JP3811230B2

JP3811230B2 - Endoscope device

Info

Publication number: JP3811230B2
Application number: JP27833896A
Authority: JP
Inventors: 広石井
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1996-10-21
Filing date: 1996-10-21
Publication date: 2006-08-16
Anticipated expiration: 2016-10-21
Also published as: JPH10118008A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オートフォーカス機能付きの医療用の内視鏡装置に関し、特に生体内観察に最適なオートフォーカス制御装置を備えた内視鏡装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＣＤ等の撮像素子を用いた民生用のビデオカメラにおいて、一般的にオートフォーカス機能が搭載されているが、医療用の電子内視鏡においては、その使用される環境の特殊性から独自のオートフォーカス機能が要求されている。
【０００３】
医療用の電子内視鏡の使用環境の一例として、粘性の高い液体が存在する生体内を観察しなければならない場合が挙げられるが、このような生体内の観察では常に観察窓を送水・送気によってきれいにしておく必要がある。また、胃内の観察においては、大量の胃液が組織の観察を困難にすることが多いため、内視鏡先端に設けられた鉗子口から吸引することも一般的に行われている。
【０００４】
このような観察部位に体液とか洗浄液等の液体が存在する環境下においては、本来観察しようとする対象ではなく、観察窓に直接当たる洗浄液等の液体の流れを観察することになる。従って、民生用のビデオカメラ等に用いられる一般的なオートフォーカス機能を適用すると、観察窓上を流れる液体にピントが合ってしまい、送水等が終わった瞬間は観察対象物にピントが合っていない状態となってしまうという不具合が生じるため、このような液体の影響を受けないオートフォーカス機能が望まれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、観察部位に体液とか洗浄液等の液体が存在する環境下で、使用される内視鏡において、従来からの常にピントがあった状態の観察を可能にするオートフォーカス機能を直接適用しようとすると、送気・送水・吸引中に観察窓上を流れる液体にピントが合ってしまい、送水等が終わった瞬間は観察対象物にピントが合っていない状態となってしまうため、本来の観察対象物に対して常に合焦状態を保持できないという問題点が生じる。しかも、送水等は非常に頻繁に行われるため、到底スムーズな観察は不可能である。
【０００６】
本発明は、これらの事情に鑑みてなされたもので、送気・送水・吸引等の管路系の操作時にフォーカシングが不必要に作動しないようにして、スムーズな観察が可能なオートフォーカス機能を持った内視鏡装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明による第１の内視鏡装置は、被検体に挿入可能な挿入部と、前記挿入部に設けられ前記被検体を観察するための撮像手段と、前記撮像手段が撮像する像の焦点を調整するフォーカス調整レンズと、前記フォーカス調整レンズを移動させるためのフォーカス駆動手段と、前記挿入部の先端側に開口を有し少なくとも送水、送気または吸引が可能な管路機構と、前記撮像手段からの画像信号を処理するビデオプロセッサからの出力画像信号を基に前記フォーカス駆動手段を制御すると共に、前記管路機構の動作に応じて出力されるフォーカス動作制御信号を入力した際には、当該フォーカス動作制御信号に応じて前記フォーカス駆動手段の動作を禁止するように制御するオートフォーカス制御手段と、を有することを特徴とする。
本発明による第２の内視鏡装置は、被検体に挿入可能な挿入部と、前記挿入部に設けられ前記被検体を観察するための撮像手段と、前記撮像手段が撮像する像の焦点を調整するフォーカス調整レンズと、前記フォーカス調整レンズを移動させるためのフォーカス駆動手段と、前記挿入部の先端側に開口を有し少なくとも送水、送気または吸引が可能な管路機構と、操作者が操作可能で、前記管路機構による送水、送気または吸引動作を開始するための信号を出力するスイッチと、前記撮像手段からの画像信号を処理するビデオプロセッサからの出力画像信号を基に前記フォーカス駆動手段を制御すると共に、前記スイッチの動作に応じて出力されるフォーカス動作制御信号を入力した際には、当該フォーカス動作制御信号に応じて前記フォーカス駆動手段の動作を禁止するように制御するオートフォーカス制御手段と、を有することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１ないし図４は本発明の第１の実施形態に係り、図１は内視鏡装置の全体構成を示す構成説明図、図２はオートフォーカス制御装置の主要部の構成を示すブロック図、図３はフォーカス情報検出手段の第１の構成例を示すブロック図、図４はフォーカス情報検出手段の第２の構成例を示すブロック図である。
【００１０】
本実施形態の内視鏡装置は、被写体の観察画像を得る電子内視鏡１と、電子内視鏡１の駆動制御及び電子内視鏡１から出力される撮像信号の処理を行うビデオプロセッサ２と、電子内視鏡１に照明光を供給する光源装置３と、ビデオプロセッサ２の出力映像信号を受けて観察画像を表示するモニタ４と、電子内視鏡１に設けられる観察光学系のオートフォーカス動作を制御するオートフォーカス制御装置５とを有して構成される。
【００１１】
電子内視鏡１は、挿入部７，操作部８，ユニバーサルコード９，コネクタ部１０が連設されて構成され、挿入部７の先端部１１には、対物観察のための対物レンズ１２，フォーカス調整レンズ１３，ＣＣＤ等の固体撮像素子（ＳＩＤ）１４が撮像手段として設けられている。固体撮像素子１４は、電子内視鏡１の挿入部７〜コネクタ部１０内を挿通された信号線を通じ、接続コード１５を介してビデオプロセッサ２と電気的に接続されるようになっている。
【００１２】
前記フォーカス調整レンズ１３の側部近傍にはレンズ位置センサ１６が設けられており、このレンズ位置センサ１６は、挿入部７〜コネクタ部１０内を挿通された信号線を通じ、外部の接続コードを介してオートフォーカス制御装置５と電気的に接続されている。
【００１３】
また、前記フォーカス調整レンズ１３には、レンズ駆動手段１７が機械的に接続されて設けられており、このレンズ駆動手段１７は、レンズ位置センサ１６と同様にオートフォーカス制御装置５と電気的に接続されている。レンズ駆動手段１７は、例えば圧電アクチュエータからなり、圧電アクチュエータの前後運動をそのままフォーカス調整レンズ１３の前後運動として利用できるよう連動させて駆動するようになっている。
【００１４】
オートフォーカス制御装置５は、ビデオプロセッサ２から出力される画像情報に基づきフォーカス状態を検出するフォーカス情報検出手段１８と、前記レンズ駆動手段１７と接続されフォーカス調整レンズ１３の駆動を制御するレンズ駆動制御手段１９と、前記レンズ位置センサ１６と接続されフォーカス調整レンズ１３の位置を検出するレンズ位置検出手段２０とを有して構成される。
【００１５】
前記レンズ位置センサ１６は、フォーカス調整レンズ１３の移動量を検知し、オートフォーカス制御装置５内のレンズ位置検出手段２０にフォーカス調整レンズ１３の位置を示す検知信号を送るようになっている。また、前記レンズ駆動手段１７は、オートフォーカス制御装置５内のレンズ駆動制御手段１９からの駆動信号により挿入部７の長手方向前後にフォーカス調整レンズ１３を移動させるようになっている。
【００１６】
また、電子内視鏡１の先端面には、対物レンズ１２へ向けられたノズル２１が設けられており、このノズル２１に連通して設けられた送水管路２２は、電子内視鏡１の先端部１１〜コネクタ部１０内を挿通され、コネクタ部１０で送水タンク６と接続されている。コネクタ部１０により電子内視鏡１と接続される光源装置３は、光源ランプ２３と送気送水用のポンプ２４とを有してなる送気送水機能付きの光源装置であり、このポンプ２４がコネクタ部１０を介して前記送水タンク６と接続されている。
