像选择部的结构例的说明图，(a)是表示其一例的图，(b)是表不另一例的图。
[0047]图4是概念性地表示图1的摄像装置系统中的图像处理部所进行的一部分图像处理的说明图。
[0048]图5是将专利文献3所记载的摄像装置和实施例1的摄像装置中的所分割出的各个光路的长度之差进行比较来进行表示的说明图，(a)是概念性地表示专利文献3所记载的摄像装置中的所分割出的各个光路的长度之差的图，(b)是概念性地表示实施例1的摄像装置中的所分割出的各个光路的长度之差的图。
[0049]图6是示意性地表示图1的摄像装置系统中的摄像装置的变形例的说明图，(a)是表示其一个变形例的图，(b)是表示另一个变形例的图，(c)是表示又一个变形例的图。
[0050]图7是表示本发明的实施例2所涉及的摄像装置系统的结构的说明图，(a)是示意性地表示整体结构的图，(b)是表示分别成像在摄像元件的第一区域和第二区域的图像的种类的图。
[0051]图8是表示本发明的实施例3所涉及的摄像装置系统的结构的说明图，(a)是示意性地表示整体结构的图，(b)是表示分别成像在摄像元件的第一区域和第二区域的图像的种类的图。[0052]图9是表示本发明的实施例4所涉及的摄像装置系统的结构的说明图，(a)是示意性地表示整体结构的图，(b)是表示分别成像在摄像元件的第一区域和第二区域的图像的种类的图。
[0053]图10是表示本发明的摄像装置和摄像处理系统中的摄像元件的像素信息的读出方法的变形例的说明图，(a)是表示其一例的图，(b)是表示另一例的图。
[0054]图11是表示专利文献I所记载的摄像装置的概要结构的图。
[0055]图12是表示专利文献2所记载的摄像装置的概要结构的图。
[0056]图13是示意性地表示具备专利文献3所记载的摄像装置的电子内窥镜的前端部的内部结构的图。
[0057]图14是表示专利文献4所记载的摄像装置的概要结构的图。
【具体实施方式】
[0058]在说明实施例之前，说明本发明的作用效果。
[0059]本发明的摄像装置具有:物镜光学系统，其用于使来自物体的光束成像；ー个摄像元件，其配置在上述物镜光学系统的成像位置附近；分割元件，其配置在上述物镜光学系统与上述摄像元件之间，用于将来自上述物镜光学系统的光束分割成反射光束和透过光束这两个光束；第一反射部件，其用于对被上述分割元件反射的光束进行反射使其折返；以及第ニ反射部件，其用于对透过了上述分割元件的光进行反射，其中，使被上述第一反射部件反射的光束经由上述分割元件成像在上述摄像元件中的第一区域，使被上述第二反射部件反射的光束成像在上述摄像元件中的与上述第一区域不同的第二区域。
[0060]如果设为由分割元件分为两个光路并通过第一反射板使被分割元件反射的光束折返，则能够使焦点位置大致相同或差异不大地使两个图像成像在一个摄像元件中的不同区域。因此，能够不使摄像装置的直径大型化地在连续的范围内将焦点深度扩大。
[0061]另外，在本发明的摄像装置中，优选的是，上述分割元件是偏振分束器，并且，在上述偏振分束器与上述第一反射部件之间具有用于变更被上述偏振分束器反射的光束的相位的波片，使被上述第一反射部件反射的光束经由上述波片和上述偏振分束器成像在上述摄像元件中的第一区域。
[0062]如果设为通过偏振分束器分为两个光路并通过第一反射板使被偏振分束器反射的光束折返，通过波片将被偏振分束器反射的光束的偏振方向变为能够透过偏振分束器的偏振方向，则能够使焦点位置相同或差异不大地使两个图像成像在一个摄像元件中的不同区域，并且能够将两个图像的明亮度保持为大致相同。因此，能够不使摄像装置的直径大型化地在连续的范围内将焦点深度扩大，且能够在所聚焦的范围内获得无论焦点位置如何变化而明亮度的变化少的图像。
[0063]在本发明的摄像装置中，优选的是，上述波片为1/4波片。
[0064]如果由1/4波片构成波片，则通过第一反射板进行折返，由此被偏振分束器反射的光束两次通过1/4波片而将偏振方向变换90度，从而透过偏振分束器。因此，能够不损失被偏振分束器反射的光束的明亮度而有效地成像在摄像元件中的第一区域。
[0065]另外，在本发明的摄像装置中，优选的是，使到成像在上述第一区域和上述第二区域为止的各个光程不同。[0066]另外，本发明的摄像装置系统具有上述摄像装置以及图像选择部，该图像选择部将成像在上述第一区域和上述第二区域的各个图像进行比较，选择所聚焦的区域的图像作为显示用图像。
[0067]这样，能够获得焦点深度深的摄像装置、摄像装置系统。
[0068]另外，在本发明的摄像装置中，优选的是，上述摄像元件和上述第二反射部件在上述第二区域附近接合，上述摄像元件和上述分割元件(更为优选的是，上述偏振分束器)在上述第一区域附近接合。
[0069]这样，由于不需要用于保持偏振分束器等分割元件、第二反射部件的机械框，因此相应地能够降低制造成本。
[0070]另外，在本发明的摄像装置中，优选的是，在上述偏振分束器的上述物镜光学系统侧具有消偏振片。
[0071]这样，即使从被摄体通过物镜的光的偏振方向发生了偏斜，也能够通过消偏振片消除该偏斜，因此能够使由偏振分束器分割出的两个光束的光量的比例大致相同，使成像在第一区域和第二区域的两个图像的明亮度大致相同。
[0072]另外，本发明的摄像装置系统具有上述任一个摄像装置以及图像处理部，该图像处理部能够调整成像在上述第一区域和上述第二区域的各个图像的白平衡、中心位置移动、图像旋转以及倍率调整中的至少一个。
