JPH08136832A - 内視鏡用オートフォーカス機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】隣接する合焦ゾーン同志の境界点に内視鏡の先
端部が位置した状態で体腔壁が脈動しても、惚けのない
十分な観察像を得ることができる内視鏡用オートフォー
カス機構の提供を目的としている。 【構成】内視鏡の先端から被観察部までの距離を測定
し、その測定値に応じて対物光学系を移動させて自動合
焦を行なう内視鏡用オートフォーカス機構において、内
視鏡の先端と体腔壁との間の距離を測定する測定手段
と、焦点距離が異なる複数の合焦ゾーンＡ〜Ｄを有し且
つこれらの合焦ゾーンＡ〜Ｄのうち隣り合う合焦ゾーン
同志が互いにオーバーラップする対物光学系と、前記測
定手段からの測定値情報に基づいて前記対物光学系を前
記合焦ゾーンＡ〜Ｄ間で移動させる対物光学系移動手段
と、前記測定手段からの測定値情報に基づいて前記合焦
ゾーンＡ〜Ｄ同志のオーバーラップ量を前記体腔壁の脈
動振幅よりも大きく設定する設定手段とを具備してい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内視鏡の対物光学系に
設けられるオートフォーカス機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般向けのスチールカメラやビデオカメ
ラのオートフォーカスプログラムでは、通常、被写体が
人物や風景といった静止体であるため、測距した値に焦
点が合うようにレンズを移動させてピントを合わせるオ
ートフォーカスが可能である。また、被写体が近づいて
いるだけであったり遠ざかるだけである場合には、焦点
を合わせることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このようなオートフォ
ーカス方式を用いた内視鏡によって体腔内を観察する
と、体腔壁が常時脈動しているため、測距してからＡＦ
レンズを移動させる僅かな時間の間に体腔壁が動いてし
まって、結局、焦点が合わなくなるといった問題があっ
た。また、この場合、脈動する体腔壁に合焦させようと
すれば、フォーカス機構が常時作動することとなるた
め、オートフォーカス機構の耐久性が劣化してしまうと
いう問題がある。

【０００４】このため、細かいピッチで焦点を合わせる
のではなく、大きいピッチで焦点を合わせるゾーンフォ
ーカス方式が考えられる。すなわち、このゾーンフォー
カス方式は、内視鏡の先端と体腔壁との距離が変化する
度にフォーカス機構を駆動させるのではなく、焦点深度
（被写界深度）を考慮してある一定の範囲で段階的にフ
ォーカス制御を行なわしめるものである。

【０００５】具体的に述べれば、想定される内視鏡の先
端と体腔壁との間の距離を予めいくつかの範囲（ゾー
ン）に区分し、その区分されたゾーン毎に、焦点距離を
変化させるべくＡＦレンズを所定の位置に移動させる。
したがって、各ゾーンにはＡＦレンズの位置によって決
定される一定の焦点距離が存在する。また、各ゾーンは
その一定の焦点距離に対応した焦点深度と略等しい距離
範囲で設定される。したがって、各ゾーン内で内視鏡の
先端と体腔壁との距離が変化しても、そのゾーンの焦点
深度の範囲で観察が可能であるから、ＡＦレンズを移動
させなくても観察像が観察不可能な状態にまで惚けるこ
とがない。つまり、内視鏡の先端と体腔壁との距離が変
化する度にＡＦレンズを移動させる必要はなく、各ゾー
ン毎にＡＦレンズを移動させるだけで十分に観察像を得
ることができる。

【０００６】このように、内視鏡の先端と体腔壁との間
の距離（以下、観察距離という。）をいくつかのゾーン
に区分することによって得られる複数の合焦範囲（以
下、合焦ゾーンという。）を予め設定し、内視鏡の動き
に応じて合焦ゾーンが変化するのに合わせてＡＦレンズ
を一定の距離幅で段階的に移動させるようにすれば、各
合焦ゾーン内における観察下で体腔壁が脈動して観察距
離が変化しても、焦点深度の範囲で観察が可能であるか
ら、ＡＦレンズを常時移動させなくても観察像が惚ける
ことがなく、また、観察距離が変化する度にＡＦレンズ
を移動させないで済むから、フォーカス機構の急激な劣
化を防ぐことができる。

