內(nèi)窺鏡用攝像裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種攝像裝置，尤其是涉及一種被應(yīng)用于能夠立體地觀察被檢體的內(nèi)窺鏡的內(nèi)窺鏡用攝像裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在被應(yīng)用于能夠進行立體觀察的內(nèi)窺鏡的攝像裝置中，由一個攝像元件針對兩個物鏡光學系統(tǒng)獲取圖像以立體地拍攝被檢體，因此光從被攝體斜入射至攝像元件。
[0003]關(guān)于物鏡光學系統(tǒng)的斜入射所產(chǎn)生的黑點的應(yīng)對方法，例如在專利文獻1中公開了配合物鏡光學系統(tǒng)的斜入射特性地使攝像元件上的微透鏡的位置相對于感光部從攝像元件的中心部朝向外周部移動。
[0004]在專利文獻2中，公開了以下內(nèi)容:指出由于圖像傳感器的像素間所產(chǎn)生的串擾而導(dǎo)致混色的顏色再現(xiàn)性的下降以及分辨率的下降，特別是為了抑制具有斜入射角度的光線所引起的串擾，而與專利文獻1同樣地也使微透鏡從光電二極管的中心位置移動。
[0005]在專利文獻3中，公開了能夠通過配合從各物鏡光學系統(tǒng)的中心部的斜入射特性地使微透鏡的位置移動來減少黑點同時還抑制串擾。
[0006]專利文獻1:日本特開平5-346556號公報
[0007]專利文獻2:日本特開2010-56345號公報
[0008]專利文獻3:日本特許第4054094號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明要解決的問題
[0010]然而，專利文獻3中的攝像元件假定具備兩個物鏡光學系統(tǒng)的攝像裝置來決定微透鏡的位置，因此無法應(yīng)用于具備一個物鏡光學系統(tǒng)的攝像裝置。換言之，無法將適合于具備一個物鏡光學系統(tǒng)的攝像裝置用的攝像元件直接應(yīng)用于具備兩個物鏡光學系統(tǒng)的攝像裝置。因此，需要制造與各攝像裝置相應(yīng)的攝像元件，從而攝像元件的制造成本提高。
[0011]另外，如果使用遠心的物鏡光學系統(tǒng)使并排地排列的兩個像成像于與遠心光學系統(tǒng)相應(yīng)地消除了微透鏡與攝像元件的感光部之間的偏移的攝像元件，則不產(chǎn)生黑點。然而，在應(yīng)用這樣的遠心光學系統(tǒng)的情況下，物鏡光學系統(tǒng)變大，難以將物鏡光學系統(tǒng)并排地排列。
[0012]本發(fā)明是鑒于上述的情形而完成的，其目的在于提供一種能夠抑制黑點、串擾且將多個圖像并排排列地獲取、不需要制造與各攝像裝置相應(yīng)的攝像元件并能夠?qū)崿F(xiàn)小型化的內(nèi)窺鏡用攝像裝置。
[0013]用于解決問題的方案
[0014]為了達到上述目的，本發(fā)明提供以下的方案。
[0015]本發(fā)明的一個方式提供一種內(nèi)窺鏡用攝像裝置，具備:物鏡光學系統(tǒng)，其使來自被攝體的光會聚，使兩個像并排地成像；以及攝像元件，其具有在來自該物鏡光學系統(tǒng)的光的入射側(cè)排列的多個微透鏡，針對每個該微透鏡分配有像素，其中，該攝像元件中的各像素的感光部的中心相對于所述微透鏡的光軸發(fā)生位移，該位移以隨著從所述攝像元件的中央部趨向周邊部而向周邊方向逐漸變大的方式進行，所述物鏡光學系統(tǒng)的出射光瞳位置相比于所述物鏡光學系統(tǒng)的成像位置更靠近物體側(cè)，并滿足以下的條件式，
[0016]0.5< (0H-0D)/a<3...(1)
[0017]其中，α是水平方向最大像高的主光線與光軸所成的角，ΘΗ是與攝像元件中心部相距水平方向最大像高(Η)的微透鏡的主光線校正量(角度)，0D是與同攝像元件中心部相距水平方向像高(D)的位置對應(yīng)的微透鏡的主光線校正量(角度)，像高(D)的位置是以物鏡光學系統(tǒng)的光軸為對稱軸且以α度引向攝像元件的中心部的線與攝像元件的交點。
[0018]根據(jù)本方式，構(gòu)成為攝像元件中的各像素的感光部的中心相對于微透鏡的光軸以隨著從攝像元件的中央部趨向周邊部而向周邊方向逐漸變大的方式進行位移，物鏡光學系統(tǒng)的出射光瞳位置相比于物鏡光學系統(tǒng)的成像位置更靠近物體側(cè)，并滿足上述條件式(1)。即使將適合于在整個攝像范圍內(nèi)形成一個像的攝像裝置用的攝像元件直接應(yīng)用于形成并排地排列的兩個像的攝像裝置，也能夠?qū)崿F(xiàn)抑制黑點、串擾同時小型化的攝像裝置。因此，不需要制造與各攝像裝置相應(yīng)的攝像元件，從而攝像元件的制造成本不會變高。
[0019]在上述方式中，優(yōu)選的是，滿足以下的條件式。