[0073]这样，能够调整关于成像在第一区域和第二区域的两个图像的由于光学系统的制造误差等原因引起的图像的色彩差、中心位置差、图像的旋转(倾斜)差、倍率差等。
[0074]另外，在本发明的摄像装置中，优选的是，具备能够旋转的上述波片使得成像在上述第一区域和第二区域的各个图像为大致相同的明亮度。
[0075]这样，由于能够通过旋转波片来调整光束的偏振状态，调整透过偏振分束器入射至第一区域的光量，因此能够简单地调整关于成像在第一区域和第二区域的两个图像的由于光学系统的制造误差等原因引起的明亮度的差。
[0076]另外，在本发明的摄像装置中，优选的是，上述摄像元件在与上述第一区域的图像和上述第二区域的图像所排列的方向相同的方向上读出像素信息。
[0077]如果将摄像元件设为在与第一区域的图像和第二区域的图像所排列的方向相同的方向上读出像素信息，则能够针对由摄像元件读出的每个像素信息，由图像选择部进行比较关于第一区域的图像和第二区域的图像的聚焦度等规定处理，与针对成像在第一区域和第二区域的两个图像分别单独地读出图像整体的像素信息并在结束了对各个图像读出整体的像素信息之后进行上述规定处理相比，能够确保两个图像信息获取的同时性。另外，如果将上述摄像元件的快门方式设为卷帘快门方式，则能够减小摄像元件整体的基板的面积。
[0078]另外，在本发明的摄像装置中，优选的是，上述物镜光学系统具有第一光路和第二光路，在上述第一光路和上述第二光路上分别配置有使通过上述第一光路的光束的偏振方向与通过上述第二光路的光束的偏振方向垂直的偏振片。
[0079]另外，在本发明的摄像装置中，优选的是，上述第一光路和上述第二光路分别是右眼用光路和左眼用光路，或者分别是直视用光路和侧视用光路，或者分别是白色光用光路和荧光用光路。[0080]这样，能够进行立体图像的观察、侧视图像和直视图像的同时观察、荧光图像和白色光图像的同时观察。
[0081]另外，本发明的摄像装置系统具有:物镜光学系统，其用于使来自物体的光束成像；一个摄像元件，其配置在上述物镜光学系统的成像位置附近；以及分割成像単元，其将来自上述物镜光学系统的光束分割为焦点位置不同的第一像和第二像，使分割出的第一像和第二像成像在上述摄像元件中的互不相同的区域，其中，上述摄像元件在与第一区域的图像和第二区域的图像所排列的方向相同的方向上读出像素信息，该摄像装置系统还具有图像选择部，该图像选择部将作为该像素信息而被上述摄像元件读出的成像在上述第一区域和上述第二区域的各个图像进行比较，选择所聚焦的区域的图像作为显示用图像。
[0082]另外，在本发明的摄像装置系统中，优选的是，上述分割成像単元具有用于分割成反射光束和透过光束这两个光束的分割元件，使上述反射光束和上述透过光束被反射部件反射至少一次，在上述摄像元件中的互不相同的区域形成像。
[0083]这样，如果将摄像元件构成为在与第一区域的图像和第二区域的图像所排列的方向相同的方向上读出像素信息，并且还具有将作为该像素信息而被上述摄像元件读出的成像在上述第一区域和上述第二区域的各个图像进行比较并选择所聚焦的区域的图像作为显示用图像的图像选择部，则与针对成像在第一区域和第二区域的两个图像分别单独地读出图像整体的像素信息并在结束了对各个图像读出整体的像素信息之后进行上述规定处理相比，能够确保两个图像信息获取的同时性。另外，如果将上述摄像元件的快门方式设为卷帘快门方式，则能够减小摄像元件整体的基板的面积。
[0084]另外，如果具有选择所聚焦的区域的像作为显示用图像的图像选择部，则能够获得焦点深度深的摄像装置系统。
[0085]另外，在本发明的摄像装置系统中，优选的是，上述分割成像単元具有:偏振分束器，其配置在上述物镜光学系统与上述摄像元件之间，用于将来自上述物镜光学系统的光束分割成反射光束和透过光束这两个光束；波片，其用于变更被上述偏振分束器反射的光束的相位；第一反射部件，其用于对透过了上述波片的光束进行反射使其折返；以及第二反射部件，其用于对透过了上述偏振分束器的光进行反射，其中，使被上述第一反射部件反射的光束经由上述波片和上述偏振分束器成像在上述摄像元件中的第一区域，使被上述第ニ反射部件反射的光束成像在上述摄像元件中的与上述第一区域不同的第二区域。
[0086]这样,通过偏振分束器分为两个光路，通过第一反射板使被偏振分束器反射的光束折返，利用波片将被偏振分束器反射的光束的偏振方向变为能够透过偏振分束器的偏振方向，则能够使焦点位置相同或改变不大地使两个图像成像在一个摄像元件中的不同区域，并且能够将两个图像的明亮度保持为大致相同。因此，能够不使摄像装置大型化而在连续的范围内将焦点深度扩大且能够在所聚焦的范围内获得无论焦点位置如何变化而明亮度的变化少的图像。
[0087]实施例1
[0088]图1是表示本发明的实施例1所涉及的摄像装置系统的结构的说明图，(a)是示意性地表示整体结构的图，(b)是表示被摄体在分别成像在摄像元件的第一区域和第二区域的图像中的朝向的图。图2是图1的摄像装置系统中的物镜光学系统、分割元件以及第ニ反射部件的立体图。图3是表示图1的摄像装置系统中的图像选择部的结构例的说明图，(a)是表示其一例的图，(b)是表示另一例的图。图4是概念性地表示图1的摄像装置系统中的图像处理部所进行的一部分图像处理的说明图。图5是将专利文献3所记载的摄像装置与实施例1的摄像装置中的所分割出的各个光路的长度差进行比较来进行表示的说明图，(a)是概念性地表示专利文献3所记载的摄像装置中的所分割出的各个光路的长度差的图，(b)是概念性地表示实施例1的摄像装置中的所分割出的各个光路的长度差的图。图6是示意性地表示图1的摄像装置系统中的摄像装置的变形例的说明图，(a)是表示其一个变形例的图，(b)是表示另一个变形例的图，(C)是表示又一个变形例的图。
