JPS5895707A - 内視鏡の自動集点検出機構 - Google Patents
内視鏡の自動集点検出機構Info
- Publication number
- JPS5895707A JPS5895707A JP56194021A JP19402181A JPS5895707A JP S5895707 A JPS5895707 A JP S5895707A JP 56194021 A JP56194021 A JP 56194021A JP 19402181 A JP19402181 A JP 19402181A JP S5895707 A JPS5895707 A JP S5895707A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- objective lens
- mtf
- endoscope
- image
- light receiving
- Prior art date
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/28—Systems for automatic generation of focusing signals
- G02B7/36—Systems for automatic generation of focusing signals using image sharpness techniques, e.g. image processing techniques for generating autofocus signals
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
- G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
- G02B23/2407—Optical details
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Astronomy & Astrophysics (AREA)
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- Focusing (AREA)
- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
ものである。
一般に内視鏡による体腔内の゛イルＭ祭においては、俸
脛外に配置された焦点調節リングを回転して対物レンス
ホの位置を調節することによりピント合わせを行ってい
るが、体腔内に内視鏡光学系を挿入した際の患者の片線
は大きく、できる限り短時間でｇ！察や撮影を終了させ
る必要からピント合わせは敏速に行われることが債まし
い。しかし、破四祭物体は概して凹凸が多く、而も観察
位置を絶えず変えていかなければならず、その結果対物
レンズの焦点深度が深いにも拘らず絶えずピント合わせ
が必要となるだめ、これに要する時間と手間が患者や取
扱者にとって非常に煩しかった。そこで、内視鏡に自動
焦点検出機構を設けることが考えられだが、従来の内視
鏡は焦点検出機構の受光装置がイメージガイド（像伝送
用光学繊維束）を境として対物レンズ側に設けられてい
たため、立体視や二重像合致式等にすることが出来ると
いうメリットがある反面内視鏡が太く且つ複袖な構造に
なり易いという問題があった。
脛外に配置された焦点調節リングを回転して対物レンス
ホの位置を調節することによりピント合わせを行ってい
るが、体腔内に内視鏡光学系を挿入した際の患者の片線
は大きく、できる限り短時間でｇ！察や撮影を終了させ
る必要からピント合わせは敏速に行われることが債まし
い。しかし、破四祭物体は概して凹凸が多く、而も観察
位置を絶えず変えていかなければならず、その結果対物
レンズの焦点深度が深いにも拘らず絶えずピント合わせ
が必要となるだめ、これに要する時間と手間が患者や取
扱者にとって非常に煩しかった。そこで、内視鏡に自動
焦点検出機構を設けることが考えられだが、従来の内視
鏡は焦点検出機構の受光装置がイメージガイド（像伝送
用光学繊維束）を境として対物レンズ側に設けられてい
たため、立体視や二重像合致式等にすることが出来ると
いうメリットがある反面内視鏡が太く且つ複袖な構造に
なり易いという問題があった。
本発明は、上記問題点に鑑み、イメージガイドを境とし
て接眼レンズ側に受光装置を設けることによって同視税
を細く且つ簡単な構造のま１にしておくことができるよ
うにしだ内視椛の自動焦点検出機構を提供せんとするも
のであるが、以下図示した一実施例に基づきこれを説明
すれば、１は光軸Ｏ上に移動可能に配置された対物レン
ズ、２はイメージガイド、３は結像レンズ、４は接眼レ
ンズであって、合焦時においては被観察物体Ｐを発した
光が対物レンズ１によってイメージガイ１２の入射端面
２ａに結像せしめられ、イメージガイド２の出射端面２
ｂに現われた像が結像レンズ３と接眼レンズ４を介して
取扱者により観察され得るようになっている。５は結像
レンズ３と接眼レンズ４との間に挿入配置されたハーフ
ミラ−１６は結像レンズ、７はＣＯＤやフォトダイオー
ドアレイ等のような微細な複数の受光要素から成る受光
素子、８は受光素子７から得られる画像信号によりＭＴ
Ｆ（振幅１の物体の像のコントラストがどの程度になっ
ているのかの目安となる指標）を計算し図示しない対物
レンズ駆動装置を制御°する演算１９１路であって、イ
メージガイド２の出射端面２ｂに現われた像を発した光
の一部がハーフミラ−５によって反射されると共に結像
レンズ３及び６にによって受光素子７の受光面に結像せ