[0020]0<KXTan(9c) <P/2...(2)
[0021]其中，0C是與水平方向像高(C)的位置對應(yīng)的微透鏡的主光線校正量(角度)，像高(C)的位置是所述物鏡光學系統(tǒng)的光軸與攝像元件的交點。P是攝像元件的像素間距，K是從攝像元件的微透鏡的表面頂點到像素(感光元件)為止的距離。
[0022]通過這樣，能夠抑制由物鏡光學系統(tǒng)的主光線入射至設(shè)為目標的像素以外的像素所引起的色差的產(chǎn)生。
[0023]在上述方式中，優(yōu)選的是，滿足以下的條件式。
[0024]P/2>KX(Tan(0H)-Tan(a))...(3)
[0025]P/2>KX(Tan(a)-Tan(0D))...(4)
[0026]其中，α是水平方向最大像高的主光線與光軸所成的角，ΘΗ是與同攝像元件中心部相距水平方向最大像高(Η)的位置對應(yīng)的微透鏡的主光線校正量(角度)，0D是與同攝像元件中心部相距水平方向像高(D)的位置對應(yīng)的微透鏡的主光線校正量(角度)，像高(D)的位置是以物鏡光學系統(tǒng)的光軸為對稱軸且以α度引向攝像元件的中心部的線與攝像元件的交點，Ρ是攝像元件的像素間距，Κ是從攝像元件的微透鏡的表面頂點到像素(感光元件)為止的距離。
[0027]通過這樣，能夠抑制黑點和串擾，同時還能夠抑制混色。
[0028]在上述方式中，優(yōu)選的是，所述物鏡光學系統(tǒng)具有:兩個物鏡，該兩個物鏡并排地排列，使被攝體的光學像成像于所述攝像元件；以及反射構(gòu)件，其被配置在該物鏡與所述攝像元件之間，用于使所述物鏡光學系統(tǒng)的光軸位移。
[0029]通過這樣，也能夠使光學系統(tǒng)斜入射，棱鏡的光束直徑也變小，從而能夠使攝像裝置小型化。能夠?qū)σ种屏撕邳c的兩個光學系統(tǒng)的像同時進行觀察，能夠通過使兩個像以互為鏡像的方式顯示在3D監(jiān)視器上來進行立體觀察。
[0030]在上述方式中，優(yōu)選的是，所述物鏡光學系統(tǒng)具備光路分割單元，使由該光路分割單元分割得到的被攝體的光學像分別作為改變了焦點位置的光學像而成像于所述攝像元件。
[0031]通過這樣，能夠?qū)崿F(xiàn)小型化，并且能夠同時拍攝焦點位置不同的像。
[0032]發(fā)明的效果
[0033]根據(jù)本發(fā)明，起到以下效果:能夠抑制黑點、串擾，并且能夠不使攝像元件的微透鏡移動而并排地排列獲取多個圖像，能夠?qū)崿F(xiàn)攝像裝置的小型化。
【附圖說明】
[0034]圖1是表示本發(fā)明的實施方式所涉及的攝像裝置的概要結(jié)構(gòu)的說明圖。
[0035]圖2是表示應(yīng)用于本發(fā)明的實施方式所涉及的攝像裝置中的攝像元件的概要結(jié)構(gòu)的說明圖。
[0036]圖3是表示本發(fā)明的實施方式所涉及的攝像裝置的概要結(jié)構(gòu)的說明圖。
[0037]圖4是表示本發(fā)明的實施方式所涉及的攝像裝置的概要結(jié)構(gòu)的說明圖。
[0038]圖5A是表示微透鏡的主光線校正角度和光學系統(tǒng)的斜入射光線角度的關(guān)系的圖表。
[0039]圖5B是表示微透鏡的主光線校正角度和光學系統(tǒng)的斜入射光線角度的關(guān)系的圖表。
[0040]圖6是表示微透鏡的主光線校正角度和光學系統(tǒng)的斜入射光線角度的關(guān)系的圖表。
[0041]圖7是表示本發(fā)明的實施例1所涉及的攝像裝置的整體結(jié)構(gòu)的截面圖。
[0042]圖8是應(yīng)用于本發(fā)明的實施例1所涉及的攝像裝置中的攝像元件的說明圖。
[0043]圖9A是表示本發(fā)明的實施例2所涉及的攝像系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的截面圖。
[0044]圖9B是表示在本發(fā)明的實施例2所涉及的攝像系統(tǒng)的第一區(qū)域和第二區(qū)域上分別成像的圖像中的被攝體的朝向的圖。
[0045]圖10是在本發(fā)明的實施例2所涉及的攝像系統(tǒng)中成像于攝像元件的攝像區(qū)域的圖像的說明圖。
[0046]圖11A是表示本發(fā)明的實施例2所涉及的攝像系統(tǒng)中的圖像處理部的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0047]圖11B是表示本發(fā)明的實施例2所涉及的攝像系統(tǒng)中的圖像處理部的結(jié)構(gòu)的框圖。
【具體實施方式】
[0048]以下，參照【附圖說明】本發(fā)明的實施例所涉及的內(nèi)窺鏡用攝像裝置。
[0049]如圖1所示，內(nèi)窺鏡用攝像裝置具備兩個物鏡光學系統(tǒng)2以及攝像