【０００７】しかし、このようなゾーンフォーカス方式
では、合焦ゾーンを変更する変更点つまり隣接する合焦
ゾーン同志の境界点に内視鏡の先端部が位置した状態で
脈動による体腔壁移動があると、脈動前の観察距離に対
応する合焦ゾーンと脈動後の観察距離に対応する合焦ゾ
ーンとが異なってしまい、これにフォーカス制御がうま
く追従できず、合焦範囲から体腔壁が外れてしまって観
察像が惚けてしまうという欠点があった。すなわち、合
焦ゾーン同志の境界点で体腔壁が脈動すると、測距して
からＡＦレンズを移動させる僅かな時間の間に２つの合
焦ゾーンを跨いで観察距離が変化してしまい、適性な合
焦ゾーンでのフォーカス制御が成されなくなり、焦点が
合わなくなるといった欠点があった。

【０００８】本発明は上記事情に着目してなされたもの
であり、その目的とするところは、隣接する合焦ゾーン
同志の境界点に内視鏡の先端部が位置した状態で体腔壁
が脈動しても、惚けのない十分な観察像を得ることがで
きる内視鏡用オートフォーカス機構を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、内視鏡の先端から被観察部までの距離を
測定し、その測定値に応じて対物光学系を移動させて自
動合焦を行なう内視鏡用オートフォーカス機構におい
て、内視鏡の先端と体腔壁との間の距離を測定する測定
手段と、焦点距離が異なる複数の合焦ゾーンを有し且つ
これらの合焦ゾーンのうち隣り合う合焦ゾーン同志が互
いにオーバーラップする対物光学系と、前記測定手段か
らの測定値情報に基づいて前記対物光学系を前記合焦ゾ
ーン間で移動させる対物光学系移動手段と、前記測定手
段からの測定値情報に基づいて前記合焦ゾーン同志のオ
ーバーラップ量を前記体腔壁の脈動振幅よりも大きく設
定する設定手段とを具備しているものである。

【００１０】

【作用】上記構成によれば、各合焦ゾーン同志がオーバ
ーラップしているため、各合焦ゾーン内における観察下
で体腔壁が脈動したり内視鏡が移動するなどして観察距
離が変化しても、合焦ゾーンの範囲で観察が可能である
から、対物光学系を常時移動させなくても観察像が惚け
ることがない。

【００１１】また、合焦ゾーン同志のオーバーラップ量
が体腔壁の脈動振幅よりも大きく設定されているため、
合焦ゾーンの境界領域（オーバーラップ領域）付近で内
視鏡が停止して体腔壁が脈動しても、その脈動によって
観察像が惚けることがない。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照しつつ本発明の一実施例に
ついて説明する。図１は体腔壁６と内視鏡１とが対向し
た状態を示している。図示のごとく、内視鏡１の先端部
内に設けられた対物光学系は、対物レンズ群２と、対物
レンズ群２の途中に配置され対物レンズ群２の光軸に沿
って移動可能なＡＦレンズ３と、対物レンズ群２の後方
に設けられた像伝達手段としての固体撮像装置５とから
成る。ＡＦレンズ３は台形ねじを介してモーター４の回
転軸に取り付けられており、モーター４を駆動させるこ
とによってＡＦレンズ３を前後に移動させることができ
るようになっている。なお、前記像伝達手段としては固
体撮像装置５の他に例えば光ファイバーを用いることが
できる。

【００１３】また、内視鏡１の先端部内には、内視鏡１
の先端１ａと体腔壁６との間の距離を測定する観察距離
測定手段が設けられている。この観察距離測定手段は、
例えば発光素子としてのＬＥＤ７と、受光素子としての
ＰＳＤ８とから成る。ＬＥＤ７とＰＳＤ８はそれぞれ内
視鏡１の先端面に埋設されたカバーガラス９の後方に配
設されている。なお、観察距離を測定する方法として
は、このようなＬＥＤ７やＰＳＤ８を用いた方法に限ら
ず、例えば光学的測定方法、超音波による測定方法、あ
るいは赤外線による測定方法などが挙げられる。

