JPH0444246B2 - - Google Patents

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JPH0444246B2
JPH0444246B2 JP57004115A JP411582A JPH0444246B2 JP H0444246 B2 JPH0444246 B2 JP H0444246B2 JP 57004115 A JP57004115 A JP 57004115A JP 411582 A JP411582 A JP 411582A JP H0444246 B2 JPH0444246 B2 JP H0444246B2
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JP
Japan
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light
endoscope
focus
subject
light guide
Prior art date
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Application number
JP57004115A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS58121012A (en
Inventor
Takeaki Nakamura
Yoshio Shishido
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
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Priority to AT83300159T priority patent/ATE21776T1/en
Priority to DE8383300159T priority patent/DE3365490D1/en
Priority to EP83300159A priority patent/EP0084435B1/en
Publication of JPS58121012A publication Critical patent/JPS58121012A/en
Publication of JPH0444246B2 publication Critical patent/JPH0444246B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/24Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
    • G02B23/2407Optical details

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  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
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  • Optics & Photonics (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Endoscopes (AREA)
  • Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ライトガイドに設けたスポツト光ラ
イトガイドによつて光源内の照明光を伝達して被
写体に照射し、この反射光を微小で感光しない非
感光部を設けた受光素子で検出することによつて
合焦点を検出可能とする内視鏡用焦点検出装置
と、該内視鏡用焦点検出装置によつて撮影レンズ
を自動的に合焦点に移動設定する内視鏡用合焦設
定装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention uses a spot light guide provided in a light guide to transmit illumination light within a light source and irradiate it onto a subject, and a non-photosensitive part is provided to absorb this reflected light. A focus detection device for an endoscope that can detect a focused point by detecting it with a light receiving element, and a focus detection device for an endoscope that automatically moves and sets a photographing lens to the focused point. The present invention relates to a focus setting device for an endoscope.

近年、医療分野及び工業用分野において、内視
鏡が広く用いられている。特に医療分野において
は、内視鏡接眼部に目を近接して体腔内の臓器等
を直接観察診断すると共に、カメラ、テレビカメ
ラ等を装着して診断の要に供するため、写真撮影
等して記録することが広く行われている。
In recent years, endoscopes have been widely used in the medical and industrial fields. Particularly in the medical field, in addition to directly observing and diagnosing organs within the body cavity by bringing the eye close to the endoscope eyepiece, cameras, television cameras, etc. are attached to take photographs, etc., to serve as the key to diagnosis. Recording is widely practiced.

上述の場合、肉眼にて観察する場合には、術者
が自らの視度を調整して鮮明な光学像を結像す
る、つまり合焦状態(合焦点)にすることができ
るが、カメラ、テレビカメラ等の撮影装置を装着
した場合には、鮮明な撮影をするために、撮影レ
ンズを合焦点に調整しなければならない。
In the above case, when observing with the naked eye, the operator can adjust his or her diopter to form a clear optical image, that is, bring it into focus (focus point), but the camera, When a photographic device such as a television camera is attached, the photographic lens must be adjusted to a focused point in order to take clear photographs.

上記撮影レンズを合焦点にするには、合焦点で
あるか否かを充分明確に検出し得る手段が望まし
い。
In order to bring the photographing lens into focus, it is desirable to have a means that can clearly detect whether or not it is in focus.

本出願人は先に撮影アダプタ内に合焦用ランプ
を設け、このランプで照明した被写体からの反射
光を小さな開口部を設けた受光素子にて受光する
ことにより、合焦点であるか否かを検出する(焦
点検出)手段を提出した。この場合のランプ光量
は、アダプタ内に収容するスペース等の関係から
比較的限られたものとなり易く、受光素子に入力
される光量が制限される。従つて、合焦点とそれ
以外の場合との受光素子の検出出力の差を充分大
きくすることが難しく、より確実な合焦検出を高
精度且つ容易に行い得る手段が久しく望まれてい
た。
The applicant first installed a focusing lamp inside the photographic adapter, and by receiving the reflected light from the subject illuminated by this lamp with a light-receiving element provided with a small opening, it is possible to determine whether or not the focal point is in focus. We have proposed a means for detecting (focus detection). In this case, the amount of lamp light tends to be relatively limited due to the space accommodated in the adapter, etc., and the amount of light input to the light receiving element is limited. Therefore, it is difficult to sufficiently increase the difference in the detection output of the light-receiving element between the in-focus point and the other cases, and there has long been a desire for a means that can easily perform more reliable focus detection with high accuracy.

本発明は上述した点にかんがみてなされたもの
で、内視鏡内を挿通されるライトガイドの一部を
他の部分と分離して照明光を伝達してその端面か
ら出射できるスポツト光ライトガイドを設け、前
記スポツト光ライトガイドにて照射された被写体
からの反射光を受光する微小な非感光部を設けた
受光素子と、この受光素子の出力の極値を検出す
る検出装置とを設けることにより、容易に確実な
合焦点の検出を可能にする内視鏡用焦点検出装置
と、該内視鏡用焦点検出装置と撮影レンズを合焦
点に移動設定する駆動装置とを設けた内視鏡用合
焦点設定装置とを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned points, and is a spot light light guide that can separate a part of the light guide inserted into an endoscope from other parts, transmit illumination light, and emit it from the end face. and a light receiving element provided with a minute non-photosensitive part for receiving reflected light from the subject irradiated by the spot light light guide, and a detection device for detecting the extreme value of the output of the light receiving element. An endoscope equipped with an endoscope focus detection device that enables easy and reliable detection of a focused point, and a drive device that moves and sets the endoscope focus detection device and a photographing lens to the focused point. The object of the present invention is to provide a focusing point setting device for use in the present invention.