しめられ、受光素子７によって画像信号に変換され、そ
の電気的ＭＴＦが演算回費８で計算されると共にその値
に応じて対物レンｉニア駆動装置を介して対物レンズが
移動せしめられ、これが操り返されるようになっている
。向、内視鏡の対物レンズ１は一般に焦点深度が深いの
で、゛そのことを利用してゾーンフォーカスにしている
。
て接眼レンズ側に受光装置を設けることによって同視税
を細く且つ簡単な構造のま１にしておくことができるよ
うにしだ内視椛の自動焦点検出機構を提供せんとするも
のであるが、以下図示した一実施例に基づきこれを説明
すれば、１は光軸Ｏ上に移動可能に配置された対物レン
ズ、２はイメージガイド、３は結像レンズ、４は接眼レ
ンズであって、合焦時においては被観察物体Ｐを発した
光が対物レンズ１によってイメージガイ１２の入射端面
２ａに結像せしめられ、イメージガイド２の出射端面２
ｂに現われた像が結像レンズ３と接眼レンズ４を介して
取扱者により観察され得るようになっている。５は結像
レンズ３と接眼レンズ４との間に挿入配置されたハーフ
ミラ−１６は結像レンズ、７はＣＯＤやフォトダイオー
ドアレイ等のような微細な複数の受光要素から成る受光
素子、８は受光素子７から得られる画像信号によりＭＴ
Ｆ（振幅１の物体の像のコントラストがどの程度になっ
ているのかの目安となる指標）を計算し図示しない対物
レンズ駆動装置を制御°する演算１９１路であって、イ
メージガイド２の出射端面２ｂに現われた像を発した光
の一部がハーフミラ−５によって反射されると共に結像
レンズ３及び６にによって受光素子７の受光面に結像せ
しめられ、受光素子７によって画像信号に変換され、そ
の電気的ＭＴＦが演算回費８で計算されると共にその値
に応じて対物レンｉニア駆動装置を介して対物レンズが
移動せしめられ、これが操り返されるようになっている
。向、内視鏡の対物レンズ１は一般に焦点深度が深いの
で、゛そのことを利用してゾーンフォーカスにしている
。
本発明による内祝暁の自動焦点検出機構は上述の如く構
成されているから、ピント合わせを行う場合は、まずス
タート時に対物し／ズ１が対物レンズ駆動装置により一
旦繰り出されてその時の物体像のＭＴＦが演算回路８に
より計算され、該ＭＴＦが前のＭＴＦよりも劣化した場
合は対物し／ズ１が二段逆戻りせしめられ、そこからＭ
ＴＦを前段のＭＴＦと比較しながら対物レンズ１が一段
ずつ移動せしめられ、前段のＭＴＦより劣化したら対物
レンズ１がその一段前に戻されて停止せしめられる。
成されているから、ピント合わせを行う場合は、まずス
タート時に対物し／ズ１が対物レンズ駆動装置により一
旦繰り出されてその時の物体像のＭＴＦが演算回路８に
より計算され、該ＭＴＦが前のＭＴＦよりも劣化した場
合は対物し／ズ１が二段逆戻りせしめられ、そこからＭ
ＴＦを前段のＭＴＦと比較しながら対物レンズ１が一段
ずつ移動せしめられ、前段のＭＴＦより劣化したら対物
レンズ１がその一段前に戻されて停止せしめられる。
かくして、ＭＴＦが最良の位置で対物レンズ１が停止せ
しめられることによりピント合わせが光子するが、本自
動焦点検出機構は受光素子７がイメージガイド２を境に
して接眼レンズ側に設けられているので、内視鏡を細く
且つ簡単な構造のままにしておくことが出来る。
しめられることによりピント合わせが光子するが、本自
動焦点検出機構は受光素子７がイメージガイド２を境に
して接眼レンズ側に設けられているので、内視鏡を細く
且つ簡単な構造のままにしておくことが出来る。
尚、上記実施例とは異なり、第２図（Ａ）及び（Ｂ）に
示した如く、イメージガイド２の端面の径を大きくシ、
その出射端面２ｂの像に必要な視野を除く周縁部付近に
受光素子９を輪帯状に並べ、この受光素子９の出力のＭ
ＴＦを計算するようにしても良い。父、イメージガイド
２の一部を利用しである指標を対物レンズ１を介して被
Ｎ察物体Ｐ上に投影し、その投影された指標像を再び対
物レンズ１によりイメージガイＰ２の入射端面２ａに結
像させ、イメージガイド２の出射端面２ｂに現われだ指
標像のＭ Ｔ’ Ｆを計算してピント合わせを行うよう
にしても良い。その場合、指標として正弦波格子を用い
るようにすればＭＴＦの計算は簡拳となる。
示した如く、イメージガイド２の端面の径を大きくシ、
その出射端面２ｂの像に必要な視野を除く周縁部付近に
受光素子９を輪帯状に並べ、この受光素子９の出力のＭ
ＴＦを計算するようにしても良い。父、イメージガイド
２の一部を利用しである指標を対物レンズ１を介して被
Ｎ察物体Ｐ上に投影し、その投影された指標像を再び対
物レンズ１によりイメージガイＰ２の入射端面２ａに結
像させ、イメージガイド２の出射端面２ｂに現われだ指
標像のＭ Ｔ’ Ｆを計算してピント合わせを行うよう
にしても良い。その場合、指標として正弦波格子を用い
るようにすればＭＴＦの計算は簡拳となる。
ところで、上記第−の実施例の場合、対物レンズ１の位
置に拘らずイメー・ジガイド２の出軒端向２ｂの光学繊
維束の網目模様が常に受光素子７上（１（結像され、ピ
ント検出の装置となる。これをとり除くには、第１図で
糸した対物レンズ１．イメージガイド２．結１象レンズ
３．ハーフミラ−５゜結像レンズ６及び受光素子７で構
成される光学系中の像面近傍以外の位１置に、第３図に
示した如くイメージガイド２の網目模様の空間周波数の
ＭＴＦを低くするような蓮根状開口１０ａを有する光学
的フィルター１０を挿入０己酋すれば良い。これは、レ
ンズ系の瞳付近に輪帯状開口や蓮根状開口を置くとその
回折現像により第４図に示した如くある特定の空間周波
数のＭＴＦが低くなることが知られているが、それを利
用したものである。
