摄像装置、内窥镜装置及摄像装置的工作方法制造方法及图纸

摄像装置(10)包括：包含对焦透镜(111)的物镜光学系统(110)；将被摄体像分割为合焦物体位置不同的2个光路的光路分割部(121)；通过分别拍摄分割后的2个光路的被摄体像而取得第1图像及第2图像的摄像元件(122)；基于第1图像及第2图像而生成1个合成图像的图像合成部(330)；以及AF控制部(360)。AF控制部(360)包括第1AF控制模式作为AF控制模式，在该第1AF控制模式中，使用根据第1图像计算的第1AF评价值和根据第2图像计算的第2AF评价值进行AF控制。根据第2图像计算的第2AF评价值进行AF控制。根据第2图像计算的第2AF评价值进行AF控制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】摄像装置、内窥镜装置及摄像装置的工作方法


[0001]本专利技术涉及摄像装置、内窥镜装置及摄像装置的工作方法等。

技术介绍

[0002]在内窥镜系统中，为了不妨碍用户进行的诊断和处置，要求尽可能宽的景深。但是近年来，随着在内窥镜系统中也使用高像素的摄像元件，景深变窄。因此，在专利文献1中提出了一种内窥镜系统：同时拍摄焦点位置不同的2张图像并将它们合成，由此生成景深被扩大的合成图像。以下，将扩大景深的方法表述为EDOF(Extended Depth Of Field：扩展景深)技术。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：国际公开第2014/002740号