【００１４】また、内視鏡１には、体腔壁６を照明する
ための照明レンズ群１０と、ライトガイドファイバー１
１とが配設されている。また、モーター４、固体撮像装
置５、ＬＥＤ７、ＰＳＤ８はそれぞれ配線１３，１２，
１５，１４を介して図示しない自動焦点制御装置に接続
されている。

【００１５】前記自動焦点制御装置は、ＬＥＤ７とＰＳ
Ｄ８とによって測定された内視鏡１の先端１ａと体腔壁
６との間の距離（以下、観察距離という。）に基づいて
モーター４を駆動させて、ＡＦレンズ３を移動させる。
この場合、想定される観察距離をいくつかのゾーンに区
分することによって得られる複数の合焦範囲（以下、合
焦ゾーンという。）Ａ〜Ｄが予め設定されており（図２
参照）、前記自動焦点制御装置は、内視鏡１の動きに応
じて合焦ゾーンが変化するのに合わせて、ＡＦレンズ３
を一定の距離幅で段階的に移動させる。また、各合焦ゾ
ーンＡ〜ＤにはＡＦレンズ３の位置によって決定される
一定の焦点距離が存在し、各合焦ゾーンＡ〜Ｄはその一
定の焦点距離に対応した焦点深度と略等しい距離範囲で
設定されている。

【００１６】すなわち、図２に示すように、合焦ゾーン
Ａは観察距離が３〜１５ｍｍとなる範囲に設定されてお
り、観察距離が合焦ゾーンＡ内に入ると、ＡＦレンズ３
が光軸に沿って所定位置まで移動され、焦点距離が変更
される。この場合、合焦ゾーンＡはその一定の焦点距離
に対応した焦点深度と略等しい距離範囲（３〜１５ｍ
ｍ）で設定されているため、合焦ゾーンＡ内における観
察下で観察距離が変化しても、合焦ゾーンＡの焦点深度
（合焦ゾーンＡの設定距離）の範囲で観察が可能である
から、観察像が観察不可能な状態にまで惚けることがな
い。したがって、観察距離が合焦ゾーンＡ内にある場合
には、ＡＦレンズ３は前記所定位置から移動されない。

【００１７】また、同様に、合焦ゾーンＢは観察距離が
５〜３０ｍｍとなる範囲に設定され、合焦ゾーンＣは観
察距離が２０〜６０ｍｍとなる範囲に設定され、合焦ゾ
ーンＤは観察距離が５０〜９０ｍｍとなる範囲に設定さ
れている。

【００１８】そして、ここで重要なことは、図２から分
かるように、合焦ゾーンＡ〜Ｄ同志が互いに１０ｍｍの
距離でオーバーラップし、これらオーバーラップ範囲の
中心にゾーン変更点Ｐが設けられているという点であ
る。そして、これらのゾーン変更点Ｐで合焦ゾーンが変
更されるように予めプログラムが組まれている。

【００１９】オーバーラップ距離（１０ｍｍ）は、図３
に示したデータに基づいて決定される。すなわち、図３
は、ある特定の時間の内視鏡先端と体腔壁との距離を測
定し、その増減のうち、人間の平均的脈拍を基準とし
て、規則的及び周期的に変動する値をつまり波を脈動振
幅として演算してとらえたものであり、オーバーラップ
距離はその振幅αよりも大きい値となっている。

【００２０】また、ゾーン変更点Ｐは、合焦ゾーンＡで
は観察距離１０ｍｍの地点に、合焦ゾーンＢでは観察距
離１０ｍｍと２５ｍｍの地点に、合焦ゾーンＣでは観察
距離２５ｍｍと５５ｍｍの地点に、合焦ゾーンＤでは観
察距離５５ｍｍの地点に、それぞれ設けられている。