以下、図面を参照して本発明を具体的に説明
る。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings.

第1図ないし第4図は本発明の一実施例に係
り、第1図は、内視鏡用焦点検出装置の一実施例
を用いた内視鏡用合焦設定装置の光学系を示し、
第2図及び第3図は、焦点検出の原理を説明する
図で、第4図は、内視鏡用合焦設定装置の電気回
路系の構成をブロツク図にて示す。
1 to 4 relate to an embodiment of the present invention, and FIG. 1 shows an optical system of an endoscope focus setting device using an embodiment of an endoscope focus detection device,
2 and 3 are diagrams for explaining the principle of focus detection, and FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the electric circuit system of the focus setting device for an endoscope.

第1図において、先端に対物光学系と照明光学
系とを配設収容した細長の挿入部1と、この挿入
部1の手元側端部に先端側が接続され、その側部
にライトガイド口金部2を有し、内部に接眼光学
系が収容された接眼部3とから構成される内視鏡
4の接眼部3後端側には、カメラアダプタ5が着
脱自在に装着されている。このカメラアダプタ5
の後端側には、カメラ6又はテレビカメラが着脱
自在に装着できるようになつている。
In Fig. 1, there is shown an elongated insertion section 1 that houses an objective optical system and an illumination optical system at its distal end, the distal end side is connected to the proximal end of this insertion section 1, and a light guide base is attached to the side thereof. A camera adapter 5 is removably attached to the rear end side of the eyepiece 3 of an endoscope 4, which has an eyepiece 2 and an eyepiece 3 in which an eyepiece optical system is housed. This camera adapter 5
A camera 6 or a television camera can be detachably attached to the rear end side.

上記カメラアダプタ5内には、この発明におけ
る(内視鏡用)焦点検出装置を用いて、撮影レン
ズを自動的に合焦点に移動設定できる内視鏡用合
焦設定装置が収容されている。
The camera adapter 5 houses a focus setting device for an endoscope that can automatically move and set the photographic lens to a focused point using the focus detection device (for an endoscope) according to the present invention.

即ち、内視鏡4が取付けられた際の光軸7上
で、内視鏡4の接眼レンズ系に対向する後方位置
に、(光軸7上を)矢符で示すように前後動可能
の撮影レンズ8が配設され、この撮影レンズ8の
後方の光軸7上には該光軸7と傾斜(例えば45度
の傾斜)して半透鏡で形成された合焦用ミラー9
が配設されている。
That is, on the optical axis 7 when the endoscope 4 is attached, there is a movable back and forth (on the optical axis 7) at a rear position facing the eyepiece system of the endoscope 4 as shown by the arrow. A photographic lens 8 is disposed, and on the optical axis 7 behind the photographic lens 8 is a focusing mirror 9 formed of a semi-transparent mirror and inclined (for example, 45 degrees inclined) with respect to the optical axis 7.
is installed.

上記光軸7に沿つて入射された光が合焦用ミラ
ー9で反射された反射光軸上(第1図では上方位
置)に再結像レンズ10、光電素子11が順次配
設され、上記光軸7に対し、前記合焦用ミラー9
の裏面側における反射光軸上(第1図においては
下方位置)に、ランプレンズ13、合焦を表示す
る合焦表示ランプ14が順次配設されている。
A re-imaging lens 10 and a photoelectric element 11 are sequentially disposed on the reflected optical axis (in the upper position in FIG. 1) where the light incident along the optical axis 7 is reflected by the focusing mirror 9. With respect to the optical axis 7, the focusing mirror 9
A lamp lens 13 and a focus indicator lamp 14 for indicating focus are sequentially disposed on the reflected optical axis on the back surface side (lower position in FIG. 1).

上記光電素子11は、中央部にピンホール1
5、又はスリツト状角孔等光に感光しない非感光
部が設けられた円板形状(もちろん正方形又は長
方形でも良い)をなし、この円板前面が感光する
素子、例えばフオトダイオード、フオトトランジ
スタ等のように光によつて電流特性が変化する素
子とか、太陽電池のように光起電力が生じる素
子、CDSのように抵抗値が変化する素子等で光
電面17が形成されている。
The photoelectric element 11 has a pinhole 1 in the center.
5, or has a disk shape (of course, it may be square or rectangular) with a non-photosensitive part such as a slit-shaped square hole, and the front surface of this disk can be used for devices that are sensitive to light, such as photodiodes, phototransistors, etc. The photocathode 17 is formed of an element whose current characteristics change depending on light, an element which generates a photovoltaic force such as a solar cell, an element whose resistance value changes such as a CDS, and the like.

一方、前記カメラアダプタ5の後方から装着さ
れるカメラ6には、合焦用ミラー9の後方の光軸
7上に、光軸7と傾斜(例えば45度の傾斜面)し
たリターンミラー21が配設され、さらにその後
方に撮影フイルム22が配設されている。
On the other hand, in the camera 6 attached from the rear of the camera adapter 5, a return mirror 21 is arranged on the optical axis 7 behind the focusing mirror 9 and is inclined with respect to the optical axis 7 (for example, a 45-degree inclined surface). Further, a photographic film 22 is disposed behind it.