【００１７】
電子内視鏡１の操作部８には、送水動作を指示する送水スイッチ２５が設けられており、この送水スイッチ２５は、操作部８〜コネクタ部１０内を挿通された信号線を通じ、光源装置３のポンプ２４と電気的に接続されている。前記ポンプ２４は、送水スイッチ２５のオン／オフ操作による操作信号に基づいて作動し、送気を行うようになっている。このポンプ２４からの送気により、送水タンク６内に蓄えられた洗浄液等が送水管路２２に送られ、送水管路２２を通してノズル２１から対物レンズ１２に向けて送液がなされるようになっている。
【００１８】
前記送水スイッチ２５の信号線は、コネクタ部１０内で分岐してオートフォーカス制御装置５にも電気的に接続されており、送水スイッチ２５の操作信号がレンズ駆動制御手段１９に入力されるようになっている。すなわち、送水スイッチ２５による送水操作に連動して、オートフォーカス制御装置５内のレンズ駆動制御手段１９の制御を切り換えることができる。
【００１９】
前記ビデオプロセッサ２は、固体撮像素子１４からの撮像信号を受け取り、映像信号化処理を行い、モニタ４に映像信号を出力して観察画像を映し出すと共に、オートフォーカス制御装置５内のフォーカス情報検出手段１８へ画像情報を送出するようになっている。
【００２０】
ここで、前記フォーカス情報検出手段１８の詳細構成を説明する。一般的なビデオカメラのオートフォーカス機能は、常時ジャストピントを狙って作動するようになっているが、内視鏡用としてそのままこのような従来のオートフォーカス機能を使おうとすると、観察対象及び内視鏡が常に動いているため、フォーカシングが追従できずにかえって使いにくくなってしまうおそれがある。
【００２１】
このような事情を鑑み、内視鏡観察に適したオートフォーカスを行うためのフォーカス情報検出手段の構成例を以下に示す。
【００２２】
図３はフォーカス情報検出手段１８の第１の構成例を示したものである。第１の構成例は、ビデオプロセッサ２からの画像情報の入力を切り換える画像情報切換部３１と、ジャストピント状態を検出するジャストピント検出回路３２と、ジャストピント状態の画像を記憶するジャストピント画像メモリ３３と、ビデオプロセッサ２から入力される画像のボケ量を検出するボケ量検出回路３４とを有して構成される。
【００２３】
ジャストピント検出回路３２は、ビデオプロセッサ２から入力される画像情報がジャストピント状態であるか否かを判断し、ジャストピント（ＯＫ）の場合はジャストピント画像メモリ３３に画像信号を送ると共に画像情報切換部３１へ切換信号を送り、ジャストピントでない（ＮＧ）場合にはレンズ駆動制御手段１９へフォーカス情報信号を送る。ジャストピント画像メモリ３３は、ジャストピント状態の画像を記憶し、ボケ量検出回路３４へ送出する。ボケ量検出回路３４は、ビデオプロセッサ２からの入力画像とジャストピント画像メモリ３３の記憶画像とを比較し、現在入力された画像のボケ量が例えば３０％を超えるとき、画像情報切換部３１へ切換信号を送り、それ以外のときには何の信号も送らないようにする。
【００２４】
フォーカス調整を行う際に、まず初期状態では画像情報切換部３１の接点はＪに接続されており、ビデオプロセッサ２の出力映像信号の画像がジャストピントになるまではジャストピント検出回路３２からレンズ駆動制御手段１９にフォーカス情報信号が送られ、通常のオートフォーカス（ＡＦ）調整が行われる。
【００２５】
一旦ジャストピント状態となると、ジャストピント検出回路３２から画像情報切換部３１へ切換信号が送られて画像情報切換部３１の接点がＩに切換えられ、ボケ量検出回路３４において現画像とジャストピントのメモリ画像との比較が行われる。ジャストピント画像とのボケ量の差（ボケ差）が３０％以内のときには、レンズ駆動制御手段１９へフォーカス情報信号が送出されず、フォーカシングは行われない。
【００２６】
前記現画像のボケ量が３０％を超えたときは、ボケ量検出回路３４から画像情報切換部３１へ切換信号が送られて画像情報切換部３１の接点がＪに戻され、上述した流れと同様に再びオートフォーカス調整が行われる。
【００２７】
本構成例では、フォーカス情報をボケ量として検出したが、ボケ量の代わりに画像パターンを用いてフォーカス情報を得ることも可能である。つまり、ボケ量検出回路３４を画像認識回路として代わりに設け、この画像認識回路によってジャストピント画像メモリ３３に記憶された画像パターンとビデオプロセッサ２からの現画像の画像パターンとを比較して画像がどれだけ動いたか検出し、例えば画角の３０％以上が動いたときに再フォーカシングをするようにしても同様な効果が得られる。
【００２８】
内視鏡観察においては、内視鏡先端部の対物光学系が狭い空間を目まぐるしいスピードで移動することが多いので、常にジャストピントを求めてフォーカシングするよりも本実施形態のように一定範囲のピント幅を持たせることにより、必要なときのみフォーカシングを追従させることができ、スムーズな観察が可能となる。また、内視鏡ではあまり観察深度を大きくできないため、ポリーブや胃壁を斜めに見たりするような場合、画面全体のピントが合わないことが多いが、本実施形態のようにオートフォーカス制御を行うと不必要にフォーカシングが行われず適切な観察画像が得られる。
【００２９】
図４はフォーカス情報検出手段１８の第２の構成例を示したものである。第２の構成例は、ビデオプロセッサ２からの画像情報の入力を切り換える画像情報切換部３６と、画像情報切換部３６に対して一定期間ごとに切換信号を送出するインターバル回路３７と、フォーカス状態を検出するフォーカス情報検出回路３８とを有して構成される。
【００３０】
インターバル回路３７は、一定期間ごとに切換信号を画像情報切換部３６へ送り、画像情報切換部３６の接点Ｋ，Ｌを所定のインターバルで切り換え続ける。画像情報切換部３６が接点Ｋに接続されているときはフォーカシングは行われず、接点Ｌに接続されているときにオートフォーカス調整が行われる。インターバル回路３７からの切換信号は、例えば０．５秒ごとに送出される。
【００３１】
このように一定のインターバルでオートフォーカス機能を作動させることにより、例えば胃の観察における拍動に追従した不必要なフォーカシング等を取り除くことができ、スムーズな観察が可能なようにフォーカシングを追従させることができる。なお、画像情報切換部３６を切り換えるインターバルは自由に設定することが可能であり、オートフォーカス制御装置５の外部から調整できるようにしても良い。
【００３２】
次に、図２を参照してレンズ駆動制御手段１９の詳細構成を説明する。レンズ駆動制御手段１９は、レンズ移動量演算回路の機能を有するＣＰＵ２７と、ＣＰＵ２７からの位置制御信号の出力を切り換える接点切換部２８と、レンズ駆動手段１７の駆動信号を生成するアクチュエータドライバ２９とを有して構成される。
【００３３】
フォーカス情報検出手段１８により、ビデオプロセッサ２の出力映像信号を基にフォーカス情報、例えばボケ量が検出され、ＣＰＵ２７へ伝達される。また、レンズ位置センサ１６からの検知信号は、レンズ位置検出手段２０に送られてフォーカス調整レンズ１３の位置情報として検出され、ＣＰＵ２７へ伝達される。
【００３４】
ＣＰＵ２７は、前記２つの検出された情報、すなわちフォーカス情報とレンズ位置情報を受け取り、最適なフォーカス位置（レンズの移動量）を計算して位置制御信号を送出する。アクチュエータドライバ２９は、ＣＰＵ２７からの位置制御信号を基に駆動信号を出力し、レンズ駆動手段１７を所定量だけ駆動させる。前記ＣＰＵ２７とアクチュエータドライバ２９との間には、送水スイッチ２５からの操作信号により切り換わる接点切換部２８が配設されており、ＣＰＵ２７から出力される位置制御信号がオンオフされる。
【００３５】
送水スイッチ２５が押されていないとき、つまり送水がなされていないときには接点切換部２８は接点Ａに接続されており、上述した通りにレンズ駆動手段１７によりフォーカス調整レンズ１３が駆動されてオートフォーカス調整がなされる。
【００３６】
