(57)【要約】      （修正有）【課題】光学系を保持する筐体と、撮像素子を保持する筐体とを別体にした場合であっても、被写界深度の低下を抑制することができる内視鏡装置を提供すること。【解決手段】第１の光学系を有する内視鏡と、内視鏡と接続し、位相変調素子を含む第２の光学系を有するフロントキャビネットユニット９２と、フロントキャビネットユニット９２と着脱自在に接続し、フロントキャビネットユニット９２の第２の光学系を通過した光を受光して電気信号に変換する撮像部９１１を有するリアキャビネットユニット９１と、撮像部が生成した電気信号を用いて画像を生成し、点像分布関数を用いた画像処理を施す画像処理装置と、を備える。【選択図】図２
2019080623.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光の位相の空間分布を変調する位相変調素子を含む光学系を有するフロントキャビネットユニットと、
前記フロントキャビネットユニットと着脱自在に接続するリアキャビネットユニットであって、前記フロントキャビネットユニットの前記光学系を通過した光を受光して電気信号に変換する撮像部を有するリアキャビネットユニットと、
を備えることを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
前記撮像部が生成した前記電気信号を用いて画像を生成する画像処理装置であって、点像分布関数を用いた画像処理を施すことによって前記画像を生成する画像処理装置、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項３】
前記光学系は、前記フロントキャビネットユニットに設けられた光学系保持部に固定され、
前記撮像部は、前記リアキャビネットユニットに設けられた電気系保持部に固定されている
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項４】
前記光学系保持部と前記電気系保持部とは、前記フロントキャビネットユニットと前記リアキャビネットユニットとが接続している状態において、互いに離間している
ことを特徴とする請求項３に記載の内視鏡装置。
【請求項５】
前記フロントキャビネットユニットと前記リアキャビネットユニットとが接続している状態において、前記光学系保持部と前記電気系保持部との間に形成される空間を覆い封止する筒状の封止部材、
をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の内視鏡装置。
【請求項６】
前記封止部材は、前記光学系保持部と前記電気系保持部との間に設けられ、
前記光学系保持部と前記電気系保持部とは、前記フロントキャビネットユニットと前記リアキャビネットユニットとが接続している状態において、前記封止部材を介して互いに離間している
ことを特徴とする請求項５に記載の内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療分野や工業分野において、人や機械構造物等の被検体内を観察する内視鏡装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の内視鏡装置は、被検体内に挿入され、先端から当該被検体内の被写体像を取り込む内視鏡と、内視鏡が取り付けられ、当該被写体像を撮像して画像信号を出力する撮像装置（撮像素子）と、当該画像信号を処理して表示用の映像信号を生成する制御装置と、当該映像信号に基づく画像を表示する表示装置とを備える。特許文献１では、撮像装置において、撮像素子を実装する撮像素子実装部が、光学系を形成するレンズユニットに固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−２１４６６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１では、撮像素子実装部とレンズユニットとが一体的に設けられているため、例えば修理を行う際には、撮像素子実装部及びレンズユニットの両方を取り外さなければならない。これに対し、撮像素子実装部を保持する筐体と、レンズユニットを保持する筐体とを別体にすれば、修理対象の一方の筐体のみを分解すればよいため、効率的に修理することができる。