上記リターンミラー21の反射光軸上(図示で
は上方)に、左右反転して正立像に戻すペンタプ
リズム23が配設され、このペンタプリズム23
を経た光軸上にフアインダーレンズ24が配設さ
れ、その後方に目を近接させて、フイルム22に
結像されるのと同等の光学像を観察できるように
構成されている。上記リターンミラー21は、撮
影の際には退避して入射された光がフイルム22
面に結像されるように構成されている。
A pentaprism 23 is disposed on the reflection optical axis of the return mirror 21 (in the upper direction in the figure), and the pentaprism 23 is horizontally inverted and returned to an erect image.
A finder lens 24 is disposed on the optical axis passing through the viewfinder lens 24, and the viewfinder lens 24 is configured so that an optical image equivalent to that formed on the film 22 can be observed by bringing the eye close to the rear thereof. The return mirror 21 is retracted during photographing, and the incident light is directed to the film 22.
It is configured to be imaged onto a surface.

上記光電素子11の光電面17の位置は、前記
フイルム22面の位置と共役となるように配置さ
れている。
The position of the photocathode 17 of the photoelectric element 11 is arranged to be conjugate with the position of the surface of the film 22.

即ち、撮影レンズ8を経た光が、後方のフイル
ム22面に結像される場合の光路長と、合焦ミラ
ー9によつて反射され、再結像レンズ10を経て
光電素子11の光電面17に結像される場合の光
路長が等しくなるように設定されている。
That is, the optical path length when the light passing through the photographic lens 8 is imaged on the rear film 22 surface, and the optical path length when the light is reflected by the focusing mirror 9, passes through the re-imaging lens 10, and forms an image on the photocathode 17 of the photoelectric element 11. The optical path lengths are set to be equal when images are formed.

一方、前記内視鏡4の挿入部1内を挿通された
ライトガイド31において、このライトガイド3
1を構成するライトガイドフアイバ内で光軸7上
又はこの光軸7に最も近接して挿通されたライト
ガイドフアイバはスポツト光ライトガイド31a
とされ、このライトガイド31の端部となるライ
トガイド口金部2において、ユニバーサルコード
32を介して光源33の照明光が伝達されるよう
に構成されている。上記ユニバーサルコード32
を構成するライトガイドフアイバにおいて、前記
スポツト光ライトガイド31aとライトガイド口
金部2において連結される部分はスポツト光ライ
トガイド32aとされ、光源33に近接する絞り
34(を調整すること)によつて、照明光がスポ
ツト光ライトガイド32aの端面のみに供給さ
れ、この光は挿入部1内を挿通されたスポツト光
ライトガイド31aによつてその先端面から被写
体25に向けて照射されるように構成されてい
る。
On the other hand, in the light guide 31 inserted into the insertion section 1 of the endoscope 4, this light guide 3
The light guide fiber inserted on the optical axis 7 or closest to the optical axis 7 among the light guide fibers constituting the light guide 31a is the spot light guide 31a.
The illumination light from the light source 33 is transmitted through the universal cord 32 at the light guide base portion 2 which is the end portion of the light guide 31 . Universal code 32 above
In the light guide fiber constituting the light guide fiber, the portion connected to the spot light guide 31a at the light guide base portion 2 is a spot light guide 32a, which is connected to the spot light guide 32a by (adjusting) the aperture 34 close to the light source 33. The illumination light is supplied only to the end face of the spot light guide 32a, and this light is irradiated from the distal end face toward the subject 25 by the spot light guide 31a inserted through the insertion portion 1. has been done.

このように配設された光学系を有する内視鏡用
焦点検出装置及びこの装置を用いた内視鏡用合焦
設定装置を収容したカメラアダプタ5における焦
点検出機能について、先ずこれを直線状の光学系
に簡略化した第2図を参照しその原理を説明し、
その後に内視鏡用焦点検出装置及び内視鏡用合焦
設定装置の動作を説明する。
Regarding the focus detection function of the camera adapter 5 that accommodates the focus detection device for an endoscope having the optical system arranged in this way and the focus setting device for an endoscope using this device, firstly, it is The principle will be explained with reference to Figure 2, which is a simplified optical system.
After that, the operations of the endoscope focus detection device and the endoscope focus setting device will be explained.

第1図に示すように、光源33の照明光は絞り
34によつてスポツト光ライトガイド32aのみ
に供給され、この光は、挿入部1内のスポツト光
ライトガイド31aに伝達され、挿入部1先端か
ら被写体25に向けて投光される。投光され、被
写体25で反射された光は、撮影レンズ8を経て
光電素子11側に戻るが、今、仮りに被写体25
が符号bで示す位置の時合焦であつて、それより
近すぎたり、それより遠すぎたりした場合の位置
をそれぞれ符号a,cで示す。
As shown in FIG. 1, the illumination light from the light source 33 is supplied only to the spot light guide 32a through the diaphragm 34, and this light is transmitted to the spot light guide 31a inside the insertion section 1. Light is projected toward the subject 25 from the tip. The light that is projected and reflected by the subject 25 passes through the photographic lens 8 and returns to the photoelectric element 11 side.
is in focus when the lens is at the position indicated by the symbol b, and the positions when it is too close or too far away are indicated by the symbols a and c, respectively.