一方、送水スイッチ２５が押されているとき、つまり送水動作中には接点切換部２８は接点Ｂに切り換わり、オートフォーカス調整は行われない。従って、レンズ駆動手段１７は送水スイッチ２５を押した時点で作動停止し、フォーカス調整レンズ１３はその位置に固定される。
【００３７】
このように、本実施形態のオートフォーカス制御装置５は、送水スイッチ２５による送水動作のオン／オフ操作に連動してオートフォーカス動作を停止／作動させるようになっている。
【００３８】
本実施形態によれば、通常観察時はスムーズなオートフォーカス動作が実現され、送水動作中には不必要なオートフォーカス機能が作動しないようにしているので、観察窓上を流れる洗浄液等にピントが合ってしまうことを防止でき、送水動作中または送水直後にもピントが大きくずれることなく元の観察対象にほぼピントが合った状態となるため、自然な観察が可能であり、送水動作前後においてスムーズな観察が実行できる。
【００３９】
また、本実施例では送水動作中のオートフォーカス制御についてしか述べなかったが、送気または吸引スイッチに連動したオートフォーカス制御を行い、送気動作中や吸引動作中にオートフォーカス機能が作動しないようにすることによっても同様な効果が得られることは明らかである。同様に、フリーズ画像を得るフリーズスイッチに本実施形態の構成を応用することによって、ブレのない最適なフリーズ画像を得ることができる。
【００４０】
図５は本発明の第２の実施形態に係るオートフォーカス制御装置の主要部の構成を示すブロック図である。
【００４１】
第２の実施形態は、第１の実施形態のレンズ駆動制御手段の構成を変更した構成例である。レンズ駆動制御手段４１は、レンズ移動量演算回路の機能を有するＣＰＵ２７と、レンズ駆動手段１７の駆動信号を生成するアクチュエータドライバ２９と、ＣＰＵ２７からの位置制御信号の出力を切り換える接点切換部４２と、フォーカス調整レンズ１３の位置を所定位置に設定するレンズ位置リセット回路４３とを有して構成される。ＣＰＵ２７及びアクチュエータドライバ２９は、第１の実施形態と同様の機能を有している。
【００４２】
接点切換部４２は、ＣＰＵ２７から出力される最適なフォーカス位置へのレンズの移動量を示す位置制御信号をアクチュエータドライバ２９へそのまま送るか、あるいは、この信号をレンズ位置リセット回路４３を経由してアクチュエータドライバ２９へ送るかのいずれかに送水スイッチ２５からの操作信号に基づいて切り換える。
【００４３】
レンズ位置リセット回路４３は、ＣＰＵ２７からの位置制御信号を受けるとフォーカス調整レンズ１３をフォーカス位置から所定位置に移動させるのに必要な信号をアクチュエータドライバ２９へ送出する。この所定位置は、例えばフォーカス調整レンズ１３が最も先端側へ位置している状態、あるいは、その逆に最も固体撮像素子１４に近い状態等の予め設定したレンズ位置である。
【００４４】
送水スイッチ２５が押されていないとき、つまり送水がなされていないときには、接点切換部４２は接点Ｃに接続されており、第１の実施形態と同様にレンズ駆動手段１７によりフォーカス調整レンズ１３が駆動されてオートフォーカス調整がなされる。
【００４５】
一方、送水スイッチ２５が押されているとき、つまり送水動作中には接点切換部４２は接点Ｄに切り換わり、ＣＰＵ２７の信号がレンズ位置リセット回路４３へ伝達されることにより、フォーカス調整レンズ１３を所定位置に固定するようにアクチュエータドライバ２９からレンズ駆動手段１７へ駆動信号が送信される。このとき、前記所定位置をレンズ移動範囲の前端と後端のちょうど中間（一般的なフォーカス位置）にすることにより、送水終了後に素早いＡＦ駆動を実現できる。
【００４６】
なお、前記所定位置は求める機能に応じて自由に設定すればよく、例えばフォーカス調整レンズ１３を最も前方に移動させるようにした場合は、最も近点寄りとなり、観察対象に近いときにもはっきり観察できて安全である。
【００４７】
このように第２の実施形態では、通常観察時はスムーズなオートフォーカス動作が実現され、送水等の管路系の操作時にはフォーカス調整レンズを所定位置に固定するようにしているので、不必要なオートフォーカス機能が作動することを防止でき、管路系の操作中または操作直後にもピントが大きくずれることなく自然な観察が可能となる。
【００４８】
図６及び図７は本発明の第３の実施形態に係り、図６は内視鏡装置の全体構成を示す構成説明図、図７はオートフォーカス制御装置の主要部の構成を示すブロック図である。
【００４９】
オートフォーカス手段において、迅速なフォーカシング制御を行うためには、その時々の焦点位置、例えばレンズ位置を検出し、画像のボケ量等の情報と合わせて制御することが効果的である。一般的なビデオカメラ用のオートフォーカス手段には、レンズの位置を検出するためのセンサを設ける必要であるが、これをそのまま内視鏡に適用しようとするとセンサの分だけどうしても内視鏡先端の太径化につながってしまう。
【００５０】
そこで、第３の実施形態では、内視鏡を太径化することなく迅速なオートフォーカス調整が実施可能な構成例を示す。
【００５１】
電子内視鏡１の先端部１１に配設されるレンズ駆動手段５１は、例えばステッピングモータからなり、このモータの回転を内視鏡挿入方向の前後運動に変換する手段を介してフォーカス調整レンズ１３と接続されている。
【００５２】
本実施形態のオートフォーカス制御装置５２は、ビデオプロセッサ２から出力される画像情報に基づきフォーカス状態を検出するフォーカス情報検出手段５３と、前記レンズ駆動手段５１と接続されフォーカス調整レンズ１３の駆動を制御するレンズ駆動制御手段５４と、フォーカス調整レンズ１３の駆動量を検出するレンズ駆動計数手段５５とを有して構成される。
【００５３】
前記レンズ駆動手段５１は、オートフォーカス制御装置５２内のレンズ駆動制御手段５４からの駆動信号により挿入部７の長手方向前後にフォーカス調整レンズ１３を移動させるようになっており、このとき、前記駆動信号のパルス数によってモータの回転数、すなわちフォーカス調整レンズ１３の移動量が指示される。
【００５４】
電子内視鏡１の操作部８には、送水スイッチ２５と共にＡＦオン／オフスイッチ５６が設けられており、このＡＦオン／オフスイッチ５６は、ビデオプロセッサ２及びオートフォーカス制御装置５２内のレンズ駆動制御手段５４と電気的に接続されている。ＡＦオン／オフスイッチ５６を押すことにより、オートフォーカス機能がオンとなり、ビデオプロセッサ２により「ＡＦ」という文字情報が固体撮像素子１４から得られた画像情報の映像信号にスーパーインポーズされ、モニタ４に表示されるようになっている。
【００５５】
前記送水スイッチ２５は、光源装置３内の送気バルブ５７とオートフォーカス制御装置５２内のレンズ駆動制御手段５４とに電気的に接続されており、この送水スイッチ２５を押すことにより、送気バルブ５７が開かれてポンプ２４から送水タンク６へ送気され、送水タンク６内の洗浄液等が送水管路２２を通してノズル２１から対物レンズ１２の観察窓に向けて送液されるようになっている。
【００５６】
本実施形態では、送水スイッチ２５，ＡＦオン／オフスイッチ５６からの操作信号は共にレンズ駆動制御手段５４にも送られているため、これらのスイッチに連動してオートフォーカス機能を切り換えることができるようになっている。
【００５７】
次に、図７を参照してオートフォーカス制御装置５２の詳細構成を説明する。レンズ駆動制御手段５４は、レンズ移動量演算回路の機能を有するＣＰＵ６１と、送水スイッチ２５及びＡＦオン／オフスイッチ５６からの操作信号の入力を切り換える第１接点切換部６２と、ＣＰＵ６１からの位置制御信号の出力を切り換える第２接点切換部６３と、フォーカス位置リセット用のパルスを発生するリセットパルス発生回路６４と、オートフォーカス駆動用のパルスを発生する駆動パルス発生回路６５と、レンズ駆動手段５１の駆動信号を生成するモータドライバ６６とを有して構成される。
【００５８】
フォーカス情報検出手段５３により、ビデオプロセッサ２の出力映像信号を基にフォーカス情報、例えばボケ量が検出され、ＣＰＵ６１へその情報が伝達される。また、レンズ駆動計数手段５５により、駆動パルス発生回路６５の出力からフォーカス調整レンズ１３の駆動量が検出され、レンズ位置情報がＣＰＵ６１へ伝達される。