置に拘らずイメー・ジガイド２の出軒端向２ｂの光学繊
維束の網目模様が常に受光素子７上（１（結像され、ピ
ント検出の装置となる。これをとり除くには、第１図で
糸した対物レンズ１．イメージガイド２．結１象レンズ
３．ハーフミラ−５゜結像レンズ６及び受光素子７で構
成される光学系中の像面近傍以外の位１置に、第３図に
示した如くイメージガイド２の網目模様の空間周波数の
ＭＴＦを低くするような蓮根状開口１０ａを有する光学
的フィルター１０を挿入０己酋すれば良い。これは、レ
ンズ系の瞳付近に輪帯状開口や蓮根状開口を置くとその
回折現像により第４図に示した如くある特定の空間周波
数のＭＴＦが低くなることが知られているが、それを利
用したものである。
尚、上記フィルター１０の代りに、透過可能な二つの部
分から成り、一方の部分を通る光束に対に数倍の位相差
を与えるフィルターを用いても良く、その場会光緻損失
が少なくて所む。又、イメージガイド２の網目模様を取
り除く他の方法としては、光学的フィルターを用いる代
りに、受光素子７における光電変侠により得られた電気
信号に含まれる網目模様の空間周波数に相当する周波数
のみをカットする電気的フィルターを受光素子７と演算
回路８との間に設けても良い。
分から成り、一方の部分を通る光束に対に数倍の位相差
を与えるフィルターを用いても良く、その場会光緻損失
が少なくて所む。又、イメージガイド２の網目模様を取
り除く他の方法としては、光学的フィルターを用いる代
りに、受光素子７における光電変侠により得られた電気
信号に含まれる網目模様の空間周波数に相当する周波数
のみをカットする電気的フィルターを受光素子７と演算
回路８との間に設けても良い。
上述の如く、本発明による内視鏡の自動焦点検出装置に
よれば、内視鏡を細く且つ簡単な構造のままにしておく
ことが出来るという実際上極めて重要な利点を有してい
る。
よれば、内視鏡を細く且つ簡単な構造のままにしておく
ことが出来るという実際上極めて重要な利点を有してい
る。
第１図は本発明による自動焦点検出装置の一実施例を含
む内視鏡の光学系を示す図、第２図（Ａ）及び（１３）
は夫々他の実施例に用いられる受光素子の正面図及び断
面図、第３図は上記第一の実施例に用いられる光学的フ
ィルターの一例の正面図、第４図はト記光学的フィルタ
ー等の特性を示す図である。
む内視鏡の光学系を示す図、第２図（Ａ）及び（１３）
は夫々他の実施例に用いられる受光素子の正面図及び断
面図、第３図は上記第一の実施例に用いられる光学的フ
ィルターの一例の正面図、第４図はト記光学的フィルタ
ー等の特性を示す図である。
Claims (1)
- 対物レンズ系と像伝送用光学繊維束と接眼レンズとを含
む観察光学系を有する内視鏡において、Ｌ起源伝送用光
学繊維束の接眼レンズ側端面を出射した光の一部を受光
する複数の受光要素から成る受光装置を設け、該受光装
置から得られる画像信号により上記像伝送用光学繊維束
により伝送された物体像のＭＴＦを算出し、該ＭＴＩ”
が最大となるように上記対物レンズ系の位置をＡ節する
ことによりピント合わせを行うようにした自動焦点検出
機構。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56194021A JPS5895707A (ja) | 1981-12-02 | 1981-12-02 | 内視鏡の自動集点検出機構 |
| US06/445,989 US4562344A (en) | 1981-12-02 | 1982-12-01 | Automatic focus detecting mechanism for endoscopes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56194021A JPS5895707A (ja) | 1981-12-02 | 1981-12-02 | 内視鏡の自動集点検出機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5895707A true JPS5895707A (ja) | 1983-06-07 |
Family
ID=16317617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56194021A Pending JPS5895707A (ja) | 1981-12-02 | 1981-12-02 | 内視鏡の自動集点検出機構 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4562344A (ja) |
| JP (1) | JPS5895707A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01254912A (ja) * | 1988-04-04 | 1989-10-11 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 光学的ローパスフイルタ |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0224901B1 (en) * | 1985-12-05 | 1992-02-26 | LEVI STRAUSS & CO. | High resolution optical fiber array and article position determining system |