[0089]实施例1的摄像装置系统具有物镜1、消偏振片2、摄像元件3、偏振分束器4、波片
5、第一反射部件6、第二反射部件7以及图像处理部8。图1中，10是图像显示装置。
[0090]物镜I具有使来自物体的光束成像的功能，像侧被形成为远心。
[0091]消偏振片2配置在物镜I与偏振分束器4之间。
[0092]摄像元件3由CMOS传感器或CXD传感器构成，配置在物镜I的成像位置附近。由CMOS传感器构成摄像元件3的情况下的快门方式可以是按每条扫描行按下快门的卷帘快门方式、全局快门方式中的任一个。另外，摄像元件3构成为在与第一区域3a的图像和第二区域3b的图像所排列的方向相同的方向上读出图像信息。
[0093]偏振分束器4配置在物镜I与摄像元件3之间的光路上且摄像元件3中的第一区域3a的上方，通过偏振分束器面4a将来自物镜I的光束分割为反射光束和透过光束这两个光束。此外，在此，偏振分束器4设为对S偏振成分的直线偏振光进行反射,使P偏振成分的直线偏振光透过。
[0094]波片5由1/4波片构成，构成为能够以光轴为中心进行旋转。
[0095]第一反射部件6由反射镜构成，对被偏振分束器面4a反射并透过波片5的光束进行反射使其折返。
[0096]第二反射部件7由棱镜构成，由全反射面7a对透过了偏振分束器4的光进行反射。此外，棱镜7也可以对全反射面7a实施镜面涂敷来形成反射面。
[0097]而且，实施例1的摄像装置系统通过波片5和偏振分束器4使被第一反射部件6反射的光束成像在摄像元件3中的第一区域3a上，另一方面，使被第二反射部件7反射的光束成像在摄像元件3中的与第一区域3a不同的第二区域3b上。
[0098]图像处理部8与摄像元件3连接，设置在未图示的中央处理运算装置中，具有第一图像处理部8al、第二图像处理部8a2、第三图像处理部8a3、第四图像处理部8a4以及第五图像处理部8a5。
[0099]第一图像处理部8a构成为对第一区域3a的图像和第二区域3b的图像的朝向(旋转)进行校正。
[0100]例如在观察如图2所示的“F”字母的情况下，成像在第一区域3a、第二区域3b的图像的朝向分别为图1的(b)所示那样的朝向。即，成像在第一区域3a的图像是将“F”字母以第一区域3a的中心点为中心顺时针旋转90度并以通过第一区域3a的中心点的图1的(b)中的纵方向的轴为中心旋转180度所得到的朝向。另外，成像在第二区域3b的图像是以第二区域3b的中心点为中心顺时针旋转90度所得到的朝向。
[0101]因此，在将分别成像在第一区域3a、第二区域3b的图像显示在图像显示装置10上的情况下，通过第一图像处理部8a使分别成像在第一区域3a、第二区域3b的图像以各自区域的中心点为中心逆时针旋转90度，再针对第一区域3a的图像以通过第一区域3a的中心点的图1的(b)中的纵方向的轴为中心使其旋转180度来对镜像进行校正。
[0102]第三图像处理部Sc构成为能够调整第一区域3a的图像和第二区域3b的图像各自的白平衡。
[0103]第四图像处理部8d构成为能够移动(选择)第一区域3a的图像和第二区域3b的图像各自的中心位置。
[0104]第五图像处理部Se构成为能够调整第一区域3a的图像和第二区域3b的图像各自的显示范围(倍率)。
[0105]第二图像处理部Sb相当于本发明的图像选择部，构成为将作为该像素信息而被摄像元件3读出的第一区域3a的图像与第二区域3b的图像进行比较，选择所聚焦的区域的图像作为显示用图像。
[0106]详细地说，第二图像处理部Sb例如图3的(a)所示那样构成为具有与各个区域3a、3b连接的高通滤波器8bla、8blb、与高通滤波器8bla、8blb连接的比较器8b2、以及与比较器8b2和各个区域3a、3b连接的切換器8b3，通过高通滤波器8bla、8blb针对第一区域
3a、第二区域3b的图像提取高频成分，通过比较器8b2将所提取的高频成分进行比较，由切换器8b3选择高频成分多的区域的图像。
[0107]另外，例如图3的(b)所示那样也可以构成为具有仅与其中ー个区域3a连接的散焦滤波器8b4、与散焦滤波器8b4连接且与另ー个区域3b连接的比较器8b2、以及与其中一个区域3a和比较器8b2连接的切换器8b3，通过比较器8b2将由散焦滤波器8b4使其散焦的其中ー个区域3a的图像信号与未使其散焦的另ー个区域3b的图像信号进行比较，一致的部分由切換器8b3在另ー个区域3b的图像上选择，不一致的部分由切換器8b3在区域3a的图像上选择。
[0108]图像显示装置10具有对第二图像处理部Sb所选择的图像进行显示的显示区域。此外，图像显示装置10也可以具有对分别成像在第一区域3a和第二区域3b的图像进行显示的显示区域。
[0109]在这样构成的实施例1的摄像装置系统中，来自物镜I的光束通过消偏振片2，在被消除了偏振方向的偏斜的状态下入射到偏振分束器4。入射到偏振分束器4的光经偏振分束器面4a分尚为直线偏振光的S偏振成分和P偏振成分。