【００２１】このような設定では、例えば観察距離がゾ
ーン変更点の１０ｍｍになると、それまで合焦ゾーンＡ
の設定位置に位置していたＡＦレンズ３が合焦ゾーンＢ
の設定位置まで移動される。このようなフォーカスゾー
ン変更動作は可逆的に行なうことができる。つまり、そ
れまで合焦ゾーンＢの設定位置に位置していたＡＦレン
ズ３が、ゾーン変更点の１０ｍｍになった段階で、合焦
ゾーンＡの設定位置まで移動される。同様に、ＡＦレン
ズ３は、観察距離がゾーン変更点の２５ｍｍになると、
合焦ゾーンＢの設定位置と合焦ゾーンＣの設定位置との
間を可逆的に移動し、観察距離がゾーン変更点の５５ｍ
ｍになると、合焦ゾーンＣの設定位置と合焦ゾーンＤの
設定位置との間を可逆的に移動する。無論、こうしたＡ
Ｆレンズ３の動作は前記自動焦点制御装置を介して行な
われる。

【００２２】こうした可逆的な動作において、前記自動
焦点制御装置は、観察距離測定においてゾーン変更点Ｐ
がある特定の時間に１回認識された場合には、上記のよ
うに通常のオートフォーカスの動作をするが、ゾーン変
更点Ｐがある特定の時間内に２回以上認識された場合に
は、合焦ゾーン同志のオーバーラップ部の変更点ＰでＡ
Ｆレンズ３が迷動しないように、隣接する合焦ゾーンの
うちのいずれか一方の合焦ゾーンに設定し、ある特定の
時間内にゾーン変更点Ｐを認識しなくなるまでゾーン変
更を行なわない。このような一連の動作が図５のフロー
チャートに示されている。なお、図中破線で示す部分内
は通常のオートフォーカスの動作を示すものであり、一
点鎖線で示す部分内は迷動防止用の動作を示すものであ
る。

【００２３】以上説明した構成によれば、ＬＥＤ７とＰ
ＳＤ８とによって観測された観察距離がゾーン変更点Ｐ
になった段階で、自動焦点制御装置がＡＦレンズ３を所
定の合焦ゾーン設定位置に移動させるため、連続してピ
ントが合うとともに、ゾーン変更点Ｐ付近で内視鏡１が
停止しても、例えば前ピン傾向つまり合焦ゾーンＡに近
い側の合焦ゾーンに設定すれば、変更点Ｐを中心に脈動
の振幅αよりも大きいオーバーラップ範囲があるので、
体腔壁６の脈動によって観察像が惚けることがなく、且
つ、ＡＦレンズ３が迷動しない。なお、この逆の後ピン
側に設定する場合にはＡＦレンズ３を後ピン側に移動さ
せれば良い。

【００２４】なお、上記構成では、合焦ゾーンの設定距
離（幅）は観察距離測定手段の測定値から得たデータに
基づいて変化させることができるようにしても良い。そ
して、合焦ゾーンの設定距離は合焦ゾーン同志で等しく
ても、また、異なっていても良い。例えば、遠距離では
合焦ゾーンの設定距離（合焦点範囲）を広くし、近距離
では合焦点範囲を狭くする。この方が観察・診断におい
ては好適である。また、合焦ゾーンの設定個数も、観察
距離測定手段の測定値から得たデータに基づいて変化さ
せることができるようにしても良い。

【００２５】図４は合焦ゾーンの設定方法の変形例を示
すものである。図示のように、近距離の合焦ゾーンＡ〜
Ｄでは変更点Ｐを中心として体腔壁６の脈動振幅分をオ
ーバーラップさせてあるが、遠距離の合焦ゾーンＤ〜Ｆ
では脈動振幅分を考慮しないでオーバーラップさせてい
る。また、図示のように、合焦ゾーン同志のオーバーラ
ップ量は一定ではなく、さらに、オーバーラップ量は遠
距離で小さく、近距離で大きくなっている。

【００２６】この構成によれば、脈動による体腔壁６の
移動が観察に大きな影響を及ぼさない遠距離で脈動振幅
分のオーバーラップを行なっていないため、その分、光
学設計およびプログラムが簡単になる。また、近距離で
のフォーカゾーンがより細かく分かれるため、観察しや
すい。