| CA1276451C (en) * | 1986-02-27 | 1990-11-20 | Neal Henry Thorsten | Techniques and apparatus for aligning a light emitter within its package |
| US4950883A (en) * | 1988-12-27 | 1990-08-21 | United Technologies Corporation | Fiber optic sensor arrangement having reflective gratings responsive to particular wavelengths |
| JP2699282B2 (ja) * | 1989-02-27 | 1998-01-19 | 住友重機械工業株式会社 | 色収差を利用した二重焦点検出装置 |
| US5841525A (en) * | 1997-03-20 | 1998-11-24 | Hartford Hospital | Method and apparatus for performing modulation transfer function tests on endoscopes |
| US5966210A (en) * | 1997-03-20 | 1999-10-12 | Hartford Hospital | Apparatus for evaluating the performance characteristics of endoscopes |
| US5923416A (en) * | 1997-03-20 | 1999-07-13 | Hartford Hospital | Automated method and apparatus for evaluating the performance characteristics of endoscopes |
| US5953112A (en) * | 1997-03-20 | 1999-09-14 | Hartford Hospital | Method and apparatus for evaluating the performance characteristics of endoscopes |
| DE102005018047A1 (de) * | 2004-04-19 | 2005-11-17 | Acmi Corp., Southborough | Autoklavierbare Videokamera für ein Endoskop |
| JP4558607B2 (ja) * | 2005-08-24 | 2010-10-06 | ローレル精機株式会社 | 硬貨検出装置 |
| CN104503074B (zh) * | 2014-12-15 | 2017-01-18 | 郑州润德光电科技有限公司 | 基于光敏电阻的管道检测用内窥镜 |
| US11803018B2 (en) * | 2021-01-12 | 2023-10-31 | Hi Llc | Devices, systems, and methods with a piezoelectric-driven light intensity modulator |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5126030A (ja) * | 1974-08-28 | 1976-03-03 | Minolta Camera Kk | Goshotenkenshutsusochi |
| JPS5312193A (en) * | 1976-07-20 | 1978-02-03 | Olympus Optical Co | Device for automatically focusing endscope |
| JPS56132315A (en) * | 1980-03-19 | 1981-10-16 | Fuji Photo Film Co Ltd | Automatic focusing method |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55166609A (en) * | 1979-06-12 | 1980-12-25 | Olympus Optical Co Ltd | Method of focusing of optical system having lighting device |
-
1981
- 1981-12-02 JP JP56194021A patent/JPS5895707A/ja active Pending
-
1982
- 1982-12-01 US US06/445,989 patent/US4562344A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
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| JPH01254912A (ja) * | 1988-04-04 | 1989-10-11 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 光学的ローパスフイルタ |
| JPH07111514B2 (ja) * | 1988-04-04 | 1995-11-29 | 日本放送協会 | 光学的ローパスフイルタ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4562344A (en) | 1985-12-31 |
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