上記の場合には、符号bの位置で反射された光
は、撮影レンズ8を経てピンホール15の位置が
収束点(結像点)となるので、このピンホール1
5周囲の光電面17には、光が達しない。一方、
符号aの位置で反射された光は、上記ピンホール
15の後方位置が収束点となるので、図示のよう
にピンホール15外周の光電面17に光が達し、
この光に対する信号が出力される。同様に符号c
の位置で反射された光は、ピンホール15の前方
位置ですでに収束点となり、その後拡開するの
で、光電面17に光が達し、光電素子11からこ
の光に対する信号が出力される。
In the above case, the light reflected at the position b passes through the photographing lens 8 and becomes the convergence point (image formation point) at the position of the pinhole 15.
No light reaches the photocathode 17 around the photocathode 5. on the other hand,
The light reflected at the position a has a convergence point at the rear position of the pinhole 15, so the light reaches the photocathode 17 on the outer periphery of the pinhole 15 as shown in the figure.
A signal corresponding to this light is output. Similarly, code c
The light reflected at the position already becomes a convergence point at the position in front of the pinhole 15 and then spreads out, so that the light reaches the photocathode 17 and the photoelectric element 11 outputs a signal for this light.

上述においては、光源33による光が光軸7近
傍に沿つて出射された場合であり、実際には光軸
7近傍からずれた位置からも反射光が一部入射さ
れるため、光電素子11の出力信号は上述の外光
による出力レベル分嵩上げされ、第3図に示すよ
うになる。ここで横軸は被写体25の位置を示
し、縦軸は光電素子11の検出出力レベルの一例
を示す。
In the above description, the light from the light source 33 is emitted along the vicinity of the optical axis 7, and in reality, some reflected light is also incident from a position shifted from the vicinity of the optical axis 7, so that the light of the photoelectric element 11 is The output signal is increased by the output level due to the above-mentioned external light, and becomes as shown in FIG. Here, the horizontal axis indicates the position of the subject 25, and the vertical axis indicates an example of the detection output level of the photoelectric element 11.

即ち、被写体25が合焦の位置、つまり符号b
の位置の時の光電素子11の出力レベルPbが最
小となり、それより近すぎても、遠すぎてもそれ
ぞれ信号出力レベルPa,Pcが大きくなる。この
ようにして信号出力が極小(光電素子によつては
逆に極大となる場合もある。)の位置が合焦とな
るので、任意の距離における被写体25に対し、
撮影レンズ8を移動し、光電素子11の出力が極
小となる撮影レンズ8の位置が合焦となるので、
その位置において、写真等の撮影を行えば、鮮明
な(写真)撮影ができる。この撮影レンズ8を移
動する場合、移動する前より出力レベルが小さく
なる方向が合焦に近づいていることを示すので、
この方向に撮影レンズ8を手動又は自動で動かせ
ば良い。自動的に設定する場合撮影レンズ8の移
動に対し、出力レベルが大きくなり始めるか、変
化しなくなる点で移動を停止すれば、任意の距離
の被写体25に対し、撮影レンズ8を合焦の位置
に設置することができる。
That is, the position where the subject 25 is in focus, that is, the position b
The output level Pb of the photoelectric element 11 at the position is the minimum, and the signal output levels Pa and Pc increase even if the position is closer or further away. In this way, the position where the signal output is minimum (depending on the photoelectric element, it may be maximum) is in focus, so for the subject 25 at any distance,
The photographic lens 8 is moved and the position of the photographic lens 8 where the output of the photoelectric element 11 is minimum becomes the focus.
If you take a photograph or the like at that position, you can take a clear photograph. When moving this photographic lens 8, the direction in which the output level becomes smaller than before moving indicates that it is getting closer to focus.
The photographic lens 8 may be moved in this direction manually or automatically. When setting automatically, if the movement of the photographic lens 8 is stopped at a point where the output level starts to increase or stops changing, the photographic lens 8 can be set at the in-focus position for the subject 25 at an arbitrary distance. It can be installed in

上述の原理は、撮影レンズ8の後方の光電素子
11に至る間に再結像レンズ10、合焦用ミラー
9が配設され、撮影レンズ8の前方の被写体25
に至る間に内視鏡4が配設されていることを除い
て、第1図に示すカメラアダプタ5内の光学系に
対しても全く同様に適用できるものである。
The above-mentioned principle is that the re-imaging lens 10 and the focusing mirror 9 are disposed between the photoelectric element 11 at the rear of the photographic lens 8, and the object 25 in front of the photographic lens 8 is
The optical system within the camera adapter 5 shown in FIG. 1 can be applied in exactly the same manner, except that the endoscope 4 is disposed between the ends.

第1図に示すカメラアダプタ5においては、合
焦となつた場合後述するように合焦表示ランプ1
4が点灯し、この光は、ランプレンズ13で集光
されて合焦用ミラー9で反射され、光軸7後方に
進行し、リターンミラー21、ペンタプリズム2
3さらにフアインダーレンズ24を経て観測者の
目に入射されるので、上記合焦表示ランプ14が
点灯した場合に撮影すれば、鮮明な(写真)撮影
ができるようになつている。
In the camera adapter 5 shown in FIG. 1, when the camera is in focus, the focus indicator lamp 1
4 lights up, this light is focused by the lamp lens 13, reflected by the focusing mirror 9, travels toward the rear of the optical axis 7, and then passes through the return mirror 21 and the pentaprism 2.
3 Furthermore, since the light enters the observer's eyes through the finder lens 24, a clear photograph can be taken if the photograph is taken when the focus indicator lamp 14 is lit.