【００２７】次に、挿入部を体内に自動的に挿入する自
動挿入機構を備えた内視鏡について説明する。従来か
ら、挿入部を進退させる進退機構を備え、この進退機構
によって体腔内等へ挿入部を自動的に挿入して被検部位
の観察や各種の処置を行なうことのできる内視鏡装置が
広く用いられている。このような内視鏡装置の中には、
自動挿入状態と手動挿入状態とを切換えることができる
ものがある。例えば特開平５−２２８１０２号公報に開
示されたものがそれである。この公報に示された装置
は、挿入部を管腔内へ挿入する際に挿入部の湾曲制御を
自動的に行なう。

【００２８】しかしながら、この装置は、自動挿入状態
と手動挿入状態との切換えを内視鏡本体に接続される制
御装置等に配設された自動／手動切換えスイッチを操作
して行なわなければならず、繁雑であるという不具合が
あった。

【００２９】そこで、以下、自動挿入状態から手動挿入
状態への切換えを簡単に行なえる操作性の良好な装置に
ついて図６ないし図９を参照しながら説明する。図６に
示すように、この装置は、生体の管腔内に自動挿入され
る挿入部を有する内視鏡２７を備えている。内視鏡２７
は、その挿入部を湾曲駆動させる湾曲駆動部２６と湾曲
スイッチ２１とを有している。湾曲スイッチ２１は、例
えば図９の（ａ）に示すような形状を有しており、内視
鏡２７の図示しない操作部に設けられている。なお湾曲
スイッチ２１と同様の機能を有するものとしては、図９
の（ｂ）に示すような湾曲ノブ４０や、湾曲レバー（湾
曲スティック）４２などが考えられる。

【００３０】湾曲駆動部２６と湾曲スイッチ２１はそれ
ぞれ、自動挿入開始スイッチ２２を備えた湾曲制御部２
４に接続されている。また、この湾曲制御部２４には管
腔検出部２３が接続されている。さらに、手動湾曲操作
始動検出部２５が湾曲スイッチ２１と湾曲制御部２４と
にそれぞれ接続されている。

【００３１】なお、内視鏡２７に設けられた湾曲駆動部
２６は、図示しない湾曲管、アングルワイヤ、モータ等
を具備し、湾曲制御部２４によって制御されて、任意の
湾曲状態をとることができる。

【００３２】自動挿入開始スイッチ２２を操作すると、
湾曲制御部２４が手動挿入制御状態から自動挿入制御状
態へと切り換わる。湾曲制御部２４が手動挿入制御状態
にある場合には、術者が湾曲スイッチ２１を操作する
と、それに伴って変化する湾曲スイッチ２１内の図示し
ない可変抵抗の抵抗値の変化に基づいて、湾曲制御部２
４が湾曲駆動部２６の駆動制御を行なう。

【００３３】自動挿入開始スイッチ２２を操作して湾曲
制御部２４を自動挿入制御状態に切り換えると、管腔検
出部２３が内視鏡２７からの図示しない映像出力信号を
得て管腔の中心を検出し、その検出結果に基づいて湾曲
制御部２４が湾曲駆動部２６の駆動制御を行なう。これ
によって、内視鏡２７の挿入部先端が前方の管腔の中心
を向く。なお、この自動挿入動作では、内視鏡２７の挿
入部を挟むローラを駆動してこの挿入部を進退させる進
退機構部を設け、進退機構部を湾曲制御部２４と連動さ
せることにより、自動挿入を行なうことができる。

【００３４】手動湾曲操作始動検出部２５は、湾曲スイ
ッチ２１が術者によって操作されると、湾曲スイッチ２
１内の可変抵抗の抵抗値の変化を検出してその信号を湾
曲制御部２４に送る。そして、湾曲制御部２４は手動湾
曲操作始動検出部２５からの信号に基づいて自動挿入制
御状態を中止し、手動挿入制御状態に切り換わる。