[0110]被偏振分束器面4a反射的S偏振成分的直线偏振光的光束通过I/4波片5,偏振状态被变换为圆偏振，被反射镜6反射。被反射镜6反射的光束再次通过1/4波片5,偏振状态从圆偏振被变换为P偏振成分的直线偏振光，再次入射到偏振分束器4,透过偏振分束器面4a并在摄像元件3的第一区域3a上成像。
[0111]另外，在经过物镜1、消偏振片2后入射到偏振分束器4时透过了偏振分束器面4a的S偏振成分的直线偏振光的光束被棱镜7的全反射面7a反射，并在摄像元件3的第二区域3b上成像。
[0112]摄像元件3在图1的(b)中用箭头表示的方向(即，与第一区域3a的图像和第二区域3b的图像所排列的方向相同的方向)上读出图像信息。
[0113]第二图像处理部Sb将作为该像素信息而被摄像元件3读出的分别成像在第一区域3a、第二区域3b的图像进行比较，选择所聚焦的图像作为显示用图像。[0114]此外，第二图像处理部8b所选择的图像被合成后显示在图像显示装置10上。
[0115]在此，关于实施例1的摄像装置系统的特征性结构和作用效果，利用图5 —边与以往的摄像装置系统的结构和作用效果进行比较一边进行说明。
[0116]在以往的专利文献3所记载的摄像装置中，如图5的(a)所示那样，当将入射到棱镜72之后被分束器72a反射并被摄像元件74的受光部74a拍摄为止的光程设为2L(=1L+1L)时，入射到棱镜72之后透过分束器72a、被全反射镜73a反射并被摄像元件74的受光部74b拍摄为止的光程为4L (=1L+1L+1L+1L)，物镜至摄像元件74的受光部74a的光程与物镜至摄像元件74的受光部74b的光程之差过大到2L。其结果，当将受光部74a的焦点深度的范围内的光程的范围设为2L-La?2L+La、将受光部74b的焦点深度的范围内的光程的范围设为4L-Lb?4L+Lb时，在其中一个受光部74a上成像的焦点深度的范围内的光程的最大值2L+La与在另一个受光部74b上成像的焦点深度的范围内的光程的最小值4L-Lb之间存在不在焦点深度的范围内的光程。因此，导致在近点图像与远点图像之间产生了模糊图像。
[0117]与此相对地，在实施例1的摄像装置系统中，如图5的(b)所示，从未图示的物镜侧入射到偏振分束器4并被偏振分束器面4a反射的光束在作为第一反射部件的反射镜6折返，并且往复于作为波片的1/4波片5，由此使直线偏振光的偏振方向变换90度，透过偏振分束器面4a并入射到摄像元件3的第一区域3a。因此，如果不考虑1/4波片5的厚度，则偏振分束器4的入射面至摄像元件3的第一区域3a的光程为4L(=1L+1L+1L+1L)。另外，从未图示的物镜侧入射到偏振分束器4并透过偏振分束器面4a的光束被作为第二反射部件的棱镜7的全反射面7a反射后入射到摄像元件3的第二区域3b。因此，偏振分束器4的入射面至摄像元件3的第二区域3b的光程也为4L(=1L+1L+1L+1L)。
[0118]S卩，在实施例1的摄像装置系统中，利用作为分割元件的偏振分束器4将来自物镜I的光束分割为两束，并且通过第一反射部件6使经分割元件4反射的光折返，并使光束透过分割元件4而成像在摄像元件3的第一区域3a，因此只要使在第一区域3a和第二区域3b上成像的各个光程大致相同或稍有不同即可。在此，在将第一区域3a的焦点深度的范围内的光程的范围设为4L-Q?4L+Q、将第二区域3b的焦点深度的范围内的光程的范围设为4L-L2?4L+L2时，能够将成像在第一区域和第二区域的各个光程差抑制为在其中一个区域(第一区域)上成像的光程的后方焦点深度的最大值4L+U与在另一个区域(第二区域)上成像的光程的前方焦点深度的最小值礼42相重叠那样的光程差。因此，根据实施例1的摄像元件系统，能够使焦点位置差异不大地使两个图像成像在一个摄像元件中，并能够在连续的范围内将焦点深度扩大。
[0119]此外，为了进一步减小在第一区域3a和第二区域3b上成像的各个光程之差，只要构成为调整1/4波片5的厚度、偏振分束器4与棱镜7的折射率差等即可。
[0120]另外，根据实施例1的摄像元件系统，使用偏振分束器作为分割元件4，并且使用波片5，因此通过波片5使经偏振分束器4反射的光束的偏振方向变换90度，由此能够将成像在第一区域3a和第二区域3b的两个图像的明亮度保持为大致相同。而且，由于使用1/4波片作为波片5，因此通过第一反射部件5使经偏振分束器4反射的光束折返，由此将光束的偏振方向变换90度，能够使光束的明亮度几乎没有损失地有效地成像在摄像元件3上。
[0121]此外，在可以不考虑分别成像在第一区域3a和第二区域3b的两个图像的明亮度的情况下，也可以使用半透半反镜作为分割元件4。
[0122]另外，根据实施例1的摄像装置系统，作为图像选择部的第二图像处理部Sb将作为该像素信息而被摄像元件3读出的成像在第一区域3a和第二区域3b的各个图像进行比较，选择所聚焦的区域的图像作为显示用图像，因此能够获得在连续的范围内焦点深度深的图像，通过图像显示装置10观察在连续的大范围内景深深的被观察像。
[0123]另外，根据实施例1的摄像装置系统，使摄像元件3在与第一区域3a的图像和第ニ区域3b的图像所排列的方向相同的方向上读出像素信息，因此能够由图像选择部Sb针对由摄像元件3读出的每个该像素信息进行比较聚焦度等规定处理，与针对成像在第一区域3a和第二区域3b的两个图像分别读出単独的图像整体的像素信息并在结束了各个图像的整体的像素信息的读出之后进行上述规定处理相比，能够确保两个图像信息获取的同时性。