しかしながら、修理後に筐体同士を接続する際、撮像素子とレンズユニットとの精密な位置合わせを行うことが難しく、筐体接続後の撮像素子とレンズユニットとの配置によっては、被写界深度が低下してしまう場合があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、光学系を保持する筐体と、撮像素子を保持する筐体とを別体にした場合であっても、被写界深度の低下を抑制することができる内視鏡装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる内視鏡装置は、光の位相の空間分布を変調する位相変調素子を含む光学系を有するフロントキャビネットユニットと、前記フロントキャビネットユニットと着脱自在に接続するリアキャビネットユニットであって、前記フロントキャビネットユニットの前記光学系を通過した光を受光して電気信号に変換する撮像部を有するリアキャビネットユニットと、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明にかかる内視鏡装置は、上記発明において、前記撮像部が生成した前記電気信号を用いて画像を生成する画像処理装置であって、点像分布関数を用いた画像処理を施すことによって前記画像を生成する画像処理装置、をさらに備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明にかかる内視鏡装置は、上記発明において、前記光学系は、前記フロントキャビネットユニットに取り付けられる光学系保持部に固定され、前記撮像部は、前記リアキャビネットユニットに取り付けられる電気系保持部に固定されていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明にかかる内視鏡装置は、上記発明において、前記光学系保持部と前記電気系保持部とは、前記フロントキャビネットユニットと前記リアキャビネットユニットとが接続している状態において、互いに離間していることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかる内視鏡装置は、上記発明において、前記フロントキャビネットユニットと前記リアキャビネットユニットとが接続している状態において、前記光学系保持部と前記電気系保持部との間に形成される空間を覆い封止する筒状の封止部材、をさらに備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明にかかる内視鏡装置は、上記発明において、前記封止部材は、前記光学系保持部と前記電気系保持部との間に設けられ、前記光学系保持部と前記電気系保持部とは、前記フロントキャビネットユニットと前記リアキャビネットユニットとが接続している状態において、前記封止部材を介して互いに離間していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、光学系を保持する筐体と、撮像素子を保持する筐体とを別体にした場合であっても、被写界深度の低下を抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態にかかる内視鏡装置の概略構成を示す図である。
【図２】図２は、図１に示したカメラヘッド及び制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、本発明の一実施の形態にかかるカメラヘッドの構成を説明する斜視図である。
【図４】図４は、本発明の一実施の形態にかかるカメラヘッドの構成を説明する部分断面図である。
【図５】図５は、本発明の一実施の形態にかかるカメラヘッドの要部の構成を説明する斜視図である。
【図６】図６は、本発明の一実施の形態にかかるカメラヘッドの要部の構成を説明する分解斜視図である。
【図７】図７は、本発明の一実施の形態にかかるカメラヘッドの要部の構成を説明する斜視図である。
【図８】図８は、本発明の一実施の形態にかかるカメラヘッドの要部の構成を説明する分解斜視図である。