上述における合焦検出における照明光は、外部
の光源33からユニバーサルコード32を介して
供給できるため、スペース等に制限されることな
く充分な光量のランプを使用でき、照射ビームを
充分強くして検出感度及び信号対雑音比(SN比)
の向上を図ることができることになる。
The illumination light for focus detection described above can be supplied from an external light source 33 via the universal cord 32, so a lamp with a sufficient amount of light can be used without being limited by space etc., and the irradiation beam can be made sufficiently strong for detection. Sensitivity and signal-to-noise ratio (SN ratio)
This means that it is possible to improve the

第4図は、上述の焦点検出装置を用いて撮影レ
ンズ8を合焦点に移動設定する内視鏡用合焦設定
装置と、自動露出装置とを、電気回路的ブロツク
を用いて示す。
FIG. 4 shows, using electric circuit blocks, an endoscope focus setting device for moving and setting the photographing lens 8 to a focused point using the above-described focus detection device, and an automatic exposure device.

即ち、この内視鏡用合焦設定装置41は、被写
体25に合焦用ランプ(絞り34で絞つた光源3
3に相当する。)42を発光させて投光する発光
回路43と、被写体25による反射光をピンホー
ル15等の非感光部を設けた上記光電素子11で
検出した信号出力を増幅して合焦か否かを検出す
る合焦検出回路44と、合焦の時表示する表示器
(前記合焦表示ランプ14に相当する)45と、
撮影レンズ8を合焦の位置に設定するために撮影
レンズ8を移動させる(撮影レンズ)駆動装置4
6とよりなる。
That is, this focus setting device 41 for an endoscope uses a focusing lamp (a light source 3 narrowed down by an aperture 34) on a subject 25.
Corresponds to 3. ) 42 and a light emitting circuit 43 that emits light, and a signal output detected by the photoelectric element 11 provided with a non-photosensitive part such as a pinhole 15 for reflecting light from the subject 25 is amplified to determine whether or not it is in focus. A focus detection circuit 44 for detecting focus, an indicator 45 (corresponding to the focus display lamp 14) that displays when in focus,
A (taking lens) drive device 4 that moves the taking lens 8 in order to set the taking lens 8 to the in-focus position.
6 and more.

上記発光回路43は、例えばレリーズボタン4
7の押圧操作によつて、スイツチSW1がオフから
オンし(この間スイツチSW2もオンしつづけ
る。)、電源(バツテリにて示す)48から電力が
供給されて、光源33の光を、絞り34で絞つた
状態、つまりスポツト光ライトガイド32a,3
1aにのみ照明光が伝達され、この光によつて被
写体25が照明されるように構成されている。上
記合焦検出回路44は、光電素子11の出力信号
を増幅する増幅器49と、比較検出回路50とよ
りなり、この比較検出回路50は、例えば前記駆
動装置46が撮影レンズ8を一定速度で前後動さ
せた場合、適当な間隔にて(増幅器49にて増幅
された)検出信号を順次入力し、その際前に入力
された信号値と、それに引き続いて入力された信
号値とを比較し、後に入力された信号が前に入力
された信号に等しいか、又は大きくなつた時、検
知信号を出力して前記駆動装置46を停止させ、
撮影レンズ8を逆方向に移動させると共に、上記
検知信号を適当な時定数に設定して積分する等し
てその積分出力(又は定時間内に入力される検知
信号数を計測し、その計測数)が一定値以上の時
表示器45を点灯させ、且つ駆動装置46の動作
を停止させるように構成してある。
The light emitting circuit 43 is, for example, a release button 4.
By pressing 7, switch SW 1 is turned on from off (switch SW 2 is also kept on during this time), and power is supplied from power source (indicated by a battery) 48 to aperture the light from light source 33. 34, that is, the spot light guides 32a, 3
Illumination light is transmitted only to 1a, and the object 25 is illuminated by this light. The focus detection circuit 44 includes an amplifier 49 that amplifies the output signal of the photoelectric element 11, and a comparison detection circuit 50. For example, the drive device 46 moves the photographic lens 8 back and forth at a constant speed. When the sensor is moved, the detection signals (amplified by the amplifier 49) are sequentially inputted at appropriate intervals, and the previously inputted signal value is compared with the subsequently inputted signal value. outputting a detection signal to stop the driving device 46 when the later input signal is equal to or larger than the previously input signal;
While moving the photographic lens 8 in the opposite direction, the detection signal is integrated by setting an appropriate time constant, and the integral output (or the number of detection signals input within a certain period of time is measured, and the measured number is ) is above a certain value, the indicator 45 is turned on and the operation of the drive device 46 is stopped.

一方、前記レリーズボタン47をさらに強く押
圧すると第3のスイツチSW3がオフからオンし
(第2のスイツチSW2はオフとなり、上記内視鏡
用合焦設定装置41は動作しない。)、以下に述べ
る自動露出(EE)装置51が動作するように構
成されている。
On the other hand, when the release button 47 is further pressed, the third switch SW 3 is turned on from off (the second switch SW 2 is turned off and the endoscope focus setting device 41 does not operate), and the following occurs. The automatic exposure (EE) device 51 described in 1 is configured to operate.