【００５９】
ＣＰＵ６１は、フォーカス情報検出手段５３からのフォーカス情報と、レンズ駆動計数手段５５からのレンズ位置情報（フォーカス位置情報）とを受け取り、最適なフォーカス位置（レンズの移動量）を計算して位置制御信号を第２接点切換部６３へ送出する。
【００６０】
第１接点切換部６２は、ＡＦオン／オフスイッチ５６からの操作信号により、接点Ｇ，Ｈが切り換わるようになっている。また、第２接点切換部６３は、送水スイッチ２５及びＡＦオン／オフスイッチ５６からの操作信号により、接点Ｅ，Ｆが切り換わるようになっている。
【００６１】
リセットパルス発生回路６４は、ＣＰＵ６１からの位置制御信号を基に、フォーカス調整範囲の一端となる位置、例えばフォーカス調整レンズ１３が最先端側に位置するように移動させるパルス数をモータドライバ６６に一旦送出し、その後は何の信号も送らない。一方、駆動パルス発生回路６５は、ＣＰＵ６１からの位置制御信号を受けてこの信号に従ったパルス数をモータドライバ６６，レンズ駆動計数手段５５に送り続ける。そして、レンズ駆動計数手段５５は、駆動パルス発生回路６５から出力されるパルス数をカウントし、そのパルス数をレンズ位置情報としてＣＰＵ６１へ伝達する。
【００６２】
ＡＦオン／オフスイッチ５６が押されていないとき、つまりオートフォーカス機能がオフ状態のときには、第２接点切換部６３は接点Ｅに接続されており、リセットパルス発生回路６４よりフォーカス位置リセット用のパルスがモータドライバ６６へ送られ、モータドライバ６６によりフォーカス調整レンズ１３が先端側に突き当たるのに十分な駆動信号がレンズ駆動手段５１へ送出され、フォーカス調整レンズ１３が最先端側に駆動される。
【００６３】
リセットパルス発生回路６４より一旦フォーカス位置リセット用のパルス信号が送られた後は、何の信号もモータドライバ６６へ送出されないので、フォーカス調整レンズ１３は最先端側の位置に固定されて通常の固定焦点のビデオカメラとして使用される。またこのとき、第１接点切換部６２は接点Ｈに接続されており、送水スイッチ２５からの操作信号はオートフォーカス制御装置５２に対して作用しない。
【００６４】
ＡＦオン／オフスイッチ５６が押されているとき、つまりオートフォーカス機能がオン状態のときには、第２接点切換部６３は接点Ｆに接続されており、ＣＰＵ６１からの位置制御信号が駆動パルス発生回路６５へそのまま送られるので、駆動パルス発生回路６５よりフォーカス調整レンズ１３を合焦位置に移動させるのに必要なパルス数がモータドライバ６６及びレンズ駆動計数手段５５へ伝達される。レンズ駆動計数手段５５は、前記パルス数をカウントすることによりフォーカス調整レンズ１３の駆動量を検出し、これをレンズ位置情報としてＣＰＵ６１へ送る。
【００６５】
このとき、ＡＦオン／オフスイッチ５６が押されると第１接点切換部６２は接点Ｇに切り換わるので、送水スイッチ２５からの操作信号が第２接点切換部６３へ作用するようになる。
【００６６】
そして、送水スイッチ２５が押されていないとき、つまり送水がなされていないときには、第２接点切換部６３は接点Ｆに接続された状態であるので、上述した通りに駆動パルス発生回路６５からモータドライバ６６へオートフォーカス駆動用のパルスが送られてモータドライバ６６より駆動信号が送出され、レンズ駆動手段５１によってフォーカス調整レンズ１３が駆動されてオートフォーカス調整がなされる。
【００６７】
一方、送水スイッチ２５が押されているとき、つまり送水動作中には第２接点切換部６３は接点Ｅに切り換わるので、オートフォーカス機能がオフ状態のときと同じ作用となる。すなわち、送水動作中には前述のようなオートフォーカス調整はなされずに、フォーカス調整レンズ１３の位置が最先端側に固定された固定焦点のビデオカメラとして使用されることになる。
【００６８】
このように第３の実施形態では、ＡＦオン／オフスイッチ５６の操作によって使用者が所望のときにオートフォーカス機能の切換えが可能であり、かつ、オートフォーカス切換え時に必ず決まった観察深度にピントが合った状態から観察できるのでスムーズな観察が可能である。また、送水動作中にはフォーカシング中でも送水スイッチ２５を押すだけで容易に一旦オートフォーカス機能を停止できるので、操作が楽であり、かつ、スムーズな観察が実行できる。
【００６９】
また、第３の実施形態ではレンズ位置センサが不要であるため、内視鏡先端部の径が不必要に太径とならずに細径化でき、また、レンズ位置センサからの情報を受け取る時間が必要なくなるため迅速なオートフォーカス制御が可能である。
【００７０】
［付記］
（１）挿入部先端部に設けた観察光学系の一部を駆動してフォーカシングを行うオートフォーカス駆動手段と、前記挿入部先端部と手元側との間で流体を伝送する管路機構とを有する内視鏡と、
前記観察光学系を通して撮像した画像信号を処理するビデオプロセッサと、
前記ビデオプロセッサの出力の画像信号を基に前記オートフォーカス駆動手段を制御するオートフォーカス制御手段と、
前記管路機構を駆動する管路機構駆動手段と、
を備えた内視鏡装置であって、
前記オートフォーカス制御手段は、前記管路機構駆動手段の駆動中は前記オートフォーカス駆動手段をロックすることを特徴とする内視鏡装置。
【００７１】
（２）挿入部先端部に設けた観察光学系の一部を駆動してフォーカシングを行うオートフォーカス駆動手段と、前記挿入部先端部と手元側との間で流体を伝送する管路機構とを有する内視鏡と、
前記観察光学系を通して撮像した画像信号を処理するビデオプロセッサと、
前記ビデオプロセッサの出力の画像信号を基に前記オートフォーカス駆動手段を制御するオートフォーカス制御手段と、
前記管路機構を駆動する管路機構駆動手段と、
を備えた内視鏡装置であって、
前記オートフォーカス制御手段は、前記管路機構駆動手段の駆動中は前記オートフォーカス駆動手段により前記観察光学系を所定位置に合焦させることを特徴とする内視鏡装置。
【００７２】
（３）前記管路機構駆動手段の操作スイッチは前記内視鏡の操作部に配置され、前記オートフォーカス制御手段は前記操作スイッチの操作に基づいて前記オートフォーカス駆動手段をロックさせることを特徴とする付記１に記載の内視鏡装置。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、送気・送水・吸引等の管路系の操作時にフォーカシングが不必要に作動しないようにして、スムーズな観察が可能なオートフォーカス機能を持った内視鏡装置を提供できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る内視鏡装置の全体構成を示す構成説明図
【図２】第１の実施形態に係るオートフォーカス制御装置の主要部の構成を示すブロック図
【図３】フォーカス情報検出手段の第１の構成例を示すブロック図
【図４】フォーカス情報検出手段の第２の構成例を示すブロック図
【図５】本発明の第２の実施形態に係るオートフォーカス制御装置の主要部の構成を示すブロック図
【図６】本発明の第３の実施形態に係る内視鏡装置の全体構成を示す構成説明図
【図７】第３の実施形態に係るオートフォーカス制御装置の主要部の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１…電子内視鏡
２…ビデオプロセッサ
３…光源装置
５…オートフォーカス制御装置
１３…フォーカス調整レンズ
１６…レンズ位置センサ
１７…レンズ駆動手段
１８…フォーカス情報検出手段
１９…レンズ駆動制御手段
２０…レンズ位置検出手段
２５…送水スイッチ
２７…ＣＰＵ
２８…接点切換部
２９…アクチュエータドライバ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a medical endoscope apparatus with an autofocus function, and more particularly to an endoscope apparatus provided with an autofocus control apparatus that is optimal for in vivo observation.