[0124]另外，根据实施例1的摄像装置系统，具有第一图像处理部8a，能够调整成像在第一区域3a和第二区域3b的两个图像的朝向(旋转)，因此能够将两个图像设为相同的朝向并进行显示。另外，通过第一图像处理部8a，也能够校正由于棱镜等的制造误差所引起的两个图像的旋转量，因此不需要具备用于对像的朝向进行校正的机械式的棱镜的调整机构等。因此，能够使摄像装置整体的大小小型化，还能够降低制造成本。
[0125]另外，根据实施例1的摄像装置系统，由于具有第三图像处理部Sc，因此在由于光学系统的涂敷制造误差而在成像在第一区域3a和第二区域3b的两个图像中产生色差的情况下，能够调整两个图像各自的白平衡。
[0126]另外，根据实施例1的摄像装置系统，由于具有第四图像处理部8d、第五图像处理部Se，因此在由于棱镜7、偏振分束器4的组装误差、制造误差等而成像在第一区域3a和第ニ区域3b的两个图像的中心位置、倍率不一致的情况下，能够通过调整中心位置、显示范围，来校正两个图像的位置偏移、倍率偏差。
[0127]此外，在实施例1的摄像装置系统中，更为优选的是，还具备能够针对成像在第一区域3a和第二区域3b的各个图像调整电子快门的速度的摄像处理部(省略图示)。这样，能够通过调整电子快门的速度，来调整成像在第一区域3a和第二区域3b的两个图像的明亮度。
[0128]另外，根据实施例1的摄像装置系统，将1/4波片5构成为能够以光轴为中心进行旋转，因此能够通过旋转1/4波片5，来调整光束的偏振状态，并调整透过偏振分束器4而入射到第一区域3a的光量。因此，能够简单地调整由于光学系统的制造误差等所引起的成像在第一区域3a和第二区域3b的两个图像的明亮度的差。
[0129]另外，根据实施例1的摄像装置系统，由于将物镜I构成为像侧远心，因此使入射到摄像元件3的主光线与物镜I的光轴大致平行。因此，即使入射到第一区域3a和第二区域3b的两个图像的聚焦位置不同，也很难产生倍率差。其结果，能够抑制第五图像处理部Se所进行的倍率调整量，能够获得良好的图像。
[0130]此外，在从被摄体20通过物镜I的光束具有偏振方向发生了偏斜的偏振成分(例如仅P偏振成分)的情况下，如果不具备消偏振片2，则导致被偏振分束器4反射的光束的光量与透过偏振分束器4的光束的光量有很大不同。其結果，由图像选择部8a2将成像在第一区域3a和第二区域3b的两个图像进行比较来选择所聚焦的区域的图像，在使用所选择的区域的图像合成整体图像时，关于所合成的整体图像的明亮度，每个所选择的区域的图像都不同，有可能对观察产生障碍。
[0131]但是，根据实施例1的摄像装置系统，由于具备消偏振片2，因此即使通过物镜I的光束具有偏振方向发生了偏斜的偏振成分，也能够使其通过消偏振片2来使光束的偏振方向变得随机，能够使成像在第一区域3a和第二区域3b的两个图像的明亮度大致相同。其结果，由图像选择部8a2将成像在第一区域3a和第二区域3b的两个图像进行比较来选择所聚焦的区域的图像，在利用所选择的区域的图像合成出整体图像时，无论所选择的图像是成像在第一区域3a、第二区域3b中的哪一个区域的图像，都能够得到一致的明亮度的整体图像。
[0132]另外，在实施例1的摄像装置系统中，作为其一个变形例，也可以如图6的(a)所示那样设为将第一反射部件6、1/4波片5、偏振分束器4、第二反射部件7、摄像元件3进行接合的结构。
[0133]这样，不需要用于保持偏振分束器4、作为第二反射部件的棱镜7的机械框，能够相应地降低制造成本。
[0134]另外，作为另一个变形例，也可以如图6的(b)所示那样具备将偏振分束器和作为第二反射部件的棱镜一体加工得到的光学部件4’，来代替偏振分束器4和第二反射部件7。此外，在图6的(b)中，4a’是偏振分束器面，4b’是全反射面。
[0135]这样，能够减少光学部件的件数，能够相应地降低制造成本。
[0136]此外，如实施例1的摄像装置系统那样在将物镜I构成为像侧远心的情况下，通过偏振分束器4的光束的直径大于通过作为第二反射部件的棱镜7的光束的直径，与棱镜7相比偏振分束器4容易变大。并且，如上述那样具有配置在偏振分束器4的反射侧光路上的1/4波片5的厚度。因此，入射到第一区域3a的光的光程变得比入射到第二区域3b的光的光程长。
[0137]可是，为了使入射到第一区域3a的光与入射到第二区域3b的光的光程差更小，而期望使偏振分束器4的折射率相对于棱镜7的折射率变大。另外，棱镜7的玻璃材料例如也可以使用OHARA公司产的S-BSL、塑料等低折射材料。并且，期望使物镜I的焦点位置在近点侧的图像成像在第一区域3a上，使物镜I的焦点位置在远点侧的图像成像在第二区域3b上。
[0138]这样，能够减小由于偏振分束器4的大小、1/4波片5的厚度所引起的入射到第一区域3a和第二区域3b的各个光的光程差。
[0139]并且，作为另一个变形例，也可以如图6的(C)所示那样由对入射侧的面7a’实施镜面涂敷而形成反射面的棱镜7’构成第二反射部件。
[0140]这样，透过了偏振分束器4的光束被棱镜V的入射侧的面(反射面)7a’反射并成像在第二区域3a为止的光路的介质由空气形成，能够与偏振分束器4相比进一步减小折射率，因此能够进一步减小如上述那样的入射到第一区域3a和第二区域3b的光束的光程差。
[0141]此外，在使入射到第一区域3a和第二区域3b的光束的光程大致相同的情况下，除了在连续的范围内将焦点深度扩大以外，还能够在抑制摄像装置整体的大型化的同时，利用成像在这两个区域的图像来进行如下面的实施例2?4所示那样的观察。[0142]实施例2