即ち、このEE装置51は、スイツチSW3がオ
ンされることにより電源52から電力が供給され
て感光する光電素子53の検出信号を増幅する増
幅器54と、この増幅信号によつてEEシヤツタ
55のシヤツタ速度及び撮影用の光源33の光量
を制御する光量制御回路56をそれぞれ制御する
EE制御回路57とよりなり、上記スイツチSW3
をオンする操作により、EE制御回路57が動作
して適当なシヤツタ速度及び適当な光量に調節さ
れる。
That is, this EE device 51 includes an amplifier 54 that is supplied with power from a power source 52 when the switch SW 3 is turned on and amplifies a detection signal of a photosensitive photoelectric element 53, and an EE shutter 55 that uses this amplified signal. Each controls a light amount control circuit 56 that controls the shutter speed and the light amount of the light source 33 for photographing.
Consists of the EE control circuit 57 and the above switch SW 3
By turning on the EE control circuit 57, the shutter speed and amount of light are adjusted to an appropriate level.

上記のように構成された内視鏡用合焦設定装置
41は、以下に述べるような動作により撮影レン
ズ8を合焦位置に移動設定する。
The endoscope focus setting device 41 configured as described above moves and sets the photographing lens 8 to the in-focus position by the following operations.

即ち、レリーズボタン47が指等で押圧され、
スイツチSW1がオンされると、発光回路43は光
源33を絞り34で絞つた状態で点灯され、この
光はユニバーサルコード32内のスポツト光ライ
トガイド32a及び挿入部1内を挿通されたスポ
ツト光ライトガイド31aを経て被写体25にス
ポツト的に投光される。
That is, when the release button 47 is pressed with a finger or the like,
When the switch SW 1 is turned on, the light emitting circuit 43 is turned on with the light source 33 narrowed down by the aperture 34, and this light is transmitted through the spot light guide 32a in the universal cord 32 and the spot light passed through the insertion section 1. The light is projected onto the subject 25 in a spot-like manner through the light guide 31a.

しかして被写体25で反射された光は、撮影レ
ンズ8を経て合焦用ミラー9で反射され、ピンホ
ール15を設けた光電素子11に進行する。上記
撮影レンズ8が、被写体25に対し合焦の位置に
あると、光電素子11の出力レベルは最小とな
る。従つてこの場合には駆動装置46が撮影レン
ズ8を、例えば前方に移動させた場合には出力レ
ベルが大きくなるので前進させる動作を直ちに停
止し、比較検出回路50が検知信号を出力すると
共に、駆動装置46は、撮影レンズ8を逆の方向
に移動させる。この場合にも出力レベルは大きく
なるので検知信号を出力すると共に、この撮影レ
ンズ8を後方に移動する動作を停止させ、反対方
向(即ち前方)に移動させるというように、撮影
レンズ8は合焦位置の光軸7上で微小振動する。
この場合、比較検出回路50から検知信号が出力
されるので、適当な時定数を有する積分回路又は
計数回路等を通すとその出力は一定値以上とな
り、上記微小振動動作を停止させる。
The light reflected by the object 25 passes through the photographic lens 8, is reflected by the focusing mirror 9, and travels to the photoelectric element 11 provided with the pinhole 15. When the photographic lens 8 is in a focused position with respect to the subject 25, the output level of the photoelectric element 11 becomes minimum. Therefore, in this case, when the driving device 46 moves the photographic lens 8 forward, for example, the output level increases, so the forward movement is immediately stopped, and the comparison detection circuit 50 outputs a detection signal, and at the same time, The drive device 46 moves the photographing lens 8 in the opposite direction. In this case as well, the output level increases, so a detection signal is output, the photographic lens 8 is stopped from moving backward, and is moved in the opposite direction (i.e., forward), so that the photographic lens 8 is focused. It vibrates minutely on the optical axis 7 of the position.
In this case, since a detection signal is output from the comparison detection circuit 50, when the signal is passed through an integrating circuit or a counting circuit having an appropriate time constant, the output becomes a certain value or more, and the above-mentioned micro-vibration operation is stopped.

一方、撮影レンズ8が合焦の位置からずれてい
る場合、最初に駆動装置46が撮影レンズ8を合
焦の位置と反対方向に移動させると、光電素子1
1の出力レベルは、(次第に)大きくなるので、
比較検出回路50は、駆動装置46を制御して前
述と同様に撮影レンズ8を反対方向に移動させ
る。撮影レンズ8が、合焦の位置を通りすぎる
と、上述と同様の微小振動動作を繰り返し、撮影
レンズ8を合焦の位置に設置する。
On the other hand, when the photographic lens 8 is deviated from the in-focus position, when the drive device 46 first moves the photographic lens 8 in the direction opposite to the in-focus position, the photoelectric element 1
The output level of 1 increases (gradually), so
The comparison detection circuit 50 controls the drive device 46 to move the photographing lens 8 in the opposite direction in the same manner as described above. When the photographic lens 8 passes the in-focus position, the same minute vibration operation as described above is repeated, and the photographic lens 8 is placed at the in-focus position.