[0002]
[Prior art]
A consumer video camera using an image pickup device such as a CCD is generally equipped with an autofocus function. However, medical electronic endoscopes have their own autofocus function due to the particularity of the environment in which they are used. A focus function is required.
[0003]
An example of the usage environment of medical electronic endoscopes is when you must observe the inside of a living body where a highly viscous liquid exists. It is necessary to keep it clean by mind. Further, in the observation in the stomach, since a large amount of gastric fluid often makes it difficult to observe the tissue, it is generally performed to suck from a forceps opening provided at the distal end of the endoscope.
[0004]
In an environment in which a liquid such as a body fluid or a cleaning liquid is present at such an observation site, the flow of the liquid such as the cleaning liquid directly hitting the observation window is observed, not the target to be observed originally. Therefore, when a general autofocus function used for consumer video cameras, etc. is applied, the liquid flowing on the observation window is in focus, and the object to be observed is not in focus at the moment when the water supply or the like ends. Since an inconvenience of being in a state occurs, an autofocus function that is not affected by such a liquid is desired.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the autofocus function that enables the observation of the always focused state in the endoscope used in an environment where body fluid or washing liquid exists at the observation site is directly applied. If you try to do so, the liquid flowing on the observation window will be in focus during air supply / water supply / suction, and the moment the water supply etc. will end, the object will not be in focus. There arises a problem that the focused state cannot always be maintained with respect to the observation object. Moreover, since water supply and the like are performed very frequently, it is impossible to observe smoothly.
[0006]
The present invention has been made in view of these circumstances, and has an autofocus function that enables smooth observation so that focusing is not unnecessarily performed during operation of a pipeline system such as air supply, water supply, and suction. An object of the present invention is to provide an endoscope apparatus having the same.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
A first endoscope apparatus according to the present invention includes an insertion unit that can be inserted into a subject, an imaging unit that is provided in the insertion unit for observing the subject, and a focus of an image captured by the imaging unit. A focus adjustment lens to be adjusted, a focus driving means for moving the focus adjustment lens, and an opening at the distal end side of the insertion portion. Water, air or suction A pipeline mechanism capable of While controlling the focus driving means based on the output image signal from the video processor that processes the image signal from the imaging means, Output according to the operation of the pipeline mechanism Auto focus control means for controlling to prohibit the operation of the focus drive means according to the focus operation control signal when a focus operation control signal to be operated is input It is characterized by having.
A second endoscope apparatus according to the present invention includes an insertion portion that can be inserted into a subject, and the insertion portion. Et An imaging unit for observing the subject, a focus adjustment lens for adjusting the focus of an image captured by the imaging unit, a focus driving unit for moving the focus adjustment lens, and a distal end side of the insertion unit At least have an opening Water, air or suction A pipe mechanism that can be operated by an operator, and the pipe mechanism Start water supply, air supply or suction operation A switch for outputting a signal for While controlling the focus driving means based on the output image signal from the video processor that processes the image signal from the imaging means, Output according to the operation of the switch Auto focus control means for controlling to prohibit the operation of the focus drive means according to the focus operation control signal when a focus operation control signal to be operated is input It is characterized by having.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIGS. 1 to 4 relate to a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is an explanatory diagram showing the overall configuration of the endoscope apparatus, and FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the main part of the autofocus control apparatus. FIG. 3 is a block diagram showing a first configuration example of the focus information detection means, and FIG. 4 is a block diagram showing a second configuration example of the focus information detection means.
[0010]
The endoscope apparatus of the present embodiment includes an electronic endoscope 1 that obtains an observation image of a subject, and a video processor 2 that performs drive control of the electronic endoscope 1 and processing of an imaging signal output from the electronic endoscope 1. A light source device 3 that supplies illumination light to the electronic endoscope 1, a monitor 4 that receives an output video signal from the video processor 2 and displays an observation image, and an auto of an observation optical system provided in the electronic endoscope 1 And an autofocus control device 5 that controls the focus operation.
[0011]
The electronic endoscope 1 includes an insertion portion 7, an operation portion 8, a universal cord 9, and a connector portion 10. The insertion portion 7 has a distal end portion 11 at an objective lens 12 for objective observation, a focus. An adjustment lens 13 and a solid-state imaging device (SID) 14 such as a CCD are provided as imaging means. The solid-state imaging device 14 is electrically connected to the video processor 2 through a connection cord 15 through a signal line inserted through the insertion portion 7 to the connector portion 10 of the electronic endoscope 1.
[0012]
A lens position sensor 16 is provided in the vicinity of the side of the focus adjustment lens 13, and this lens position sensor 16 passes through an external connection cord through a signal line inserted through the insertion portion 7 to the connector portion 10. The autofocus control device 5 is electrically connected.
[0013]
The focus adjustment lens 13 is provided with a lens driving means 17 that is mechanically connected. The lens driving means 17 is electrically connected to the autofocus control device 5 like the lens position sensor 16. Has been. The lens driving means 17 is composed of, for example, a piezoelectric actuator, and is driven in conjunction so that the longitudinal movement of the piezoelectric actuator can be used as it is as the longitudinal movement of the focus adjustment lens 13 as it is.
[0014]
The autofocus control device 5 is connected to the lens driving means 17 and controls the driving of the focus adjustment lens 13 connected to the lens information driving means 18 for detecting the focus state based on the image information output from the video processor 2. Means 19 and lens position detection means 20 connected to the lens position sensor 16 for detecting the position of the focus adjustment lens 13 are configured.
[0015]
The lens position sensor 16 detects the amount of movement of the focus adjustment lens 13 and sends a detection signal indicating the position of the focus adjustment lens 13 to the lens position detection means 20 in the autofocus control device 5. The lens driving means 17 is adapted to move the focus adjustment lens 13 in the longitudinal direction of the insertion portion 7 in accordance with a drive signal from the lens drive control means 19 in the autofocus control device 5.
[0016]
Further, a nozzle 21 directed toward the objective lens 12 is provided on the distal end surface of the electronic endoscope 1, and a water supply conduit 22 provided in communication with the nozzle 21 is provided on the electronic endoscope 1. The tip portion 11 to the connector portion 10 are inserted, and the connector portion 10 is connected to the water supply tank 6. The light source device 3 connected to the electronic endoscope 1 by the connector unit 10 is a light source device with an air / water supply function including a light source lamp 23 and an air / water supply pump 24. The connector 10 is connected to the water supply tank 6.
[0017]
The operation section 8 of the electronic endoscope 1 is provided with a water supply switch 25 for instructing a water supply operation. The water supply switch 25 is connected to the light source device through a signal line inserted through the operation section 8 to the connector section 10. 3 is electrically connected to the pump 24. The pump 24 is operated based on an operation signal generated by an on / off operation of the water supply switch 25 to supply air. By supplying air from the pump 24, cleaning liquid or the like stored in the water supply tank 6 is sent to the water supply line 22, and liquid is supplied from the nozzle 21 toward the objective lens 12 through the water supply line 22. ing.