【００３５】自動挿入時の湾曲駆動部２６の制御を図７
にフローチャートで示す。まず、ステップＳ１で自動挿
入開始スイッチ２２を操作して湾曲制御部２４を自動挿
入制御状態に設定する。次にステップＳ２に進み、管腔
の中心を検出した信号が管腔検出部２３から湾曲制御部
２４に送られ、これに伴って湾曲制御部２４が湾曲駆動
部２６を駆動制御する。

【００３６】ステップＳ３で手動湾曲操作始動検出部２
５により手動湾曲操作（湾曲スイッチ２１の操作）の有
無が検知され、手動湾曲操作がなければステップＳ２に
戻る。この場合、前記進退機構部で内視鏡２７の挿入部
が繰り返し自動挿入される。

【００３７】ステップＳ３で手動湾曲操作の始動が検知
されると、ステップＳ４に進み、手動湾曲操作始動検出
部２５から湾曲制御部２４へ自動挿入中止信号が送られ
る。そして、ステップＳ５で自動挿入が中止され、湾曲
制御部２４が手動挿入制御状態になる。

【００３８】以上説明した装置では、自動挿入時に湾曲
スイッチ２１が操作されると、これと連動する手動湾曲
操作始動検出部２５が湾曲制御部２４の自動挿入制御状
態を停止させる。挿入方法を自動挿入から手動挿入に切
り換える時、その直後に行なう操作は、手動挿入に伴う
湾曲スイッチ２１の操作であることが多い。したがっ
て、この装置によれば、湾曲スイッチ２１を操作するだ
けで自動挿入制御状態から手動挿入制御状態への切り換
えが行なわれ、かつ、そのまま手動操作に移ることがで
きるため、いちいち自動挿入開始スイッチ２２を操作す
る必要がなく、操作性が向上する。

【００３９】このような装置の変形例が図８に示されて
いる。この変形例に係る装置では、湾曲スイッチ２１に
感圧ゴム等の感圧素子が設けられている。この感圧素子
は手動湾曲操作始動検出部２５に接続されている。

【００４０】この構成では、自動挿入時に術者が湾曲ス
イッチ２１に触れると、湾曲スイッチ２１に設けられた
感圧素子の抵抗値が変化し、その変化が手動湾曲操作始
動検出部２５に伝えられる。そして、手動湾曲操作始動
検出部２５は、湾曲スイッチ２１が術者によって操作さ
れた際の抵抗値の変化を検知すると、その信号を湾曲制
御部２４に送る。湾曲制御部２４は、手動湾曲操作始動
検出部２５からの信号に基づいて、自動挿入制御状態か
ら手動挿入状態に切り換わる。

【００４１】なお、以上説明してきた態様により、以下
の項で示す各種の構成が得られる。 １．内視鏡の先端から被観察部までの距離を測定し、そ
の測定値に応じて対物光学系を移動させて自動合焦を行
なう内視鏡用オートフォーカス機構において、内視鏡の
先端と体腔壁との間の距離を測定する測定手段と、焦点
距離が異なる複数の合焦ゾーンを有し且つこれらの合焦
ゾーンのうち隣り合う合焦ゾーン同志が互いにオーバー
ラップする対物光学系と、前記測定手段からの測定値情
報に基づいて前記対物光学系を前記合焦ゾーン間で移動
させる対物光学系移動手段と、前記測定手段からの測定
値情報に基づいて前記合焦ゾーン同志のオーバーラップ
量を前記体腔壁の脈動振幅よりも大きく設定する設定手
段とを具備することを特徴とする内視鏡用オートフォー
カス機構。

【００４２】２．前記合焦ゾーンの合焦距離（ゾーン
幅）が合焦ゾーン同志間で一定していないことを特徴と
する第１項に記載の内視鏡用オートフォーカス機構。 ３．前記合焦ゾーンの合焦距離（ゾーン幅）は、近距離
側の合焦ゾーンで狭く、遠距離側の合焦ゾーンで広いこ
とを特徴とする第２項に記載の内視鏡用オートフォーカ
ス機構。

【００４３】４．前記測定手段からの測定値情報に基づ
いて前記合焦ゾーンの合焦距離（ゾーン幅）を変化させ
ることができることを特徴とする第１項ないし第３項の
いずれか１項に記載の内視鏡用オートフォーカス機構。

【００４４】５．前記測定手段からの測定値情報に基づ
いて前記合焦ゾーンの数を変化させることができること
を特徴とする第１項ないし第４項のいずれか１項に記載
の内視鏡用オートフォーカス機構。

【００４５】以上の項に示した構成によれば、よりよい
観察性能・診断能を得ることができる。 ６．前記合焦ゾーン同志のオーバーラップ量は、合焦ゾ
ーン同志間で一定していないことを特徴とする第１項な
いし第５項のいずれか１項に記載の内視鏡用オートフォ
ーカス機構。

【００４６】７．前記合焦ゾーン同志のオーバーラップ
量は、近距離側の合焦ゾーンで大きく、遠距離側の合焦
ゾーンで小さいことを特徴とする第６項に記載の内視鏡
用オートフォーカス機構。

【００４７】８．前記設定手段は、前記測定手段によっ
てある特定の時間の内視鏡先端と体腔壁との距離を測定
し、その増減のうち、人間の平均的脈拍を基準として、
規則的及び周期的に変動する波を脈動振幅として演算し
てとらえ、その演算して得た脈動振幅よりも大きい量だ
け前記合焦ゾーン同志をオーバーラップさせることを特
徴とする第１項ないし第７項のいずれか１項に記載の内
視鏡用オートフォーカス機構。

【００４８】以上示した第６項ないし第８項の構成によ
れば、光学設計及びプログラムを簡単にすることができ
る。 ９．内視鏡の先端と体腔壁との間の距離が隣合う２つの
合焦ゾーンのオーバーラップ部にある場合に、ある特定
の時間、前記対物光学系移動手段は、対物光学系を隣合
う２つの合焦ゾーンのうちのどちらか一方へ移動させる
ことを特徴とする第１項ないし第８項のいずれか１項に
記載の内視鏡用オートフォーカス機構。

【００４９】この第９項の構成によれば、よりよい観察
性能・診断能を得ることができる。 １０．前記測定手段は、内視鏡の先端と体腔壁との間の
距離を光学的に測定することを特徴とする第１項ないし
第９項のいずれか１項に記載の内視鏡用オートフォーカ
ス機構。

【００５０】１１．前記測定手段は、内視鏡の先端と体
腔壁との間の距離を超音波によって測定することを特徴
とする第１項ないし第９項のいずれか１項に記載の内視
鏡用オートフォーカス機構。

【００５１】１２．前記測定手段は、内視鏡の先端と体
腔壁との間の距離を赤外線によって測定することを特徴
とする第１項ないし第９項のいずれか１項に記載の内視
鏡用オートフォーカス機構。

【００５２】以上示した第１０項ないし第１２項の構成
によれば、測定手段による測定で体腔壁を傷つけず、前
記対物光学系移動手段の良好な応答性を得ることができ
る。 １３．内視鏡の挿入部を自動で体内に挿入する自動挿入
手段と、手動で体内に挿入する手動挿入手段との２つの
挿入手段を備える内視鏡装置において、内視鏡に設けら
れた湾曲操作部と、この湾曲操作部と連動する手動挿入
操作開始検知手段と、この手動挿入操作開始検知手段と
連動して自動挿入手段を停止させる停止手段とを具備す
ることを特徴とする内視鏡装置。

【００５３】１４．前記湾曲操作部が湾曲ノブであるこ
とを特徴とする第１３項に記載の内視鏡装置。 １５．前記湾曲操作部が湾曲スイッチであることを特徴
とする第１３項に記載の内視鏡装置。

【００５４】１６．前記湾曲操作部が湾曲スティックで
あることを特徴とする第１３項に記載の内視鏡装置。 １７．前記手動挿入操作開始検知手段が、湾曲操作部と
連動する可変抵抗の抵抗値変化検出手段であることを特
徴とする第１３項ないし第１６項のいずれか１項に記載
の内視鏡装置。

【００５５】１８．前記手動挿入操作開始検知手段が、
湾曲操作部に設けられた感圧素子の抵抗値変化検出手段
であることを特徴とする第１３項ないし第１６項のいず
れか１項に記載の内視鏡装置。 １９．前記感圧素子が圧電ゴムであることを特徴とする
第１８項に記載の内視鏡装置。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の内視鏡用
オートフォーカス機構によれば、隣接する合焦ゾーン同
志の境界点に内視鏡の先端部が位置した状態で体腔壁が
脈動しても、惚けのない十分な観察像を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る内視鏡用オートフォー
カス機構を有する内視鏡と体腔壁とが体腔した状態を示
す図である。

【図２】合焦ゾーンの設定状態を示す図である。

【図３】合焦ゾーン同志のオーバーラップ量を決定する
測定データを示すグラフ図である。

【図４】合焦ゾーンの設定状態の変形例を示す図であ
る。

【図５】内視鏡用オートフォーカス機構の作動状態を示
すフローチャートである。

【図６】自動挿入状態から手動挿入状態への切換えを簡
単に行なえる操作性の良好な内視鏡装置のブロック図で
ある。

【図７】図６の内視鏡装置の自動挿入時の制御を示した
フローチャートである。

【図８】図６の内視鏡装置の変化例を示すブロック図で
ある。

【図９】図６の内視鏡装置の湾曲スイッチとその変形例
を示す斜視図である。

【符号の説明】

１…内視鏡、２…対物レンズ群（対物光学系）、３…Ａ
Ｆレンズ（対物光学系）４…モータ（対物光学系移動手
段）、７…ＬＥＤ７（測定手段）、８…ＰＳＤ（測定手
段）、Ａ〜Ｄ（Ｆ）…合焦ゾーン。

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【手続補正書】

【提出日】平成７年２月２３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２２】こうした可逆的な動作において、前記自動
焦点制御装置は、観察距離測定においてゾーン変更点Ｐ
がある特定の時間内に１回認識された場合には、上記の
ように通常のオートフォーカスの動作をするが、ゾーン
変更点Ｐがある特定の時間内に２回以上認識された場合
には、合焦ゾーン同志のオーバーラップ部の変更点Ｐで
ＡＦレンズ３が迷動しないように、隣接する合焦ゾーン
のうちのいずれか一方の合焦ゾーンに設定し、ある特定
の時間内にゾーン変更点Ｐを認識しなくなるまでゾーン
変更を行なわない。このような一連の動作が図５のフロ
ーチャートに示されている。なお、図中破線で示す部分
内は通常のオートフォーカスの動作を示すものであり、
一点鎖線で示す部分内は迷動防止用の動作を示すもので
ある。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４８】以上示した第６項ないし第８項の構成によ
れば、光学設計及びプログラムを簡単にすることができ
る。９．内視鏡の先端と体腔壁との間の距離が隣合う２
つの合焦ゾーンのオーバーラップ部に、ある特定の時間
内ある場合に、前記対物光学系移動手段は、対物光学系
を隣合う２つの合焦ゾーンのうちのどちらか一方へ移動
させることを特徴とする第１項ないし第８項のいずれか
１項に記載の内視鏡用オートフォーカス機構。

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図９

【補正方法】変更

【補正内容】

【図９】

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０２Ｂ 7/28 Ｇ０３Ｂ 13/36

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内視鏡の先端から被観察部までの距離を
   測定し、その測定値に応じて対物光学系を移動させて自
   動合焦を行なう内視鏡用オートフォーカス機構におい
   て、 内視鏡の先端と体腔壁との間の距離を測定する測定手段
   と、焦点距離が異なる複数の合焦ゾーンを有し且つこれ
   らの合焦ゾーンのうち隣り合う合焦ゾーン同志が互いに
   オーバーラップする対物光学系と、前記測定手段からの
   測定値情報に基づいて前記対物光学系を前記合焦ゾーン
   間で移動させる対物光学系移動手段と、前記測定手段か
   らの測定値情報に基づいて前記合焦ゾーン同志のオーバ
   ーラップ量を前記体腔壁の脈動振幅よりも大きく設定す
   る設定手段とを具備することを特徴とする内視鏡用オー
   トフォーカス機構。