このように撮影レンズ8が合焦の位置に設置さ
れると、合焦表示ランプ14等の表示器45が点
灯するので、観察者はこれを視認してから、前記
レリーズボタン47をさらに強く押圧すると、絞
り34が開放状態にされると共にEE装置51が
動作し、(写真)撮影ができる。この場合EE装置
51を同時に連動して又は引きつづいて動作させ
るようにすることもできる。又上記表示器45
は、ランプを点灯するのでなくブザー等を動作さ
せるようにしても良い。
When the photographic lens 8 is placed in the focused position in this way, the indicator 45 such as the focus indicator lamp 14 lights up, so the observer visually confirms this and then presses the release button 47 more firmly. Then, the diaphragm 34 is opened and the EE device 51 is activated to take a photograph. In this case, the EE devices 51 can be operated simultaneously or sequentially. Moreover, the above-mentioned display 45
Alternatively, a buzzer or the like may be operated instead of lighting a lamp.

上述の実施例においては、内視鏡4に装着され
る(カメラ又はテレビカメラ等の)カメラアダプ
タ5に内視鏡用焦点検出装置及び内視鏡用合焦設
定装置41を設けてあるが、カメラアダプタ5と
カメラ6とが一体化された装置に設けることもで
きることは言うまでもない。
In the embodiment described above, the camera adapter 5 (such as a camera or a television camera) attached to the endoscope 4 is provided with an endoscope focus detection device and an endoscope focus setting device 41. It goes without saying that the camera adapter 5 and camera 6 can be provided in an integrated device.

又、上述の実施例における光電素子11は、ピ
ンホール15等の開口部を設けないで、例えば第
5図に示すように開口部に相当する部分を感光し
ない非感光部15aとすることもできる。
Further, the photoelectric element 11 in the above-described embodiment may not have an opening such as a pinhole 15, and the portion corresponding to the opening may be a non-photosensitive portion 15a that is not exposed to light, for example, as shown in FIG. .

尚、上記光電素子11の(電子回路を組合わせ
た)出力は、前述したように素子又は回路によつ
て光が入射されない時に小さくなるものとは逆
に、大きくなる場合もあり、この場合には合焦点
の時光電素子11の出力レベルは極大値となる。
Note that the output of the photoelectric element 11 (combined with the electronic circuit) may become large, contrary to the fact that it becomes small when no light is incident on the element or circuit, as described above. When is in focus, the output level of the photoelectric element 11 reaches its maximum value.

又、絞り34をフイルタで構成すれば、つまり
スポツト光ライドガイド32aにのみ特定の波長
の光が供給されるようにすれば、他のライトガイ
ド部分に照明光が供給されてもSN比を向上でき
るので、観察及び合焦検出を同時に行い得るよう
にできる。
Furthermore, if the aperture 34 is configured with a filter, that is, if light of a specific wavelength is supplied only to the spot light ride guide 32a, the SN ratio can be improved even if illumination light is supplied to other light guide parts. Therefore, observation and focus detection can be performed simultaneously.

以上述べたように本発明の内視鏡用焦点検出装
置によれば、充分な光量を有する光源からの照明
光をスポツト的に被写体に投光し、被写体で反射
された光が、非感光部を有する光電素子に結像さ
れるように構成してあるので、撮影レンズが合焦
の位置の時に、光電素子の出力レベルが極小値又
は極大値となるので、簡単な構成で、且つ撮影装
置の容積及び重量を大きくすることなく、被写体
に合焦検出に充分な光量の照明光を照射できるの
で、暗い光学系を有する内視鏡において操作機能
性を損うことなく精度の良い合焦検出を可能にす
るという効果がある。
As described above, according to the focus detection device for an endoscope of the present invention, illumination light from a light source having a sufficient amount of light is projected onto the subject in a spot-like manner, and the light reflected by the subject is transmitted to the non-exposed area. Since the image is formed on the photoelectric element having a It is possible to irradiate the subject with a sufficient amount of illumination light for focus detection without increasing the volume and weight of the camera, enabling accurate focus detection without sacrificing operational functionality in endoscopes with dark optical systems. It has the effect of making it possible.