【図９】図９は、本発明の一実施の形態にかかるカメラヘッドにおける被写界深度について説明する図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態の変形例にかかるカメラヘッドの構成を説明する部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）を説明する。実施の形態では、本発明にかかる内視鏡装置の一例として、患者等の被検体内の画像を撮像して表示する医療用の内視鏡装置について説明する。また、この実施の形態により、この発明が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して説明する。
【００１５】
（実施の形態）
図１は、本発明の一実施の形態にかかる内視鏡装置１の概略構成を示す図である。内視鏡装置１は、医療分野において用いられ、人等の観察対象物の内部（生体内）の被写体を観察する装置である。この内視鏡装置１は、図１に示すように、内視鏡２と、撮像装置３と、表示装置４と、制御装置５（画像処理装置）と、光源装置６とを備え、撮像装置３と制御装置５とで、医療用画像取得システムを構成している。
【００１６】
光源装置６は、ライトガイド７の一端が内視鏡２に接続され、当該ライトガイド７の一端に生体内を照明するための例えば白色の照明光を供給する。ライトガイド７は、一端が光源装置６に着脱自在に接続されるとともに、他端が内視鏡２に着脱自在に接続される。そして、ライトガイド７は、光源装置６から供給された光を一端から他端に伝達し、内視鏡２に供給する。なお、本実施の形態では、白色の照明光が出射されるものとして説明するが、赤外光や、波長帯域が制限された光等の照明光であってもよい。
【００１７】
撮像装置３は、内視鏡２からの被写体像を撮像して当該撮像結果を出力する。この撮像装置３は、図１に示すように、信号伝送部である伝送ケーブル８と、カメラヘッド９とを備える。本実施の形態では、伝送ケーブル８とカメラヘッド９とにより医療用撮像装置が構成される。
【００１８】
内視鏡２は、硬質で細長形状を有し、生体内に挿入される。この内視鏡２の内部には、１または複数のレンズを用いて構成され、被写体像を集光する光学系が設けられている。内視鏡２は、ライトガイド７を介して供給された光を先端から出射し、生体内に照射する。そして、生体内に照射された光（被写体像）は、内視鏡２内の光学系（レンズユニット９２２）により集光される。
【００１９】
カメラヘッド９は、内視鏡２の基端に着脱自在に接続される。そして、カメラヘッド９は、制御装置５による制御の下、内視鏡２にて集光された被写体像を撮像し、当該撮像による撮像信号を出力する。なお、カメラヘッド９の詳細な構成については、後述する。
【００２０】
伝送ケーブル８は、一端がコネクタを介して制御装置５に着脱自在に接続されるとともに、他端がコネクタを介してカメラヘッド９に着脱自在に接続される。具体的に、伝送ケーブル８は、最外層である外被の内側に複数の電気配線（図示略）が配設されたケーブルである。当該複数の電気配線は、カメラヘッド９から出力される撮像信号、制御装置５から出力される制御信号、同期信号、クロック、及び電力をカメラヘッド９にそれぞれ伝送するための電気配線である。
【００２１】
表示装置４は、制御装置５による制御のもと、制御装置５により生成された画像を表示する。表示装置４は、観察時の没入感を得やすくするために、表示部が５５インチ以上を有するものが好ましいが、これに限らない。
【００２２】
制御装置５は、カメラヘッド９から伝送ケーブル８を経由して入力された撮像信号を処理し、表示装置４へ画像信号を出力するとともに、カメラヘッド９及び表示装置４の動作を統括的に制御する。なお、制御装置５の詳細な構成については、後述する。
【００２３】
次に、撮像装置３及び制御装置５の構成について説明する。図２は、カメラヘッド９及び制御装置５の構成を示すブロック図である。なお、図２では、カメラヘッド９及び伝送ケーブル８同士を着脱可能とするコネクタの図示を省略している。
【００２４】
以下、制御装置５の構成、及びカメラヘッド９の構成の順に説明する。なお、以下では、制御装置５の構成として、本発明の要部を主に説明する。制御装置５は、図２に示すように、信号処理部５１と、画像生成部５２と、通信モジュール５３と、入力部５４と、制御部５５と、メモリ５６とを備える。なお、制御装置５には、制御装置５及びカメラヘッド９を駆動するための電源電圧を生成し、制御装置５の各部にそれぞれ供給するとともに、伝送ケーブル８を介してカメラヘッド９に供給する電源部（図示略）などが設けられていてもよい。
【００２５】
信号処理部５１は、カメラヘッド９が出力した撮像信号に対してノイズ除去や、必要に応じてＡ／Ｄ変換等の信号処理を行うことによって、デジタル化された撮像信号（パルス信号）を画像生成部５２に出力する。
【００２６】
また、信号処理部５１は、撮像装置３及び制御装置５の同期信号、及びクロックを生成する。撮像装置３への同期信号（例えば、カメラヘッド９の撮像タイミングを指示する同期信号等）やクロック（例えばシリアル通信用のクロック）は、図示しないラインで撮像装置３に送られ、この同期信号やクロックを基に、撮像装置３は駆動する。
【００２７】
画像生成部５２は、信号処理部５１から入力される撮像信号をもとに、表示装置４が表示する表示用の画像信号を生成する。画像生成部５２は、撮像信号に対して、所定の信号処理を実行して被写体画像を含む表示用の画像信号を生成する。ここで、画像生成部５２は、画像処理としては、補間処理や、色補正処理、色強調処理、及び輪郭強調処理等の各種画像処理等の公知の画像処理のほか、後述する瞳変調フィルタ９２１によって瞳関数位相分布が変調された信号を復元処理し、被写界深度を拡大する撮像画像の生成を行う。画像生成部５２は、点像分布関数（Point  Spread  Function：ＰＳＦ）を用いたデジタル処理を施すことによって復元する。画像生成部５２は、生成した画像信号を表示装置４に出力する。
【００２８】
カメラヘッド９に瞳変調フィルタ９２１を配置し、この瞳変調フィルタ９２１を通過した光に基づいて画像を生成する際に、点像分布関数（ＰＳＦ）を用いて画像を生成することによって被写界深度を拡大する技術は、一般に波面符号化（Wavefront  Coding：ＷＦＣ）と呼ばれている。
【００２９】
通信モジュール５３は、制御部５５から送信された後述する制御信号を含む制御装置５からの信号を撮像装置３に出力する。また、撮像装置３からの信号を制御装置５に出力する。つまり通信モジュール５３は、撮像装置３へ出力する制御装置５の各部からの信号を、例えばパラレルシリアル変換等によりまとめて出力し、また撮像装置３から入力される信号を、例えばシリアルパラレル変換等により振り分けて制御装置５の各部に出力する、中継デバイスである。
【００３０】
入力部５４は、キーボード、マウス、タッチパネル等のユーザインタフェースを用いて実現され、各種情報の入力を受け付ける。
【００３１】
制御部５５は、制御装置５及びカメラヘッド９を含む各構成部の駆動制御、及び各構成部に対する情報の入出力制御などを行う。制御部５５は、メモリ５６に記録されている通信情報データ（例えば、通信用フォーマット情報など）を参照して制御信号を生成し、該生成した制御信号を、通信モジュール５３を介して撮像装置３へ送信する。また、制御部５５は、伝送ケーブル８を介して、カメラヘッド９に対して制御信号を出力する。
【００３２】
メモリ５６は、フラッシュメモリやＤＲＡＭ（Dynamic  Random  Access  Memory）等の半導体メモリを用いて実現され、通信情報データ（例えば、通信用フォーマット情報など）が記録されている。なお、メモリ５６は、制御部５５が実行する各種プログラム等が記録されていてもよい。
【００３３】
なお、信号処理部５１が、入力されたフレームの撮像信号を基に、各フレームの所定のＡＦ用評価値を出力するＡＦ処理部、及び、ＡＦ処理部からの各フレームのＡＦ用評価値から、最も合焦位置として適したフレームまたはフォーカスレンズ位置等を選択するようなＡＦ演算処理を行うＡＦ演算部を有していてもよい。
【００３４】
上述した信号処理部５１、画像生成部５２、通信モジュール５３及び制御部５５は、プログラムが記録された内部メモリ（図示略）を有するＣＰＵ（Central  Processing  Unit）等の汎用プロセッサやＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）等の特定の機能を実行する各種演算回路等の専用プロセッサを用いて実現される。また、プログラマブル集積回路の一種であるＦＰＧＡ(Field  Programmable  Gate  Array：図示略)を用いて構成するようにしてもよい。なおＦＰＧＡにより構成される場合は、コンフィグレーションデータを記憶するメモリを設け、メモリから読み出したコンフィグレーションデータにより、プログラマブル集積回路であるＦＰＧＡをコンフィグレーションしてもよい。
【００３５】
次に、カメラヘッド９の構成として、本発明の要部を主に説明する。カメラヘッド９は、図２に示すように、瞳変調フィルタ９２１と、レンズユニット９２２と、撮像部９１１と、通信モジュール９１２と、カメラヘッド制御部９１３とを備える。
【００３６】
瞳変調フィルタ９２１は、カメラヘッド９の光軸が通過する位置、かつレンズユニット９２２の入射瞳位置に配置される位相変調素子である。瞳変調フィルタ９２１は、位相板を用いて構成され、内視鏡２の結像特性を変化させてぼけた中間像を形成する。具体的に、瞳変調フィルタ９２１は、光の位相の空間分布を変調して中間像を形成する。この中間像は、焦点位置のずれに依存しない像となる。
【００３７】
レンズユニット９２２は、１または複数のレンズを用いて構成され、瞳変調フィルタ９２１を通過した被写体像を、撮像部９１１を構成する撮像素子の撮像面に結像する。当該１または複数のレンズは、光軸に沿って配置されている。なお、レンズユニット９２２は、光学ズーム機構及びフォーカス機構のほか、光軸上に挿脱自在な光学フィルタ（例えば赤外光をカットするフィルタ）等が設けられていてもよい。
【００３８】
撮像部９１１は、カメラヘッド制御部９１３による制御の下、被写体を撮像する。この撮像部９１１は、レンズユニット９２２が結像した被写体像を受光して電気信号に変換する撮像素子を用いて構成されている。撮像素子は、ＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）イメージセンサまたはＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）イメージセンサにより構成される。撮像素子がＣＣＤの場合は、例えば、当該撮像素子からの電気信号（アナログ信号）に対して信号処理（Ａ／Ｄ変換等）を行って撮像信号を出力する信号処理部（図示略）がセンサチップなどに実装される。撮像素子がＣＭＯＳの場合は、例えば、光から電気信号に変換された電気信号（アナログ）に対して信号処理（Ａ／Ｄ変換等）を行って撮像信号を出力する信号処理部が撮像素子に含まれる。撮像部９１１は、生成した電気信号を通信モジュール９１２に出力する。
【００３９】
通信モジュール９１２は、制御装置５から送信された信号をカメラヘッド制御部９１３等のカメラヘッド９内の各部に出力する。また、通信モジュール９１２は、カメラヘッド９の現在の状態に関する情報などを予め決められた伝送方式に応じた信号形式に変換し、伝送ケーブル８を介して当該変換した信号を制御装置５に出力する。つまり通信モジュール９１２は、制御装置５や伝送ケーブル８から入力される信号を、例えばシリアルパラレル変換等により振り分けてカメラヘッド９の各部に出力し、また制御装置５や伝送ケーブル８へ出力するカメラヘッド９の各部からの信号を、例えばパラレルシリアル変換等によりまとめて出力する、中継デバイスである。
【００４０】
カメラヘッド制御部９１３は、伝送ケーブル８を介して入力した駆動信号や、カメラヘッド９の外面に露出して設けられたスイッチ等の操作部へのユーザ操作により操作部から出力される指示信号等に応じて、カメラヘッド９全体の動作を制御する。また、カメラヘッド制御部９１３は、伝送ケーブル８を介して、カメラヘッド９の現在の状態に関する情報を制御装置５に出力する。
【００４１】
なお、上述した通信モジュール９１２及びカメラヘッド制御部９１３は、プログラムが記録された内部メモリ（図示略）を有するＣＰＵ等の汎用プロセッサやＡＳＩＣ等の特定の機能を実行する各種演算回路等の専用プロセッサを用いて実現される。また、プログラマブル集積回路の一種であるＦＰＧＡを用いて構成するようにしてもよい。なお、ＦＰＧＡにより構成される場合は、コンフィグレーションデータを記憶するメモリを設け、メモリから読み出したコンフィグレーションデータにより、プログラマブル集積回路であるＦＰＧＡをコンフィグレーションしてもよい。
【００４２】
なお、カメラヘッド９や伝送ケーブル８に、撮像部９１１により生成された撮像信号に対して信号処理を施す信号処理部を構成するようにしてもよい。また、カメラヘッド９内部に設けられた発振器（図示略）で生成された基準クロックに基づいて、撮像部９１１を駆動するための撮像用クロックを生成し、撮像部９１１に出力するようにしてもよいし、伝送ケーブル８を介して制御装置５から入力した同期信号に基づいて、撮像部９１１及びカメラヘッド制御部９１３における各種処理のタイミング信号を生成し、撮像部９１１及びカメラヘッド制御部９１３にそれぞれ出力するようにしてもよい。また、カメラヘッド制御部９１３をカメラヘッド９ではなく伝送ケーブル８や制御装置５に設けてもよい。
【００４３】
図３は、本発明の一実施の形態にかかるカメラヘッドの構成を説明する斜視図である。図４は、本発明の一実施の形態にかかるカメラヘッドの構成を説明する部分断面図である。上述した瞳変調フィルタ９２１、レンズユニット９２２、撮像部９１１、通信モジュール９１２及びカメラヘッド制御部９１３を保持するカメラヘッド９の筐体は、互いに着脱自在なリアキャビネットユニット９１とフロントキャビネットユニット９２とからなる。
【００４４】
図５は、本発明の一実施の形態にかかるカメラヘッドの要部の構成を説明する斜視図であって、リアキャビネットユニット９１の構成を示す図である。図６は、本発明の一実施の形態にかかるカメラヘッドの要部の構成を説明する分解斜視図であって、リアキャビネットユニット９１の分解斜視図である。リアキャビネットユニット９１は、伝送ケーブル８と接続し、撮像部９１１、通信モジュール９１２及びカメラヘッド制御部９１３を保持する。具体的には、撮像部９１１を構成する撮像素子を実装するパッケージである電気系保持部９３が、リアキャビネットユニット９１に形成された取り付け部９１４に取り付けられる。電気系保持部９３は、例えば、ねじ９６によって取り付け部９１４にねじ止めされる（図６参照）。この際、リアキャビネットユニット９１において、電気系保持部９３は、貫通孔９３１、９３２に、取り付け部９１４に形成される位置決めピン９１４ａ、９１４ｂを挿通することによって、位置決め及び回転止めされる。取り付け部９１４には、電気系保持部９３の一部が挿入され、電気系保持部９３と電気的に接続するためのスロット９１４ｃが設けられている。電気系保持部９３は、このスロット９１４ｃを介して伝送ケーブル８と電気的に接続する。ここで、スロット９１４ｃと伝送ケーブル８との間には、通信モジュール９１２やカメラヘッド制御部９１３を構成する電気回路等が設けられている。なお、通信モジュール９１２やカメラヘッド制御部９１３を構成する電気回路は、電気系保持部９３や、伝送ケーブル８における制御装置５に接続するコネクタ部分に設けられてもよい。また、リアキャビネットユニット９１と電気系保持部９３とを一体的に成形したものに、撮像部９１１等を実装させてもよい。
【００４５】
図７は、本発明の一実施の形態にかかるカメラヘッドの要部の構成を説明する斜視図であって、フロントキャビネットユニット９２の構成を示す図である。図８は、本発明の一実施の形態にかかるカメラヘッドの要部の構成を説明する分解斜視図であって、フロントキャビネットユニット９２の分解斜視図である。なお、図７、８では、瞳変調フィルタ９２１及びレンズユニット９２２を除いた構成を示している。フロントキャビネットユニット９２は、内視鏡２が接続され、瞳変調フィルタ９２１及びレンズユニット９２２を保持する。具体的には、瞳変調フィルタ９２１及びレンズユニット９２２を予め設定された向き、間隔で保持する光学系保持部９４が、フロントキャビネットユニット９２に形成されている取り付け部９２３に取り付けられる。この際、フロントキャビネットユニット９２において、光学系保持部９４は、貫通孔９４１、９４２に、取り付け部９２３に形成される位置決めピン９２３ａ、９２３ｂを挿通することによって、位置決め及び回転止めされる。光学系保持部９４は、例えば、ねじ９７によって取り付け部９２３にねじ止めされる（図８参照）。なお、フロントキャビネットユニット９２と光学系保持部９４とを一体的に成形したものに、瞳変調フィルタ９２１及びレンズユニット９２２を取り付けるようにしてもよい。
【００４６】
リアキャビネットユニット９１とフロントキャビネットユニット９２とは、例えば、ねじ９５によってねじ止めされる。この際、リアキャビネットユニット９１とフロントキャビネットユニット９２とは、リアキャビネットユニット９１に形成される穴部９１ａ、９１ｂに、フロントキャビネットユニット９２に形成される位置決めピン９２ａ、９２ｂを挿通することによって、位置決め及び回転止めされる。このように、リアキャビネットユニット９１とフロントキャビネットユニット９２との間において、撮像部９１１とレンズユニット９２２との光軸に沿った方向の位置合わせ等の、光学的に精密な調整はされていない。この際、電気系保持部９３と光学系保持部９４とは、互いに離間している。なお、リアキャビネットユニット９１とフロントキャビネットユニット９２とをねじ止めした後に、当接部分を溶接によって固着してもよい。
【００４７】
制御装置５において、制御部５５は、画像生成部５２に、接続された内視鏡２に応じた画像処理を実行させる。具体的に、制御部５５は、画像生成部５２に、上述した復元処理を含む画像生成処理を行わせる。これにより、被写界深度が拡大された画像が生成される。
【００４８】
図９は、本発明の一実施の形態にかかるカメラヘッドにおける被写界深度について説明する図である。図９では、カメラヘッドをリアキャビネットとフロントキャビネットとにより構成し、瞳変調フィルタの有無（ＷＦＣの適用の有無）、及びキャビネット同士を接続する際に光学的な精密調整を行うか否かを条件として、条件ごとの被写界深度を示している。図９の（ａ）は、ＷＦＣを適用しない場合の被写界深度と、精密調整しない場合の誤差と、ＷＦＣを適用せず、かつ精密調整しない場合における誤差込みの被写界深度とを示している。図９の（ｂ）は、ＷＦＣを適用しない場合の被写界深度と、精密調整した場合の誤差と、ＷＦＣを適用せず、かつ精密調整した場合における誤差込みの被写界深度とを示している。図９の（ｃ）は、ＷＦＣを適用した場合の被写界深度と、精密調整しない場合の誤差と、ＷＦＣを適用し、かつ精密調整しない場合における誤差込みの被写界深度とを示している。図９における被写界深度及び誤差は、合焦位置を中央として、各条件における範囲を相対的に示している。
【００４９】
本実施の形態にかかるカメラヘッド９は、図９の（ｃ）に示す被写界深度となる。図９の（ｃ）と、図９の（ａ）及び（ｂ）とを比較しても分かるように、精密調整を行わずとも、ＷＦＣを適用することによって、ＷＦＣを適用せずに精密調整した場合の誤差込みの被写界深度よりも、誤差込みの被写界深度が深くなっている。
【００５０】
上述した実施の形態では、リアキャビネットユニット９１とフロントキャビネットユニット９２とを接続してなるカメラヘッド９において、瞳変調フィルタ９２１を設けることによってＷＦＣを適用可能な構成とし、精密調整を行わずにリアキャビネットユニット９１とフロントキャビネットユニット９２とを接続しても、ＷＦＣを適用せずに精密調整した場合の被写界深度よりも深い被写界深度を実現した。本実施の形態によれば、光学系を保持する筐体と、撮像素子を保持する筐体とを別体にした場合であっても、被写界深度の低下を抑制することができる。
【００５１】
また、上述した実施の形態では、リアキャビネットユニット９１に電気系の構成を保持させ、フロントキャビネットユニット９２に光学系の構成を保持させるようにした。本実施の形態によれば、リアキャビネットユニット９１において電気的な構成が完結し、フロントキャビネットユニット９２おいて光学的な構成が完結するため、光学系と電気系とを分けて取り扱うことができ、対象の系統の構成のみの修理等を行うことができる。
【００５２】
なお、本実施の形態では、白色の照明光による被写体像の被写界深度の拡大を、波面符号化により行っているが、波面符号化を用いる効果はこれに限らない。例えば、インドシアニングリーン（Indocyanine  green：ＩＣＧ）を用いて蛍光観察を行う際には、赤外光、または、白色光と赤外光を時分割で照明することがある。このように、波長帯域の異なる光では、色収差の影響で光学的な結像位置がずれ、その結果、合焦位置がずれる現象が起こる。このように、光学的な合焦位置がずれた場合であっても、波面符号化を用いることによる被写界深度の拡大により、焦点のあった画像を得ることができる。