[0143]图7是表示本发明的实施例2所涉及的摄像装置系统的结构的说明图，(a)是示意性地表示整体结构的图，(b)是表示分别成像在摄像元件的第一区域和第二区域的图像的种类的图。
[0144]实施例2的摄像装置系统为，物镜光学系统具有左右眼用的光路L1、L2(在图7的例子中为右眼用光路LI和左眼用光路L2)，在光路L1、L2上分別具有立体观察用的左右眼用的物镜la、Ib (在图7的例子中为右眼用物镜Ia和左眼用物镜lb)。另外，在光路L1、L2上分別配置有使在经过物镜Ia的光路中通过的光束的偏振方向与在经过物镜Ib的光路中通过的光束的偏振方向垂直的偏振片11a、lib。
[0145]另外，偏振分束器4、棱镜7的折射率被调整成成像在第一区域3a和第二区域3b的各个光程几乎无差别地形成为大致相同的长度。
[0146]另外，图像处理部8具备将成像在第一区域3a的右眼用图像和成像在第二区域3b的左眼用图像进行合成的公知的图像合成处理部(省略图示)。
[0147]其它结构与实施例1的摄像装置系统大致相同。
[0148]在这样构成的实施例2的摄像装置系统中，来自左右眼用的物镜la、lb的光束分别通过偏振片IlaUlb入射到偏振分束器4。此时，偏振片IlaUlb使所通过的光束的偏振方向相互垂直。因此，在偏振分束器4中,仅来自其中一个物镜的光束(在图7的例子中为来自物镜Ia的右眼用光束)被偏振分束器面4a反射，仅来自另ー个物镜的光束(在图7的例子中为来自物镜Ib的左眼用光束)透过偏振分束器面4a。以后，顺着与实施例1相同的路径，左右眼用的图像在第一区域3a、第二区域3b (在图7的例子中，右眼用图像在第一区域3a、左眼用图像在第二区域3b)成像。
[0149]根据实施例2的摄像装置系统，通过构成为入射到第一区域3a的光程与入射到第ニ区域3b的光程大致相同，能够使左右的立体观察用的两个图像成像在一个摄像元件3中的不同的区域3a、3b上。然后，通过利用上述的公知的图像合成处理部(省略图示)将这些图像进行合成，能够在图像显示装置10上观察立体图像。
[0150]此外，在图7的例子中，构成为使右眼用图像成像在第一区域3a而使左眼用图像成像在第二区域3b，但是也可以构成为使右眼用图像成像在第二区域3b而使左眼用图像成像在第一区域3a。
[0151]其它的作用效果与实施例1的摄像装置系统大致相同。
[0152]实施例3
[0153]图8是表示本发明的实施例3所涉及的摄像装置系统的结构的说明图，(a)是示意性地表示整体结构的图，(b)是表示分别成像在摄像元件的第一区域和第二区域的图像的种类的图。
[0154]实施例3的摄像装置系统为，物镜光学系统具有侧视用的光路LI和直视用的光路L2，在光路L1、L2上分別具有侧视用的物镜Ia和直视用的物镜lb。在图8中，12是将来自位于侧方的被摄体的光反射后引导至物镜Ia的光路弯折棱镜。另外，在光路L1、L2上分別配置有使在经过物镜Ia的光路中通过的光束的偏振方向与在经过物镜Ib的光路中通过的光束的偏振方向垂直的偏振片11a、lib。
[0155]另外，图像显示装置10具有显示分别成像在第一区域3a和第二区域3b的图像的显示区域。
[0156]其它结构与实施例1的摄像装置系统大致相同。
[0157]在这样构成的实施例3的摄像装置系统中，来自侧视用物镜Ia和直视用物镜Ib的光束分别通过偏振片IlaUlb并入射到偏振分束器4。此时，偏振片IlaUlb使所通过的光束的偏振方向相互垂直。因此，在偏振分束器4中,仅来自其中一个物镜的光束(在图8的例子中为来自物镜Ia的侧视用光束)被偏振分束器面4a反射，仅来自另一个物镜的光束(在图8的例子为来自物镜Ib的直视用光束)透过偏振分束器面4a。以后，顺着与实施例I相同的路径，侧视图像在第一区域3a成像，直视图像在第二区域3b成像。
[0158]根据实施例3的摄像装置系统，能够使侧视图像和直视图像这两个图像成像在一个摄像元件3中的不同的区域3a、3b，能够在图像显示装置10上分别观察这些图像。
[0159]此外，在图8的例子中，构成为使侧视图像成像在第一区域3a而使直视图像成像在第二区域3b，但是也可以构成为使侧视图像成像在第二区域3b而使直视图像成像在第一区域3a。
[0160]其它作用效果与实施例1的摄像装置系统大致相同。
[0161]实施例4
[0162]图9是表示本发明的实施例4所涉及的摄像装置系统的结构的说明图，(a)是示意性地表示整体结构的图，(b)是表示分别成像在摄像元件的第一区域和第二区域的图像的种类的图。
[0163]实施例4的摄像装置系统为，物镜光学系统具有荧光观察用的光路LI和白色光观察用的光路L2，在光路L1、L2上分别具有荧光观察用物镜Ia和白色光观察用物镜lb。在图9中，13是仅使来自被摄体的光中的荧光透过而将激励光(或激励光和白色光)截止的截止滤波器。另外，在光路L1、L2上分别配置有使在经过物镜Ia的光路中通过的光束的偏振方向与在经过物镜Ib的光路中通过的光束的偏振方向垂直的偏振片11a、lib。
[0164]另外，图像显示装置10具有显示分别成像在第一区域3a和第二区域3b的图像的显示区域。
[0165]进一步地，优选的是，图像处理部8具备将成像在第一区域3a的荧光图像和成像在第二区域3b的白色光图像进行合成的公知的图像合成处理部(省略图示)，图像显示装置10具备显示荧光图像与白色光图像的合成图像的显示区域。