又、内視鏡用合焦設定装置は、上記精度の良い
合焦検出を可能にする内視鏡用焦点検出装置によ
つて撮影レンズを移動して合焦点に設定するよう
に構成してあるので、操作機能性を損うことな
く、撮影レンズを精度良く合焦点に設定でき、鮮
明な撮影を可能にするという効果がある。
Further, the focus setting device for an endoscope is configured to move the photographing lens and set the focus point using the focus detection device for the endoscope, which enables the above-mentioned highly accurate focus detection. Therefore, the photographing lens can be set to a focal point with high accuracy without impairing operational functionality, and this has the effect of enabling clear photography.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図ないし第5図は、本発明に係るもので、
第1図は、内視鏡にカメラが装着される場合に介
装されるカメラアダプタ内に収容された本発明に
おける内視鏡用焦点検出装置を用いた内視鏡用合
焦設定装置の光学系を示す説明図、第2図は、第
1図の光学系の焦点検出の動作を直線状の光学系
に直して示す概略説明図、第3図は、第2図の光
学系における被写体の位置を変えた場合の光電素
子の出力特性を示す特性図、第4図は、電気回路
的ブロツクを用いて撮影レンズを合焦位置に移動
設定する内視鏡用合焦設定装置及び自動露出装置
の構成を示す説明図、第5図は光電素子の形状の
他の実施例を示す正面図である。 1……挿入部、2……ライトガイド口金部、3
……接眼部、4……内視鏡、5……カメラアダプ
タ、6……カメラ、7……光軸、8……撮影レン
ズ、9……合焦用ミラー、10……再結像レン
ズ、11……光電素子、13……ランプレンズ、
14……合焦表示ランプ、15……ピンホール、
17……光電面、21……リターンミラー、22
……フイルム、23……ペンタプリズム、31…
…ライトガイド、31a,32a……スポツト光
ライトガイド、32……ユニバーサルコード、3
3……光源、34……絞り、41……内視鏡用合
焦設定装置、42……合焦用ランプ、43……発
光回路、44……合焦検出回路、45……表示
器、46……駆動装置、47……レリーズボタ
ン、51……自動露出装置。
1 to 5 are related to the present invention,
FIG. 1 shows the optical system of an endoscope focus setting device using the endoscope focus detection device according to the present invention, which is housed in a camera adapter that is inserted when a camera is attached to an endoscope. An explanatory diagram showing the system. Figure 2 is a schematic diagram showing the focus detection operation of the optical system in Figure 1 converted to a linear optical system. Figure 3 is a diagram showing the focus detection operation of the optical system in Figure 2. A characteristic diagram showing the output characteristics of the photoelectric element when the position is changed, and FIG. 4 is a focus setting device and automatic exposure device for an endoscope that moves and sets the photographing lens to the in-focus position using an electric circuit block. FIG. 5 is a front view showing another example of the shape of the photoelectric element. 1...Insertion section, 2...Light guide cap section, 3
...Eyepiece, 4...Endoscope, 5...Camera adapter, 6...Camera, 7...Optical axis, 8...Photographing lens, 9...Focusing mirror, 10...Reimaging lens, 11... photoelectric element, 13... lamp lens,
14... Focus indicator lamp, 15... Pinhole,
17...Photocathode, 21...Return mirror, 22
...Film, 23...Pentaprism, 31...
...Light guide, 31a, 32a...Spot light light guide, 32...Universal cord, 3
3...Light source, 34...Aperture, 41...Endoscope focus setting device, 42...Focusing lamp, 43...Light emitting circuit, 44...Focus detection circuit, 45...Display device, 46... Drive device, 47... Release button, 51... Automatic exposure device.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 光源からの照明光を内視鏡内のライトガイド
を介して被写体に投光し、該被写体で反射された
光を内視鏡接眼部に装着され、内部に可動できる
撮影レンズを介してフイルム等の結像面に結像す
る内視鏡用撮影装置において、前記結像面と光学
的に共役な位置に配設され、被写体からの反射光
を受光する非感光部を有する受光素子と、該受光
素子の出力の極大値又は極小値を検出する手段と
を設けると共に、前記内視鏡内にスポツト照明光
伝達用のライトガイドを設けることを特徴とする
内視鏡用焦点検出装置。 2 光源からの照明光を内視鏡内のライトガイド
を介して被写体に投光し、該被写体で反射された
光を内視鏡接眼部に装着され、内部に可動できる
撮影レンズを介してフイルム等の結像面に結像す
る内視鏡用撮影装置において、前記結像面と光学
的に共役な位置に配設され、被写体からの反射光
を受光する非感光部を有する受光素子と、該受光
素子の出力の極大値又は極小値を検出する手段
と、前記受光素子の出力が極大値又は極小値とな
るように前記撮影レンズを移動設定する手段とを
設けると共に、前記内視鏡内にスポツト照明光伝
達用のライトガイドを設けることを特徴とする内
視鏡用合焦設定装置。
[Scope of Claims] 1. Illumination light from a light source is projected onto a subject via a light guide within an endoscope, and the light reflected from the subject is reflected by a light source attached to the eyepiece of the endoscope and movable inside. In an endoscope photographing device that forms an image on an image forming surface such as a film through a photographing lens that can be photographed, a non-light sensitive device is disposed at a position optically conjugate with the image forming surface and receives reflected light from the subject. An endoscope comprising: a light-receiving element having a section; a means for detecting a maximum value or a minimum value of the output of the light-receiving element; and a light guide for transmitting spot illumination light within the endoscope. Focus detection device for mirrors. 2. Illumination light from a light source is projected onto a subject via a light guide within the endoscope, and the light reflected from the subject is transmitted via a photographic lens attached to the endoscope eyepiece and movable inside. In an endoscope photographing device that forms an image on an image forming surface such as a film, a light receiving element is provided at a position optically conjugate with the image forming surface and has a non-photosensitive part that receives reflected light from a subject. , a means for detecting a local maximum value or a local minimum value of the output of the light receiving element, and a means for moving and setting the photographing lens so that the output of the light receiving element becomes the local maximum value or the local minimum value; A focus setting device for an endoscope, characterized in that a light guide for transmitting spot illumination light is provided therein.
JP57004115A 1982-01-14 1982-01-14 Focus detecting device for endoscope and focus setting device for endoscope Granted JPS58121012A (en)

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AT83300159T ATE21776T1 (en) 1982-01-14 1983-01-13 ENDOSCOPE WITH A DETECTOR FOR THE DETECTOR FOR THE DETECTION OF THE DETECTION OF THE IMAGE DETECTION.
DE8383300159T DE3365490D1 (en) 1982-01-14 1983-01-13 Endoscopes having a focus state detector
EP83300159A EP0084435B1 (en) 1982-01-14 1983-01-13 Endoscopes having a focus state detector

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