[0018]
The signal line of the water supply switch 25 branches in the connector unit 10 and is electrically connected to the autofocus control device 5 so that an operation signal of the water supply switch 25 is input to the lens drive control means 19. It has become. That is, the control of the lens drive control means 19 in the autofocus control device 5 can be switched in conjunction with the water supply operation by the water supply switch 25.
[0019]
The video processor 2 receives an imaging signal from the solid-state imaging device 14, performs a video signal processing, outputs a video signal to the monitor 4 to display an observation image, and a focus information detection unit in the autofocus control device 5. The image information is sent to 18.
[0020]
Here, the detailed configuration of the focus information detecting means 18 will be described. The autofocus function of a general video camera is always aimed at just focusing. However, if this conventional autofocus function is used as it is for an endoscope, the object to be observed and the Since the mirror is constantly moving, focusing may not follow and may be difficult to use.
[0021]
In view of such circumstances, a configuration example of focus information detection means for performing autofocus suitable for endoscopic observation will be described below.
[0022]
FIG. 3 shows a first configuration example of the focus information detection means 18. The first configuration example includes an image information switching unit 31 that switches input of image information from the video processor 2, a just focus detection circuit 32 that detects a just focus state, and a just focus image memory that stores an image in a just focus state. 33 and a blur amount detection circuit 34 for detecting a blur amount of an image input from the video processor 2.
[0023]
The just focus detection circuit 32 determines whether or not the image information input from the video processor 2 is in a just focus state. If the focus information is just focus (OK), it sends an image signal to the just focus image memory 33 and the image information. A switching signal is sent to the switching unit 31, and when the focus is not just (NG), a focus information signal is sent to the lens drive control means 19. The just-focus image memory 33 stores the just-focused image and sends it to the blur amount detection circuit 34. The blur amount detection circuit 34 compares the input image from the video processor 2 with the stored image in the just-focus image memory 33, and when the blur amount of the currently input image exceeds 30%, for example, the image information switching unit 31. A switching signal is sent, and no signal is sent otherwise.
[0024]
When performing the focus adjustment, the contact of the image information switching unit 31 is first connected to J in the initial state, and the lens is driven from the just focus detection circuit 32 until the image of the output video signal of the video processor 2 becomes just focused. A focus information signal is sent to the control means 19, and normal autofocus (AF) adjustment is performed.
[0025]
Once the just-focus state is reached, a switching signal is sent from the just-focus detection circuit 32 to the image information switching unit 31 to switch the contact point of the image information switching unit 31 to I, and the blur amount detection circuit 34 determines whether the current image and the just-focusing state. Comparison with the memory image is performed. When the difference in blur amount from the just-focused image (blur difference) is within 30%, no focus information signal is sent to the lens drive control means 19, and focusing is not performed.
[0026]
When the blur amount of the current image exceeds 30%, a switch signal is sent from the blur amount detection circuit 34 to the image information switching unit 31 and the contact point of the image information switching unit 31 is returned to J. Similarly, the auto focus adjustment is performed again.
[0027]
In this configuration example, focus information is detected as a blur amount, but it is also possible to obtain focus information using an image pattern instead of the blur amount. In other words, the blur amount detection circuit 34 is provided instead as an image recognition circuit, and the image pattern stored in the just-focus image memory 33 by this image recognition circuit is compared with the image pattern of the current image from the video processor 2 to obtain an image. The same effect can be obtained by detecting how much the lens has moved, and refocusing when, for example, 30% or more of the angle of view has moved.
[0028]
In endoscopic observation, the objective optical system at the tip of the endoscope often moves in a narrow space at a dizzying speed.Therefore, a focus within a certain range is used as in this embodiment, rather than always focusing for just focusing. By providing a width, focusing can be followed only when necessary, and smooth observation becomes possible. In addition, since the observation depth cannot be increased too much with an endoscope, the entire screen is often out of focus when viewing a polybe or stomach wall obliquely, but autofocus control is performed as in this embodiment. As a result, focusing is not performed unnecessarily, and an appropriate observation image is obtained.
[0029]
FIG. 4 shows a second configuration example of the focus information detection means 18. The second configuration example includes an image information switching unit 36 that switches input of image information from the video processor 2, an interval circuit 37 that sends a switching signal to the image information switching unit 36 at regular intervals, and a focus state. And a focus information detection circuit 38 for detection.
[0030]
The interval circuit 37 sends a switching signal to the image information switching unit 36 at regular intervals, and continues to switch the contacts K and L of the image information switching unit 36 at a predetermined interval. Focusing is not performed when the image information switching unit 36 is connected to the contact K, and autofocus adjustment is performed when the image information switching unit 36 is connected to the contact L. The switching signal from the interval circuit 37 is sent out every 0.5 seconds, for example.
[0031]
In this way, by operating the autofocus function at regular intervals, for example, unnecessary focusing following the pulsation in the stomach observation can be removed, and the focusing can be followed so that smooth observation is possible. Can do. Note that the interval for switching the image information switching unit 36 can be set freely, and may be adjusted from outside the autofocus control device 5.
[0032]
Next, the detailed configuration of the lens drive control means 19 will be described with reference to FIG. The lens drive control unit 19 includes a CPU 27 having a lens movement amount calculation circuit function, a contact switching unit 28 that switches the output of a position control signal from the CPU 27, and an actuator driver 29 that generates a drive signal for the lens drive unit 17. It is configured.
[0033]
Focus information, for example, a blur amount, is detected by the focus information detection means 18 based on the output video signal of the video processor 2 and transmitted to the CPU 27. Further, the detection signal from the lens position sensor 16 is sent to the lens position detection means 20, detected as position information of the focus adjustment lens 13, and transmitted to the CPU 27.
[0034]
The CPU 27 receives the two detected information, that is, focus information and lens position information, calculates an optimum focus position (lens movement amount), and sends a position control signal. The actuator driver 29 outputs a driving signal based on the position control signal from the CPU 27 and drives the lens driving means 17 by a predetermined amount. Between the CPU 27 and the actuator driver 29, a contact switching unit 28 that is switched by an operation signal from the water supply switch 25 is disposed, and a position control signal output from the CPU 27 is turned on / off.
[0035]
When the water supply switch 25 is not pushed, that is, when no water is supplied, the contact switching unit 28 is connected to the contact A, and the focus adjustment lens 13 is driven by the lens driving means 17 as described above to perform autofocus adjustment. Is made.
[0036]
On the other hand, when the water supply switch 25 is being pressed, that is, during the water supply operation, the contact switching unit 28 is switched to the contact B, and no autofocus adjustment is performed. Accordingly, the lens driving means 17 stops operating when the water supply switch 25 is pressed, and the focus adjustment lens 13 is fixed at that position.
[0037]
As described above, the autofocus control device 5 of the present embodiment is configured to stop / activate the autofocus operation in conjunction with the on / off operation of the water supply operation by the water supply switch 25.
[0038]
According to this embodiment, a smooth autofocus operation is realized during normal observation, and an unnecessary autofocus function is not activated during the water supply operation, so that the cleaning liquid flowing on the observation window is in focus. It is possible to prevent the camera from being mixed, and the original observation target is not in focus even during or immediately after the water supply operation. Observation can be performed.
[0039]
In this embodiment, only the autofocus control during the water supply operation has been described. However, the autofocus control linked to the air supply or suction switch is performed so that the autofocus function does not operate during the air supply operation or the suction operation. It is clear that the same effect can be obtained by making the above. Similarly, by applying the configuration of the present embodiment to a freeze switch for obtaining a freeze image, an optimal freeze image without blurring can be obtained.
[0040]
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a main part of an autofocus control apparatus according to the second embodiment of the present invention.