[0166]其它结构与实施例1的摄像装置系统大致相同。
[0167]在这样构成的实施例4的摄像装置系统中，来自荧光观察用物镜Ia和白色光观察用物镜Ib的光束分别通过偏振片IlaUlb并入射到偏振分束器4。此时，偏振片IlaUlb使所通过的光束的偏振方向相互垂直。因此，在偏振分束器4中,仅来自其中一个物镜的光束(在图9的例子中为来自荧光观察用物镜Ia的荧光观察用光束)被偏振分束器面4a反射，仅来自另一个物镜的光束(在图9的例子中来自白色光观察用物镜Ib的白色光观察用光束)透过偏振分束器面4a。以后，顺着与实施例1相同的路径，荧光图像在第一区域3a成像，白色光图像在第二区域3b成像。
[0168]此外，在通过实施例4的摄像装置系统进行观察时，未图示的照明光学系统照射出白色光、荧光。例如在荧光波长为红外区域波长的情况下，照明光学系统向被摄体照射白色光和红外激励光。另外，例如在荧光波长是可见区域波长(400?700nm)的情况下，照明光学系统例如通过在圆周上具备激励滤波器和透明玻璃的旋转板，分时地照射激励光和白色光。
[0169]根据实施例4的摄像装置系统，能够使荧光观察用和白色光观察用的两个图像成像在一个摄像元件3中的不同的区域3a、3b，能够在图像显示装置10上分別对这些图像进行观察。
[0170]另外，如果进行观察所使用的荧光波长为红外区域，则能够通过从照明光学系统向物体同时照射白色光和红外激励光，来同时观察红外荧光图像和白色光图像。
[0171]此外，在图9的例子中，构成为使荧光图像成像在第一区域3a而使白色光图像成像在第二区域3b，但是也可以构成为使荧光图像成像在第二区域3b而使白色光图像成像在第一区域3a。
[0172]其它结构与实施例1的摄像装置系统大致相同。
[0173]此外，本发明的摄像装置和摄像装置系统并不限定于实施例1?实施例4所记载的结构。例如也可以兼具实施例1?实施例4的所有结构。
[0174]另外，在本发明的摄像装置和摄像处理系统中，也可以将摄像元件的像素信息的读出方法设为如图10所示那样的读出方法。
[0175]图10是表示本发明的摄像装置和摄像处理系统中的摄像元件的像素信息的读出方法的变形例的说明图，(a)是表示其一例的图，(b)是表示另一例的图。
[0176]在本变形例的摄像装置和摄像处理系统中，摄像元件如图10的(a)、图10的(b)所示那样构成为在与第一区域的图像和第二区域的图像所排列的方向垂直的方向上读出像素信息。除此之外，摄像元件构成为相对于将摄像元件面沿第一区域的图像和第二区域的图像排列的方向进行二等分的虚拟线A线对称地交替(例如按照图10的(a)、图10的(b)所示的数字I?10的顺序)地读出第一区域的图像的像素信息和第二区域的图像的像素信息。
[0177]更详细地说，在图10的(a)的例子中，摄像元件构成为相对于虚拟线A线对称地从最远离虚拟线A的区域起交替地读出第一区域的图像的像素信息和第二区域的图像的像素信息。另外，在图10的(b)的例子中，摄像元件构成为相对于虚拟线A线对称地从最靠近虚拟线A的区域起交替地读出第一区域的图像的像素信息和第二区域的图像的像素信息。
[0178]根据本变形例的摄像元件的像素信息的读出方法，能够与图1的(b)中用箭头表示的读出方法同样地，确保第一区域的图像的像素信息和第二区域的图像的像素信息的获取的同时性。
[0179]如以上说明的那样，本发明的摄像装置和摄像处理系统除了权利要求书所记载的发明以外，还具备如下所示的特征。
[0180](I)根据权利要求1?3中的任一项所述的摄像装置，其特征在于，上述摄像元件在与上述第一区域的图像和上述第二区域的图像所排列的方向垂直的方向上且相对于将摄像元件面相对于上述第一区域的图像和上述第二区域的图像排列的方向进行二等分的虚拟线线对称地交替地读出上述第一区域的图像的像素信息和上述第二区域的图像的像
素信息。
[0181]产业卜.的可利用件[0182]本发明的摄像装置和摄像装置系统例如在要求景深深的观察的内窥镜观察中是有用的。
[0183]附图标记说明
[0184]UlaUb:物镜；2:消偏振片；3:摄像元件；3a:第一区域；3b:第二区域；4:分割元件(偏振分束器)；4a、4a’:偏振分束器面；4’:光学部件；4b’、7a:全反射面；5:波片(1/4波片)；6:第一反射部件(反射镜)；7、7’:第二反射部件(棱镜)；7a’:反射面；8:图像处理部；8a:第一图像处理部；8b:第二图像处理部(图像选择部)；8bla、8blb:高通滤波器；8b2:比较器；8b3:切换器；8b4:散焦滤波器；8c:第三图像处理部；8d:第四图像处理部；Se:第五图像处理部；10:图像显示装置；lla、llb:偏振片；12:光路弯折棱镜；13:截止滤波器；20:被摄体；51、61:摄像透镜；522:双分离棱镜；53、54、63、64:摄像元件；55:高通滤波器；56:加法器；62;棱镜；65、66:驱动装置；67:运算处理装置；68、69:驱动电路；70:图像合成装置；71:物镜光学系统；72:第一棱镜；72a:分束器；73:第二棱镜；73a:全反射镜；74:摄像元件；74a、74b:受光部；75:照明窗；76:光导件；81:物镜；82:分色镜；83:半透半反镜；84、85、86:聚光透镜；87、88:摄像元件；89:激励光截止滤波器；90:反射镜；L1:第一光路山2:第二光路。
【权利要求】
1.一种摄像装置，其特征在于，具有: 物镜光学系统，其用于使来自物体的光束成像； 一个摄像元件，其配置在上述物镜光学系统的成像位置附近； 分割元件，其配置在上述物镜光学系统与上述摄像元件之间，用于将来自上述物镜光学系统的光束分割成反射光束和透过光束这两个光束； 第一反射部件，其用于对被上述分割元件反射的光束进行反射使其折返；以及 第二反射部件，其用于对透过了上述分割元件的光进行反射， 其中，使被上述第一反射部件反射的光束经由上述分割元件成像在上述摄像元件中的第一区域， 使被上述第二反射部件反射的光束成像在上述摄像元件中的与上述第一区域不同的第二区域。
2.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于， 上述分割元件是偏振分束器， 并且，在上述偏振分束器与上述第一反射部件之间具有用于变更被上述偏振分束器反射的光束的相位的波片， 使被上述第一反射部件反射的光束经由上述波片和上述偏振分束器成像在上述摄像元件中的第一区域。
3.根据权利要求2所述的摄像装置，其特征在于， 上述波片是1/4波片。
4.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于， 使到成像在上述第一区域和上述第二区域为止的各个光程不同。
5.一种摄像装置系统，其特征在于，具有: 根据权利要求4所述的摄像装置；以及 图像选择部，其将成像在上述第一区域和上述第二区域的各个图像进行比较，选择所聚焦的区域的图像作为显示用图像。
6.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于， 上述摄像元件和上述第二反射部件在上述第二区域附近接合， 上述摄像元件和上述分割元件在上述第一区域附近接合。
7.根据权利要求2或3所述的摄像装置，其特征在于， 上述摄像元件和上述第二反射部件在上述第二区域附近接合， 上述摄像元件和上述偏振分束器在上述第一区域附近接合。
8.根据权利要求2或3所述的摄像装置，其特征在于， 在上述偏振分束器的上述物镜光学系统侧具有消偏振片。
9.一种摄像装置系统，其特征在于，具有: 根据权利要求1~3中的任一项所述的摄像装置；以及 图像处理部，其能够调整成像在上述第一区域和上述第二区域的各个图像的白平衡、中心位置移动、图像旋转以及倍率调整中的至少一个。
10.根据权利要求2或3所述的摄像装置，其特征在于， 具备能够旋转的上述波片使得成像在上述第一区域和上述第二区域的各个图像为大致相同的明亮度。
11.根据权利要求1~3中的任一项所述的摄像装置，其特征在干， 上述摄像元件在与上述第一区域的图像和上述第二区域的图像所排列的方向相同的方向上读出像素信息。
12.根据权利要求11所述的摄像装置，其特征在干， 上述摄像元件的快门方式是按每条扫描行按下快门的卷帘快门方式。
13.根据权利要求2所述的摄像装置，其特征在干， 上述物镜光学系统具有第一光路和第二光路， 在上述第一光路和上述第二光路上分別配置有使通过上述第一光路的光束的偏振方向与通过上述第二光路的光束的偏振方向垂直的偏振片。
14.根据权利要求13所述的摄像装置，其特征在干， 上述第一光路和上述第二光路分别是右眼用光路和左眼用光路，或者上述第一光路和上述第二光路分别是直视用光路和侧视用光路，或者上述第一光路和上述第二光路分别是白色光用光路和荧光用光路。
15.一种摄像装置系统，其特征在于，具有: 物镜光学系统，其用于使来自物体的光束成像； 一个摄像元件，其配置在上述物镜光学系统的成像位置附近；以及分割成像単元，其将来自 上述物镜光学系统的光束分割成焦点位置不同的第一像和第二像，使分割出的第一像和第二像成像在上述摄像元件中的互不相同的区域， 其中，上述摄像元件在与第一区域的图像和第二区域的图像所排列的方向相同的方向上读出像素信息， 该摄像装置系统还具有图像选择部，该图像选择部将作为该像素信息而被上述摄像元件读出的成像在上述第一区域和上述第二区域的各个图像进行比较，选择所聚焦的区域的图像作为显示用图像。
16.根据权利要求15所述的摄像装置系统，其特征在干， 上述摄像元件的快门方式是按每条扫描行按下快门的卷帘快门方式。
17.根据权利要求15或16所述的摄像装置系统，其特征在干， 上述分割成像単元具有用于分割成反射光束和透过光束这两个光束的分割元件， 使上述反射光束和上述透过光束被反射部件反射至少一次，在上述摄像元件中的互不相同的区域形成像。
18.根据权利要求15或16所述的摄像装置系统，其特征在干， 上述分割成像単元具有: 偏振分束器，其配置在上述物镜光学系统与上述摄像元件之间，用于将来自上述物镜光学系统的光束分割成反射光束和透过光束这两个光束； 波片，其用于变更被上述偏振分束器反射的光束的相位； 第一反射部件，其用于对透过了上述波片的光束进行反射使其折返；以及 第二反射部件，其用于对透过了上述偏振分束器的光进行反射， 其中，使被上述第一反射部件反射的光束经由上述波片和上述偏振分束器成像在上述摄像元件中的第一区域，使被上述第二反射部件反射 的光束成像在上述摄像元件中的与上述第一区域不同的第二区域。
【文档编号】G03B19/12GK103597405SQ201280028650
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2012年5月29日 优先权日:2011年8月24日
【发明者】浪井泰志 申请人:奥林巴斯医疗株式会社