【００５３】
なお、上述した実施の形態では、リアキャビネットユニット９１とフロントキャビネットユニット９２との接続を、端面の当て付き、および穴部９１ａ、９１ｂへの位置決めピン９２ａ、９２ｂの挿入とによって行うものとして説明したが、接続態様はこれに限らない。例えば、位置決めピンと穴部との形成ユニットを逆にしてもよいし、ユニットの端面を周回する溝と、この溝に嵌る突起とを有する構成としてもよい。
【００５４】
（変形例）
続いて、本発明の実施の形態の変形例について、図１０を参照して説明する。図１０は、本発明の実施の形態の変形例のカメラヘッドの構成を説明する部分断面図である。図４の構成と同一の部分には、同一の記号を付している。本変形例では、上述した実施の形態の構成に加え、弾性を有する部材で構成された封止部材９８を備える。また、本変形例では、電気系保持部９３に代えて、撮像部９１１を構成する撮像素子を実装するとともに、封止部材９８が当接する電気系保持部９３Ａを備える。
【００５５】
封止部材９８は、光学系から撮像部への光路を含む空間Ｓを覆う筒状をなし、光学系保持部９４と電気系保持部９３Ａとに対し弾性を持って当接した状態で、カメラヘッド９に取り付けられている。この封止部材９８を配設し、光学系と撮像部との間の空間Ｓを封止することにより、光学系から撮像部への光路を遮ることなく、光学系および／または撮像部への外乱光や水や塵の浸入を防ぎ、遮光、防塵、防水、防湿の機能を付加することができる。封止部材９８は、上述したように光学系保持部９４と電気系保持部９３Ａとに弾性を持って当接しており、電気系保持部９３Ａと光学系保持部９４とが封止部材９８を介して互いに離間した状態であることは、上述した実施の形態と同様である。
【００５６】
なお、本変形例では、封止部材９８を光学系保持部９４と電気系保持部９３Ａとに当接させているが、光学系保持部９４とリアキャビネットユニット９１とに当接する形状にしてもよく、またフロントキャビネットユニット９２と電気系保持部９３Ａとに当接する形状にしてもよく、さらにはフロントキャビネットユニット９２とリアキャビネットユニット９１とに当接する形状にしてもよい。
【００５７】
ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は上述した実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。上述した実施の形態では、制御装置５が信号処理などを行うものとして説明したが、カメラヘッド９側で行うものであってもよい。
【００５８】
以上のように、本発明にかかる内視鏡装置は、光学系を保持する筐体と、撮像素子を保持する筐体とを別体にした場合であっても、被写界深度の低下を抑制するのに有用である。
【符号の説明】
【００５９】
１  内視鏡装置
２  内視鏡
３  撮像装置
４  表示装置
５  制御装置
６  光源装置
７  ライトガイド
８  伝送ケーブル
９  カメラヘッド
５１  信号処理部
５２  画像生成部
５３  通信モジュール
５４  入力部
５５  制御部
５６  メモリ
９１  リアキャビネットユニット
９２  フロントキャビネットユニット
９３、９３Ａ  電気系保持部
９４  光学系保持部
９８  封止部材
９１１  撮像部
９１２  通信モジュール
９１３  カメラヘッド制御部
９２１  瞳変調フィルタ
９２２  レンズユニット
【図１】
2019080623.tif 000003
【図２】
2019080623.tif 000004
【図３】
2019080623.tif 000005
【図４】
2019080623.tif 000006
【図５】
2019080623.tif 000007
【図６】
2019080623.tif 000008
【図７】
2019080623.tif 000009
【図８】
2019080623.tif 000010
【図９】
2019080623.tif 000011
【図１０】
2019080623.tif 000012