[0041]
The second embodiment is a configuration example in which the configuration of the lens drive control unit of the first embodiment is changed. The lens drive control unit 41 includes a CPU 27 having a function of a lens movement amount calculation circuit, an actuator driver 29 that generates a drive signal for the lens drive unit 17, a contact switching unit 42 that switches an output of a position control signal from the CPU 27, and And a lens position reset circuit 43 that sets the position of the focus adjustment lens 13 to a predetermined position. The CPU 27 and the actuator driver 29 have the same functions as those in the first embodiment.
[0042]
The contact switching unit 42 sends a position control signal indicating the amount of lens movement to the optimum focus position output from the CPU 27 to the actuator driver 29 as it is, or sends this signal via the lens position reset circuit 43 to the actuator. Switching to either one of the drivers 29 is performed based on an operation signal from the water supply switch 25.
[0043]
When receiving the position control signal from the CPU 27, the lens position reset circuit 43 sends a signal necessary for moving the focus adjustment lens 13 from the focus position to a predetermined position to the actuator driver 29. This predetermined position is a preset lens position such as a state in which the focus adjustment lens 13 is positioned closest to the distal end, or a state in which the focus adjustment lens 13 is closest to the solid-state imaging device 14.
[0044]
When the water supply switch 25 is not pushed, that is, when no water is supplied, the contact switching unit 42 is connected to the contact C, and the focus adjustment lens 13 is driven by the lens driving means 17 as in the first embodiment. Then, auto focus adjustment is performed.
[0045]
On the other hand, when the water supply switch 25 is pressed, that is, during the water supply operation, the contact switching unit 42 is switched to the contact D, and the signal of the CPU 27 is transmitted to the lens position reset circuit 43, whereby the focus adjustment lens 13 is moved. A driving signal is transmitted from the actuator driver 29 to the lens driving means 17 so as to be fixed at a predetermined position. At this time, by setting the predetermined position to be exactly halfway between the front end and the rear end of the lens movement range (general focus position), quick AF driving can be realized after the water supply is completed.
[0046]
The predetermined position may be freely set according to the function to be obtained. For example, when the focus adjustment lens 13 is moved most forward, it is closest to the closest point and clearly observed even when close to the observation target. Can be safe.
[0047]
As described above, in the second embodiment, a smooth autofocus operation is realized during normal observation, and the focus adjustment lens is fixed at a predetermined position during operation of a pipeline system such as water supply, which is unnecessary. It is possible to prevent the autofocus function from being activated, and natural observation is possible without greatly defocusing during or immediately after operation of the pipeline system.
[0048]
6 and 7 relate to a third embodiment of the present invention, FIG. 6 is a configuration explanatory view showing the overall configuration of the endoscope apparatus, and FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the main part of the autofocus control apparatus. is there.
[0049]
In order to perform quick focusing control in the autofocus means, it is effective to detect the focal position at that time, for example, the lens position, and control it together with information such as the amount of blur of the image. In general autofocus means for video cameras, it is necessary to provide a sensor for detecting the position of the lens. However, if this is applied to an endoscope as it is, the amount of the tip of the endoscope will inevitably be increased. It will lead to thickening.
[0050]
Thus, in the third embodiment, a configuration example is shown in which quick autofocus adjustment can be performed without increasing the diameter of the endoscope.
[0051]
The lens driving means 51 disposed at the distal end portion 11 of the electronic endoscope 1 is composed of, for example, a stepping motor, and the focus adjustment lens 13 is provided via means for converting the rotation of this motor into a longitudinal motion in the endoscope insertion direction. Connected with.
[0052]
The autofocus control device 52 of the present embodiment is connected to the focus information detection unit 53 that detects the focus state based on the image information output from the video processor 2 and the lens driving unit 51 and controls the driving of the focus adjustment lens 13. Lens drive control means 54 for controlling the focus adjustment lens 13, and lens drive counting means 55 for detecting the drive amount of the focus adjustment lens 13.
[0053]
The lens driving means 51 is configured to move the focus adjustment lens 13 in the longitudinal direction of the insertion portion 7 in accordance with a drive signal from the lens drive control means 54 in the autofocus control device 52. The number of rotations of the motor, that is, the amount of movement of the focus adjustment lens 13 is instructed by the number of pulses of the signal.
[0054]
The operation section 8 of the electronic endoscope 1 is provided with an AF on / off switch 56 together with the water supply switch 25, and the AF on / off switch 56 drives the lens in the video processor 2 and the autofocus control device 52. The control means 54 is electrically connected. By pressing the AF on / off switch 56, the autofocus function is turned on, and the character information “AF” is superimposed on the video signal of the image information obtained from the solid-state imaging device 14 by the video processor 2, and the monitor 4 Is displayed.
[0055]
The water supply switch 25 is electrically connected to the air supply valve 57 in the light source device 3 and the lens drive control means 54 in the autofocus control device 52. By pressing the water supply switch 25, the air supply valve 25 57 is opened and air is supplied from the pump 24 to the water supply tank 6, and the cleaning liquid or the like in the water supply tank 6 is supplied from the nozzle 21 toward the observation window of the objective lens 12 through the water supply pipe 22. .
[0056]
In this embodiment, since the operation signals from the water supply switch 25 and the AF on / off switch 56 are both sent to the lens drive control means 54, the autofocus function can be switched in conjunction with these switches. It has become.
[0057]
Next, a detailed configuration of the autofocus control device 52 will be described with reference to FIG. The lens drive control means 54 includes a CPU 61 having a lens movement amount calculation circuit function, a first contact switching unit 62 that switches input of operation signals from the water supply switch 25 and the AF on / off switch 56, and position control from the CPU 61. A second contact switching unit 63 for switching signal output, a reset pulse generating circuit 64 for generating a pulse for focus position reset, a driving pulse generating circuit 65 for generating a pulse for autofocus driving, and a lens driving unit 51 And a motor driver 66 that generates a drive signal.
[0058]
Focus information, for example, a blur amount, is detected by the focus information detection means 53 based on the output video signal of the video processor 2, and the information is transmitted to the CPU 61. Further, the driving amount of the focus adjustment lens 13 is detected from the output of the driving pulse generation circuit 65 by the lens driving counting means 55, and the lens position information is transmitted to the CPU 61.
[0059]
The CPU 61 receives the focus information from the focus information detection unit 53 and the lens position information (focus position information) from the lens drive counting unit 55, calculates an optimum focus position (lens movement amount), and a position control signal. Is sent to the second contact switching unit 63.
[0060]
The first contact switching unit 62 is configured to switch the contacts G and H in response to an operation signal from the AF on / off switch 56. Further, the second contact switching unit 63 is configured to switch the contacts E and F according to operation signals from the water supply switch 25 and the AF on / off switch 56.
[0061]
Based on the position control signal from the CPU 61, the reset pulse generation circuit 64 temporarily gives the motor driver 66 a position that is one end of the focus adjustment range, for example, the number of pulses to be moved so that the focus adjustment lens 13 is positioned on the most distal side. Send out, then send no signal. On the other hand, the drive pulse generation circuit 65 continues to send the position control signal from the CPU 61 to the motor driver 66 and the lens drive counting means 55 according to this signal. The lens drive counting means 55 counts the number of pulses output from the drive pulse generation circuit 65 and transmits the number of pulses to the CPU 61 as lens position information.
[0062]
When the AF on / off switch 56 is not pressed, that is, when the autofocus function is in the off state, the second contact switching unit 63 is connected to the contact E, and the reset pulse generating circuit 64 supplies a focus position reset pulse. Is sent to the motor driver 66, and the motor driver 66 sends a drive signal sufficient for the focus adjustment lens 13 to abut on the distal end side to the lens driving means 51, and the focus adjustment lens 13 is driven to the forefront side.