技术实现思路

[0006]专利技术要解决的问题
[0007]专利文献1的内窥镜系统还具备焦点切换机构，构成为在扩大了景深的状态下能够进行接近观察和远方观察。如果进行满足接近观察时的合成景深与远方观察时的合成景深重叠这样的条件的设计，则不会产生图像模糊的范围，能够观察内窥镜观察所需的全部距离范围。
[0008]在通过使摄像元件进一步高像素化而使景深更窄的情况下，无法使接近观察时的合成景深与远方观察时的合成景深重叠，仅通过切换2个焦点进行观察时，会产生图像模糊的范围。
[0009]与此相对，考虑通过进行使焦点自动对准于关注被摄体的AF(Auto Focus：自动对焦)控制而不产生图像的模糊。但是，迄今为止，尚未提出同时拍摄合焦状态不同的2张图像并使用它们生成合成图像的摄像装置中的最佳的AF控制方法。
[0010]根据本专利技术的若干方案，可提供在给定的定时能够拍摄合焦物体位置不同的多个图像的情况下进行高速的AF控制的摄像装置、内窥镜装置及摄像装置的工作方法等。
[0011]用于解决问题的手段
[0012]本专利技术的一方案涉及一种摄像装置，包括：物镜光学系统，其包含调整合焦物体位置的对焦透镜，并取得被摄体像；光路分割部，其将所述被摄体像分割成所述合焦物体位置不同的2个光路；摄像元件，其通过分别拍摄分割后的所述2个光路的所述被摄体像，取得第1图像及第2图像；图像合成部，其进行合成处理，在该合成处理中，通过在所述第1图像与所述第2图像之间的对应的规定区域选择对比度相对高的图像而生成1个合成图像；以及AF控制部，其通过按照给定的AF控制模式进行动作，从而进行使所述对焦透镜向判定为焦点对准于关注被摄体的位置移动的控制，其中，AF表示自动对焦，所述AF控制部包括第1AF控制模式作为所述AF控制模式，在该第1AF控制模式中，使用根据所述第1图像计算的第1AF评价
值和根据所述第2图像计算的第2AF评价值进行AF控制。
[0013]此外，本专利技术的另一方案涉及一种内窥镜装置，包括：物镜光学系统，其包含调整合焦物体位置的对焦透镜，并取得被摄体像；光路分割部，其将所述被摄体像分割成所述合焦物体位置不同的2个光路；摄像元件，其通过分别拍摄分割后的所述2个光路的所述被摄体像，取得第1图像及第2图像；图像合成部，其进行合成处理，在该合成处理中，通过在所述第1图像与所述第2图像之间的对应的规定区域选择对比度相对高的图像而生成1个合成图像；以及AF控制部，其通过按照给定的AF控制模式进行动作，从而进行使所述对焦透镜向判定为焦点对准于关注被摄体的位置移动的控制，其中，AF表示自动对焦，所述AF控制部包括第1AF控制模式作为所述AF控制模式，在该第1AF控制模式中，使用根据所述第1图像计算的第1AF评价值和根据所述第2图像计算的第2AF评价值进行AF控制。
[0014]此外，本专利技术的又一方案涉及一种摄像装置的工作方法，该摄像装置包括：物镜光学系统，其包含调整合焦物体位置的对焦透镜，并取得被摄体像；光路分割部，其将所述被摄体像分割成所述合焦物体位置不同的2个光路；以及摄像元件，其通过分别拍摄分割后的所述2个光路的所述被摄体像，取得第1图像及第2图像；在所述摄像装置的工作方法中进行合成处理和AF控制，AF表示自动对焦，在该合成处理中，通过在所述第1图像与所述第2图像之间的对应的规定区域选择对比度相对高的图像而生成1个合成图像，在该AF控制中，通过按照给定的AF控制模式进行动作，从而使所述对焦透镜向判定为焦点对准于关注被摄体的位置移动，包括第1AF控制模式作为所述AF控制模式，在该第1AF控制模式中，使用根据所述第1图像计算的第1AF评价值和根据所述第2图像计算的第2AF评价值进行所述AF控制。
附图说明
[0015]图1是摄像装置的结构例。
[0016]图2是对被摄体像的成像位置与景深范围的关系进行说明的图。
[0017]图3是内窥镜装置的结构例。
[0018]图4是摄像部的结构例。
[0019]图5是摄像元件的有效像素区域的说明图。
[0020]图6是摄像部的另一结构例。
[0021]图7是AF控制部的结构例。
[0022]图8是对AF控制进行说明的流程图。
[0023]图9是对AF控制模式的切换处理进行说明的流程图。
[0024]图10是对AF控制模式的切换处理进行说明的另一流程图。
[0025]图11是AF控制部的另一结构例。
[0026]图12(A)～图12(C)是对被摄体形状与期望的合成景深范围的关系进行说明的图。
具体实施方式
[0027]以下，对本实施方式进行说明。另外，以下说明的本实施方式并非不合理地限定权利要求书所记载的本专利技术的内容。此外，本实施方式所说明的全部结构不一定是本专利技术的必须构成要件。
[0028]1.概要
[0029]在专利文献1等中公开了一种内窥镜系统：同时拍摄合焦物体位置不同的2张图像并将它们合成，由此生成景深被扩大的合成图像。这里，合焦物体位置表示由透镜系统、像面、物体构成的系统处于合焦状态的情况下的物体的位置。例如，在将像面作为摄像元件的面的情况下，合焦物体位置表示在使用该摄像元件拍摄经由上述透镜系统的被摄体像的情况下，在摄像图像中理想地对准了焦点的被摄体的位置。更具体而言，由摄像元件拍摄的图像成为合焦于如下被摄体的图像，该被摄体位于包含合焦物体位置的景深的范围内。合焦物体位置是对准了焦点的物体的位置，因此，也可以说是焦点位置。
[0030]另外，以下将成像位置用于说明。成像位置表示给定的被摄体的被摄体像所成像的位置。存在于合焦物体位置的被摄体的成像位置在摄像元件面上。此外，通过被摄体的位置离开合焦物体位置，被摄体的成像位置也离开摄像元件面。在被摄体的位置脱离景深的情况下，该被摄体被模糊地拍摄。被摄体的成像位置是成为该被摄体的点扩散函数(PSF：Point Spread Function)的峰值的位置。
[0031]在专利文献1等的现有方法中，设想根据基于EDOF技术的深度扩大及远点观察与近点观察的切换能够合焦于所希望的范围的被摄体的情况。但是，在由于摄像元件的高像素化使景深变窄的情况下，可能产生仅通过远点观察与近点观察的简本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种摄像装置，其特征在于，所述摄像装置包括：物镜光学系统，其包含调整合焦物体位置的对焦透镜，并取得被摄体像；光路分割部，其将所述被摄体像分割成所述合焦物体位置不同的2个光路；摄像元件，其通过分别拍摄分割后的所述2个光路的所述被摄体像，取得第1图像及第2图像；图像合成部，其进行合成处理，在该合成处理中，通过在所述第1图像与所述第2图像之间的对应的规定区域选择对比度相对高的图像而生成1个合成图像；以及AF控制部，其通过按照给定的AF控制模式进行动作，从而进行使所述对焦透镜向判定为焦点对准于关注被摄体的位置移动的控制，其中，AF表示自动对焦，所述AF控制部包括第1AF控制模式作为所述AF控制模式，在该第1AF控制模式中，使用根据所述第1图像计算的第1AF评价值和根据所述第2图像计算的第2AF评价值进行AF控制。2.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，所述AF控制部包括第2AF控制模式作为所述AF控制模式，在该第2AF控制模式中，使用所述第1AF评价值和所述第2AF评价值中的任意一方进行AF控制。3.根据权利要求2所述的摄像装置，其特征在于，所述AF控制部进行所述第1AF控制模式与所述第2AF控制模式的切换控制。4.根据权利要求3所述的摄像装置，其特征在于，所述AF控制部基于低对比度被摄体判定处理或者大模糊判定处理，进行所述第1AF控制模式与所述第2AF控制模式的所述切换控制，在该低对比度被摄体判定处理中，基于所述第1AF评价值及所述第2AF评价值，判定所述关注被摄体是否为对比度比给定的基准低的低对比度被摄体，在该大模糊判定处理中，基于所述第1AF评价值及所述第2AF评价值，判定是否为针对所述关注被摄体的合焦程度比给定的基准低的大模糊状态。5.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，所述AF控制部还包括进行合焦方向的判别的方向判别部，所述方向判别部在所述第1AF控制模式中，基于所述第1AF评价值与所述第2AF评价值的关系，进行所述合焦方向的判别。6.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，所述AF控制部还包括决定所述对焦透镜的驱动量的透镜驱动量决定部，所述透镜驱动量决定部在所述第1AF控制模式中，基于所述第1AF评价值与所述第2AF评价值的关系，决定所述驱动量。7.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，所述AF控制部还包括判定合焦动作是否完成的合焦判定部，所述合焦判定部在所述第1AF控制模式中，基于所述第1AF评价值与所述第2AF评价值的关系，判定所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉野浩一郎，
申请(专利权)人：奥林巴斯株式会社，
类型：发明
国别省市：