[0063]
After the focus position reset pulse signal is once sent from the reset pulse generation circuit 64, no signal is sent to the motor driver 66, so that the focus adjustment lens 13 is fixed at the most advanced position and is normally fixed. Used as a focus video camera. At this time, the first contact switching unit 62 is connected to the contact H, and the operation signal from the water supply switch 25 does not act on the autofocus control device 52.
[0064]
When the AF on / off switch 56 is pressed, that is, when the autofocus function is on, the second contact switching unit 63 is connected to the contact F, and the position control signal from the CPU 61 is a drive pulse generation circuit 65. Therefore, the number of pulses necessary to move the focus adjustment lens 13 to the in-focus position is transmitted from the drive pulse generation circuit 65 to the motor driver 66 and the lens drive counting means 55. The lens drive counting means 55 detects the drive amount of the focus adjustment lens 13 by counting the number of pulses, and sends this to the CPU 61 as lens position information.
[0065]
At this time, when the AF on / off switch 56 is pressed, the first contact switching unit 62 switches to the contact G, so that the operation signal from the water supply switch 25 acts on the second contact switching unit 63.
[0066]
When the water supply switch 25 is not pushed, that is, when no water is supplied, the second contact switching unit 63 is connected to the contact F, so that the drive pulse generation circuit 65 is connected to the motor driver as described above. An autofocus drive pulse is sent to 66 and a drive signal is sent from the motor driver 66, and the focus adjustment lens 13 is driven by the lens drive means 51 to perform autofocus adjustment.
[0067]
On the other hand, when the water supply switch 25 is pressed, that is, during the water supply operation, the second contact switching unit 63 is switched to the contact E, so that the same effect as when the autofocus function is in the off state is obtained. That is, during the water supply operation, the above-described autofocus adjustment is not performed, and the camera is used as a fixed focus video camera in which the position of the focus adjustment lens 13 is fixed on the most advanced side.
[0068]
As described above, in the third embodiment, it is possible to switch the autofocus function when the user desires by operating the AF on / off switch 56, and the focus is always set to a fixed observation depth at the time of autofocus switching. Since it can be observed from the combined state, smooth observation is possible. Further, during the water supply operation, even during focusing, the autofocus function can be easily stopped by simply pressing the water supply switch 25, so that the operation is easy and smooth observation can be performed.
[0069]
In addition, since the lens position sensor is unnecessary in the third embodiment, the diameter of the endoscope tip can be reduced without becoming unnecessarily large, and the time for receiving information from the lens position sensor This eliminates the need for a fast autofocus control.
[0070]
[Appendix]
(1) An autofocus driving means for driving and focusing a part of the observation optical system provided at the distal end portion of the insertion portion, and a conduit mechanism for transmitting fluid between the distal end portion of the insertion portion and the proximal side. An endoscope having;
A video processor for processing an image signal captured through the observation optical system;
Autofocus control means for controlling the autofocus drive means based on an image signal output from the video processor;
A pipeline mechanism driving means for driving the pipeline mechanism;
An endoscopic device comprising:
The endoscope apparatus, wherein the autofocus control means locks the autofocus drive means while the conduit mechanism drive means is being driven.
[0071]
(2) An autofocus driving means for performing focusing by driving a part of the observation optical system provided at the distal end portion of the insertion portion, and a conduit mechanism for transmitting fluid between the distal end portion of the insertion portion and the proximal side. An endoscope having;
A video processor for processing an image signal captured through the observation optical system;
Autofocus control means for controlling the autofocus drive means based on an image signal output from the video processor;
A pipeline mechanism driving means for driving the pipeline mechanism;
An endoscopic device comprising:
The endoscope apparatus according to claim 1, wherein the autofocus control means focuses the observation optical system to a predetermined position by the autofocus driving means while the conduit mechanism driving means is being driven.
[0072]
(3) The operation switch of the conduit mechanism driving unit is disposed in the operation unit of the endoscope, and the autofocus control unit locks the autofocus driving unit based on the operation of the operation switch. The endoscope apparatus according to appendix 1.
[0073]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, an endoscope having an autofocus function capable of performing smooth observation so that focusing is not unnecessarily performed during operation of a pipeline system such as air supply / water supply / suction. There is an effect that a mirror device can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the overall configuration of an endoscope apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a main part of the autofocus control device according to the first embodiment.
FIG. 3 is a block diagram showing a first configuration example of focus information detection means;
FIG. 4 is a block diagram showing a second configuration example of focus information detection means;
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a main part of an autofocus control device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the overall configuration of an endoscope apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a main part of an autofocus control device according to a third embodiment.
[Explanation of symbols]
1 ... Electronic endoscope
2 ... Video processor
3. Light source device
5 ... Autofocus control device
13. Focus adjustment lens
16. Lens position sensor
17 ... Lens driving means
18: Focus information detecting means
19: Lens drive control means
20 ... Lens position detection means
25 ... Water switch
27 ... CPU
28 ... Contact switching part
29 ... Actuator driver

Claims

被検体に挿入可能な挿入部と、
前記挿入部に設けられ前記被検体を観察するための撮像手段と、
前記撮像手段が撮像する像の焦点を調整するフォーカス調整レンズと、
前記フォーカス調整レンズを移動させるためのフォーカス駆動手段と、
前記挿入部の先端側に開口を有し少なくとも送水、送気または吸引が可能な管路機構と、
前記撮像手段からの画像信号を処理するビデオプロセッサからの出力画像信号を基に前記フォーカス駆動手段を制御すると共に、前記管路機構の動作に応じて出力されるフォーカス動作制御信号を入力した際には、当該フォーカス動作制御信号に応じて前記フォーカス駆動手段の動作を禁止するように制御するオートフォーカス制御手段と、
を有することを特徴とする内視鏡装置。An insertion section that can be inserted into a subject;
Imaging means provided in the insertion portion for observing the subject;
A focus adjustment lens that adjusts the focus of an image captured by the imaging means;
Focus drive means for moving the focus adjustment lens;
A conduit mechanism having an opening on the distal end side of the insertion portion and capable of at least water supply, air supply or suction ;
When the focus driving means is controlled based on an output image signal from a video processor that processes an image signal from the imaging means, and a focus operation control signal output according to the operation of the conduit mechanism is input. Is an autofocus control means for controlling the operation of the focus drive means in accordance with the focus operation control signal ;
An endoscope apparatus characterized by comprising:

被検体に挿入可能な挿入部と、
前記挿入部に設けられ前記被検体を観察するための撮像手段と、
前記撮像手段が撮像する像の焦点を調整するフォーカス調整レンズと、
前記フォーカス調整レンズを移動させるためのフォーカス駆動手段と、
前記挿入部の先端側に開口を有し少なくとも送水、送気または吸引が可能な管路機構と、
操作者が操作可能で、前記管路機構による送水、送気または吸引動作を開始するための信号を出力するスイッチと、
前記撮像手段からの画像信号を処理するビデオプロセッサからの出力画像信号を基に前記フォーカス駆動手段を制御すると共に、前記スイッチの動作に応じて出力されるフォーカス動作制御信号を入力した際には、当該フォーカス動作制御信号に応じて前記フォーカス駆動手段の動作を禁止するように制御するオートフォーカス制御手段と、
を有することを特徴とする内視鏡装置。An insertion section that can be inserted into a subject;
The insertion portion is provided et Re said imaging means for observing the subject,
A focus adjustment lens that adjusts the focus of an image captured by the imaging means;
Focus drive means for moving the focus adjustment lens;
A conduit mechanism having an opening on the distal end side of the insertion portion and capable of at least water supply, air supply or suction ;
A switch that can be operated by an operator and outputs a signal for starting water supply, air supply or suction operation by the pipe line mechanism;
When controlling the focus driving means based on an output image signal from a video processor that processes an image signal from the imaging means, and when inputting a focus operation control signal output according to the operation of the switch , Autofocus control means for controlling the focus drive means to be prohibited in accordance with the focus operation control signal ;
An endoscope apparatus characterized by comprising: