JPH09253041A - 内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内視鏡検査における多様な被写体状態に対応
して、注目する観察対象部位を鮮明に観察できる内視鏡
装置を提供すること。 【解決手段】 電子内視鏡２の先端部にはフォーカス用
レンズ１３を有する対物レンズ系１１により固体撮像素
子１２に被写体の像を結び、この固体撮像素子１２の出
力信号はビデオプロセス回路４内のポストプロセス回路
１６に入力され、輝度信号の高周波成分の画像データが
合焦モード選択回路１７のメモリ１０に一旦記憶され、
選択スイッチ１９の選択により複数の回路１７ａ，１７
ｂ，…の１つを選択すると、その選択された回路により
設定された合焦検出領域により合焦検知回路１８は合焦
検知を行い、その出力でフォーカス駆動装置６を介して
フォーカス用レンズ１３を合焦状態に移動することによ
り、多様に異なる被写体状態の場合でも、各被写体状態
での観察対象部位を鮮明に観察できる状態に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はフォーカス用レンズ
を有する撮像手段の出力信号に対して合焦状態に設定す
るオートフォーカス機能を備えた内視鏡装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＣＣＤ等の固体撮像素子を用いた
撮像装置が広く広く用いられるようになった。この撮像
装置においては、自動的に合焦状態（フォーカス状態）
に設定する機能を備えた装置の従来例として、例えば特
開平５ー９１３９０号公報がある。

【０００３】この従来例はフォーカス動作に対して基準
の不感時間を回路毎に設定し、モード設定スイッチの切
り替えで、この基準の不感時間を変えられるようにし、
撮影距離が絶えず変化している場合でも安定したフォー
カス状態を維持できるようにしている。この従来例は一
般的なビデオカメラにおいて、撮影距離の変化にのみ対
応する様に、フォーカスの応答時間を可変できるように
したものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例は体腔内を
観察する内視鏡の場合に適用した場合には、所望とする
良好な画像を得ることが困難である。体腔内を観察する
場合には、被写体距離が絶えず変化している場合がある
と共に、被写体距離が非常に異なる状態の内視鏡画像で
観察している場合が多い。つまり、内視鏡検査において
は、病変部位を見落としなく、観察できるように、広い
視野の対物光学系（通常、９０°以上）が採用され、１
画面内に近点（３ｍｍ）から遠点（１５０ｍｍ）に至る
ような被写体距離の非常に異なる部分が同時に表示され
る場合がある。

【０００５】また、管腔に沿って移動しながら病変部位
を調べるような場合には画像の中央部分が管腔部分とな
り、観察対象部位がその周辺部分になるような場合もあ
り、画像全体或いは画像の中央領域のみを合焦検出領域
に固定したような場合には、所望とする観察対象部位を
鮮明に観察することが困難になる。

【０００６】また、病変部の検査、治療のために生検鉗
子等の処置具が使用されることもあり、この処置具が内
視鏡画像中に表示された場合には、この処置具が焦点調
整の障害にならないようにすることが望まれる。

【０００７】一方、内視鏡分野における焦点調整の機能
を備えた従来例としては例えば、特開平６ー１１８３１
４号、特開平５ー３４１２０９号等、内視鏡の先端部の
アクチュエータを開示したものや、特開平２ー３０４４
１３号公報の様に焦点自動調整のための制御手段を停止
させるためのスイッチを設けたもの等を開示している
が、被写体状態が異なる場合に適切に対応できるような
自動焦点調整機能を有する技術は開示されていない。

【０００８】本発明は、上述した点に鑑みてなされたも
ので、内視鏡検査における多様な被写体状態に対応し
て、注目する観察対象部位を鮮明に観察できる自動焦点
調整機能を有する内視鏡装置を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】挿入部の先端部にフォー
カス用レンズと固体撮像素子と、前記フォーカス用レン
ズを駆動するためのアクチュエータを有し、固体撮像素
子からの信号を映像信号に変換する処理を行うビデオプ
ロセス装置と、アクチュエータを駆動するためのフォー
カス駆動装置とを有する内視鏡装置において、固体撮像
素子からの出力信号から被写体の画像の合焦を判別する
合焦検知回路と、少なくとも合焦検出領域を規定する複
数の回路と、前記複数の回路を選択する選択手段とを設
けることにより、選択手段により回路を選択することに
よって多様に異なる被写体状態に適した合焦検出領域に
より被写体の観察対象部位を鮮明に観察できるようにし
ている。

【００１０】また、挿入部の先端部にフォーカス用レン
ズと固体撮像素子と、前記フォーカス用レンズを駆動す
るためのアクチュエータを有し、固体撮像素子からの信
号を映像信号に変換する処理を行うビデオプロセス装置
と、アクチュエータを駆動するためのフォーカス駆動装
置とを有する内視鏡装置において、固体撮像素子からの
出力信号から被写体の画像の合焦を判別する合焦検知回
路と、前記合焦検知回路からの信号と、被写体情報に基
づき、被写体情報に対応した合焦動作を起こす自動合焦
調整装置を設けることにより、被写体情報が異なる場合
においても、対応する合焦検出領域等を自動的に設定し
て、被写体の観察対象部位を鮮明に観察できるようにし
ている。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を具体的に説明する。 （第１の実施の形態）図１ないし図６は本発明の第１の
実施の形態に係り、図１は第１の実施の形態の内視鏡装
置の構成を示し、図２ないし図５は合焦検出領域及びこ
れに対応する典型的な被写体状態を示し、図６はぼけ量
に対応して設定される応答性の関係を示す。

【００１２】図１に示すように本発明の第１の実施の形
態の内視鏡装置１は挿入部の先端部に撮像手段を備えた
電子内視鏡２と、この電子内視鏡２に照明光を供給する
光源装置３と、前記撮像手段に対する信号処理を行うビ
デオプロセス装置４と、このビデオプロセス装置４から
出力される映像信号を表示するカラーモニタ５と、ビデ
オプロセス装置４から出力される駆動制御信号により、
対物レンズ系をフォーカス状態（合焦状態）に設定する
フォーカス駆動装置６とから構成される。

【００１３】上記電子内視鏡２は細長の挿入部７を有
し、この挿入部７には照明光を伝送するライトガイド８
が挿通され、このライトガイド８の後端を光源装置３に
接続することによって光源装置３内のランプ９から供給
される照明光を伝送し、挿入部７の先端部の照明窓に固
定された先端面から出射し、患部などの被写体側を照明
する。

【００１４】照明された被写体は照明窓に隣接して形成
された観察窓に取り付けられた対物レンズ系１１によ
り、電荷結合素子（ＣＣＤと略記）等の固体撮像素子１
２に結像され、光電変換されて被写体の光学像に対応す
る撮像信号を出力する。この対物レンズ系１１はその光
軸方向に移動可能なフォーカス用レンズ１３を有し、こ
のフォーカス用レンズ１３はフォーカス駆動装置６から
の駆動信号により駆動されるアクチュエータ１４により
光軸方向に移動され、対物レンズ系１１により、固体撮
像素子１２に結像される光学像の結像状態、つまり非合
焦状態或いは合焦状態に可変設定できる。

【００１５】固体撮像素子１２から出力される撮像信号
は、ビデオプロセス装置４内のプリプロセス回路１５に
入力され、γ補正、ホワイトバランス等の調整が行われ
た後、ポストプロセス回路１６に入力され、例えばＮＴ
ＳＣ方式のコンポジットビデオ信号等の映像信号が生成
されてカラーモニタ５に出力され、被写体像をモニタ画
面５Ａにカラー表示する。

【００１６】また、ポストプロセス回路１６は、例えば
輝度信号から（ハイパスフィルタなどで）その高周波成
分を抽出した信号をさらにＡ/Ｄ変換した信号データ
（或いは画像データ）を合焦モード選択回路１７に出力
し、この合焦モード選択回路１７内のメモリに一旦記憶
する。

【００１７】この合焦モード選択回路１７は複数の被写
体状態に対応して、各被写体状態に適した合焦検出領域
で合焦検出等を行う合焦モード（自動焦点調整モード）
を選択的に設定（或いは規定）する複数の回路（図１で
は第１回路１７ａ、第２回路１７ｂ、第３回路１７ｃ、
…で示し、明細書中では回路１７ｉ（ｉ＝ａ，ｂ，ｃ，
…）とも記す）を有する。

【００１８】この合焦検知回路１８は合焦モード選択回
路１７の各回路１７ｉから指定された合焦検出領域の画
像データに対して合焦状態或いは合焦状態からのずれ量
（ぼけ量と略記）の検知を行い、ぼけ量に応じた移動信
号をフォーカス駆動装置６に出力し、このフォーカス駆
動装置６は電流増幅等して駆動信号をアクチュエータ１
４に出力し、アクチュエータ１４によりフォーカス用レ
ンズ１３を光軸方向に移動してぼけ量を小さくして、固
体撮像素子１２に対して対物レンズ系１１を合焦状態に
設定する。

【００１９】また、ビデオプロセス装置４における、例
えばフロントパネル等の操作部には、選択スイッチ１９
が設けてあり、この選択スイッチ１９から回路１７ｉの
選択或いは指定の操作を行うことによって合焦モード選
択回路１７における複数の回路１７ｉの１つを指定でき
るようにしている。

【００２０】また、選択スイッチ１９の選択により合焦
モード選択回路１７の回路１７ｉは、ぼけ量に応じて合
焦状態に設定する応答性を可変設定する応答制御信号を
フォーカス駆動装置６に出力し、そのフォーカス駆動装
置６の内部等に設けられた応答性を決定するフィルタ回
路の特性を応答制御信号に応じて可変する。

【００２１】また、電子内視鏡２は生検鉗子２０等の処
置具を挿通するチャンネル２１を有し、チャンネル２１
を介して突出した生検鉗子２０により生検等の処置を行
うことができる。

【００２２】上記各回路１７ｉにより指定される合焦検
出領域２２を図２ないし図５に示す。これらの合焦検出
領域２２は、内視鏡検査の場合における典型的な被写体
状態に対応して予め設定されたものであり、典型的な被
写体状態において、それぞれ対応する合焦検出領域２２
により合焦検出及び合焦設定を行うことにより、その場
合における観察対象部位２３等の被写体を鮮明に観察す
ることができるようにしている。

【００２３】つまり、図２ないし図５（Ａ）はそれぞれ
モニタ画面５Ａに表示される内視鏡画像２４における合
焦検出領域２２を示し、かつ各合焦検出領域２２はそれ
ぞれ（Ｂ）に示す典型的な被写体状態に対応して設定さ
れたものである。典型的な被写体状態に相当するないし
はこれに類似する被写体状態に応じて、その被写体状態
で観察対象部位２３を観察するのに適した合焦検出領域
２２により合焦検出を行い、その合焦検出領域２２で合
焦状態に設定する動作を行うことが選択できるようにし
ている。

【００２４】なお、図２及び図３では（Ｂ）に示す観察
対象部位２３をそれぞれ観察するのに適した合焦検出領
域２２がほぼ対応するように設定され、かつ合焦検出領
域２２を合焦状態に設定するように自動焦点調整が行わ
れるようにしているが、図４では図２及び図３の場合と
同様に合焦検出等を行う中央の合焦検出領域２２と共
に、合焦検出領域として使用されるが、合焦状態には設
定されない合焦検出領域２２′が採用される。

【００２５】この場合には、被写体側に対してフォーカ
ス用レンズ１３をどちら側に移動した場合に、中央の合
焦検出領域２２に対応する観察対象部位２３を合焦側
（ぼけ量が小さくなる側）に設定できるか判断できない
ような場合には、この合焦検出領域２２以外に、４隅の
部分にに設定した合焦検出領域２２′におけるぼけ量等
を参照することによってより確実に観察対象部位２３が
鮮明に観察できるような合焦検出及び合焦設定が可能に
なる。

【００２６】このため、他の被写体状態においても、同
様に合焦検出検出領域２２′を採用しても良い。また、
図５（Ａ）では２つの典型的な合焦検出領域２２にそれ
ぞれ対応する鉗子を使用した場合の画像を示し、鉗子が
観察される側の一方の合焦検出領域が設定されるように
している。

【００２７】つまり、具体的には観察窓とチャンネル２
１の配置に応じて、鉗子が観察される場合は、右下の位
置から中央付近に鉗子が突出されるか、左下の位置から
中央付近に鉗子が突出されるかが決まり、その場合に応
じて鉗子の先端部を含む観察対象部位２３に対応する合
焦検出領域２２を選択できるようにしている（図５の場
合には内視鏡が決まれば、２つの合焦検出領域２２の内
の一方で良いことになる）。

【００２８】本実施の形態では内視鏡検査の場合には、
多様に異なる被写体状態が存在するため、それらにそれ
ぞれ対応できるように、各被写体状態の場合に対して、
最も良く観察するのに適した合焦検出領域２２で合焦検
出等を行うように制御する回路１７ｉを用意し、選択ス
イッチ１９によってその１つを選択できるようにしてい
ることが特徴の１つになっている。

【００２９】また、図６（Ａ）ないし（Ｃ）は検出され
たぼけ量Ｘに対する応答性Ｙを規定する特性を示す。こ
こで、Ｘｏはほぼ焦点深度の境界程度に設定された基準
ぼけ量を示し、選択スイッチ１９により指定された回路
１７ｉに応じてその特性が設定されるようにしている。

【００３０】図６（Ａ）は基準ぼけ量Ｘｏより小さい場
合には、ほぼ被写界深度内として、応答性をほぼ０に
し、この基準ぼけ量Ｘｏを境界としてこれより大きいぼ
け量の場合には応答速度を最大にしたもので、応答性は
基準ぼけ量Ｘｏの値で急峻に変化する応答性を持つ。

【００３１】また、図６（Ｂ）はぼけ量が小さい場合に
は応答速度が遅く、これより大きい中間のぼけ量の場合
にはぼけ量の増大に応じて急峻に応答速度を大きくし、
さらにこの中間のぼけ量より大きい場合には緩慢に応答
速度を大きくした応答性を持つ。

【００３２】また、動きのある平坦部等を観察する場合
には、図６（Ｃ）に示すように応答性をほぼ０（脈動等
の動きよりも相対的に遅い応答速度）にして、脈動等に
より合焦状態が変動することなく、その合焦状態を維持
できるようにしている。このように、本実施の形態では
選択スイッチ１９により、合焦モードを規定する回路１
７ｉを選択すると、その選択された回路１７ｉに応じ
て、合焦検出領域及びぼけ量に対する応答性が、例えば
以下の表のように決定されるようにしている。この表以
外のように設定しても良い。

【００３３】 表 選択される回路 合焦検出領域 応答性 典型的な適用部位 第１回路 図２（Ａ） 図６（Ｂ） 胃 第２回路 図３（Ａ） 図６（Ｂ） 食道、気管支 第３回路 図３（Ａ） 図６（Ａ） 大腸、胆道 第４回路 図２（Ａ） 図６（Ｃ） 体腔内平面部 第５回路 図３（Ａ） 図６（Ｃ） 管腔一般 第６回路 図５（Ａ） 図６（Ｂ） 処置具使用時 第７回路 図４（Ａ） 図６（Ｂ） 斜面部 このような構成の内視鏡装置１による動作を以下に説明
する。

【００３４】電子内視鏡２を体腔内、例えば食道内を通
して食道内壁とか胃内壁を観察しようとする場合におい
ては、食道内壁を観察する時は図３（Ｂ）の状態に相当
するので、選択スイッチ１９により第３回路１７ｃを選
択することにより、合焦検出領域２２として図３（Ａ）
の内視鏡画像２４における周辺部分が選択される。

【００３５】この選択により第３回路１７ｃは合焦モー
ド選択回路１７内のメモリに記憶された画像データから
その周辺部の画像データを合焦検知回路１８に転送（出
力）し、この合焦検知回路１８は転送された周辺部の画
像データに対して合焦検知を行う。この画像データは輝
度信号における高周波成分であり、その積分値が最大と
なるようにフォーカス用レンズ１３を光軸方向に移動す
る。いわゆる山登り方式の合焦検出及び合焦設定を行
う。

【００３６】合焦検知回路１８は初期状態のようにぼけ
量の程度とかぼけ量を小さくするような移動方向を確定
できない場合には、例えば仮の移動信号（例えば階段状
の信号とか鋸歯状の信号）を出力し、移動信号の前後に
おいて検出される画像データの積分値の変化量等によ
り、ぼけの程度或いはいずれの方向にぼけているかの判
断を行う。また、いくつかの階段状等の信号を出力する
ことにより、積分値が最大となる状態を検出することが
でき、その最大となる積分値を合焦状態とし、ぼけ量Ｘ
を０とする。

【００３７】このようにして合焦状態の積分値を決める
と、その積分値からぼけ量が推定され、そのぼけ量に応
じた応答速度等でアクチュエータ１４を駆動し、合焦検
出領域において合焦となるように合焦状態に設定する。

【００３８】具体的には、管腔の中央部を合焦検出に利
用しないで、図３（Ａ）に示すようにその周辺部を合焦
検出領域２２に設定し、この合焦検出領域２２で合焦と
なるようにフォーカス用レンズ１３を光軸方向に移動し
て、ぼけ量が最小となる（或いは（輝度信号の高周波成
分を抽出した）画像データの積分値が最大値となる）合
焦状態に設定する。この場合、アクチュエータ１４を駆
動する際に図６（Ｂ）に示すような特性の応答性で駆動
する。

【００３９】このようにして食道内壁を観察すると、
（画像全体を合焦検出領域とした場合或いは画像の中央
部分を合焦検出領域とした場合よりも）食道内壁部分を
より鮮明に観察することができる。

【００４０】また、胃内部に達してこの胃内壁を観察す
るような場合には、その内壁の凸部を観察する場合には
選択スイッチ１９により例えば第１回路１７ａを選択
し、斜面状の内壁部分を観察する場合には例えば第７回
路１７ｇを選択する。

【００４１】このようにして観察しようとする観察対象
部位２３が属する被写体状態に応じて、選択スイッチ１
９により選択することにより、その観察対象部位２３を
鮮明に観察するのに適した状態で観察できる。

【００４２】また、鉗子を使用して治療等を行う場合に
は選択スイッチ１９により第６回路１７ｆを選択するこ
とにより、鉗子の先端部分を観察できる状態で観察でき
ると共に、鉗子の先端部以外の基端寄りの部分を合焦検
出領域から除外でき、鉗子の先端部及びその先端部で処
置されている部分を合焦状態に設定して観察することが
できる。

【００４３】このように本実施の形態によれば、被写体
状態に応じて選択スイッチ１９による選択指示により、
複数の回路１７ｉの１つを選択し、その選択された回路
により規定される合焦検出領域等の合焦モードで合焦状
態に設定できる。

【００４４】（第２の実施の形態）図７及び図８は本発
明の第２の実施の形態に係り、図７は第２の実施の形態
の内視鏡装置を示し、図８は内視鏡画像における合焦検
出の代表領域を示す。図７に示す本実施の形態の内視鏡
装置３１は図１に示す内視鏡装置１におけるビデオプロ
セス装置４とは構成が異なるビデオプロセス装置３４が
採用されている。

【００４５】このビデオプロセス装置３４ではポストプ
ロセス回路１６は、内視鏡画像に対応する映像信号にお
ける輝度信号から抽出した高周波成分の画像データを合
焦検知回路１８に出力し、この合焦検知回路１８は、例
えば図８に示すような内視鏡画像２４の周辺を除くほぼ
全域を分割した複数の代表領域２４ａ，２４ｂ，…，２
４ｚでのぼけ量を検出し、被写体情報分析回路３２に出
力する。

【００４６】この被写体情報分析回路３２は合焦検知回
路１８で検出された、被写体情報（具体的にはぼけ量の
データ）を分析し、複数の典型的な被写体状態のどれに
相当するかを判断する。この判断は、例えば被写体情報
分析回路３２内に設けられ、複数の典型的な被写体状態
のそれぞれでのぼけ量の分布パターン等の被写体情報を
記憶したＲＯＭ３３の記憶情報と照合或いは相関検出等
して、検出されたぼけ量のデータがどの典型的な被写体
状態に最も対応するかを演算等で求める（このため、被
写体情報分析回路３２は演算部も有する）。

【００４７】例えば図８における内視鏡画像２４の中央
付近の代表領域２４ｓからの距離によりぼけ量の分布パ
ターンを配置したもの（或いは画像データの積分値の大
きさの分布パターンを配置したものとか、同じ程度の積
分値がどのように分布しているか）を分析し、典型的な
被写体状態の場合のと照合するなどの演算を行い、複数
の典型的な被写体状態のどれに最も近いかを判断する。

【００４８】また、ポストプロセス回路１６は鉗子検出
回路３５に輝度信号を出力し、この鉗子検出回路３５は
入力される輝度信号に対し、鉗子が観察される典型的な
内視鏡画像において、その鉗子が存在する可能性が高い
複数の画像領域（例えば図３（Ａ）における右下の帯状
部分及び左下の帯状部分）において、予め設定された高
輝度の値を越える輝度信号が検出されるか否かの検出に
より鉗子の有無を判断する。

【００４９】鉗子は一般に、反射率の高い部材で表面が
形成されているので、高輝度の画像となり、従って予め
設定した高い値を越える部分が帯状或いは楔状に検出さ
れるか否かを判断することによりその存在の有無を判断
できる。この鉗子の有無を検出した信号は被写体情報分
析回路３２に入力され、被写体状態の分析、判断に利用
される。

【００５０】この被写体情報分析回路３２は、判断され
た被写体状態に対応して設定された合焦検出領域等を規
定する複数の回路３２ｊ（ｊ＝ａ，ｂ，ｃ，…）を有す
る。そして、ＲＯＭ３３による典型的な被写体情報と、
鉗子検出回路３５による検出結果を参照して内視鏡画像
情報からその被写体状態を判断した後は、被写体情報分
析回路３２は判断された状態に対応する回路３２ｋを規
定し、この規定された回路３２ｋはポストプロセス回路
１６から合焦検知回路１８に入力される画像データが、
被写体情報分析回路３２で判断された被写体状態に対応
する合焦検出領域のみとなるようにゲート開閉などで制
御する。

【００５１】複数の被写体状態に対応する合焦検出領域
としては、例えば第１の実施の形態における図２〜図５
に示すような合焦検出領域２２が採用される。従って、
この後は合焦検知回路１８は回路３２ｋで規定された合
焦検出領域に対してぼけ量を検出し、そのぼけ量に対応
した駆動制御信号をフォーカス駆動装置６に出力する。

【００５２】つまり、本実施の形態では、被写体情報分
析回路３２は合焦検知回路１８の出力信号を用いて被写
体状態を自動的に判断し、その判断した被写体状態に対
応した回路３２ｋを選択して、その回路３２ｋで規定さ
れた合焦モードでアクチュエータ１４を駆動して合焦状
態に設定する。このため、図１における選択スイッチ１
９を有しない。その他の構成は図２と同様である。

【００５３】本実施の形態の動作は以下のようになる。
合焦検知回路１８は、まず内視鏡画像のほぼ全域を複数
に分割した複数の代表領域における画像データの積分値
を被写体情報分析回路３２に出力する。この被写体情報
分析回路３２では入力された積分値の分布パターン等の
配列を分析し、どの被写体状態に対応するかの判断を行
い、判断結果に応じて対応する回路３２ｋを選択或いは
特定する。

【００５４】この回路３２ｋが選択されると、この回路
３２ｋはポストプロセス回路１６から出力される画像デ
ータに対して、合焦検知回路１８に入力される画像デー
タが、被写体情報分析回路３２で判断された被写体状態
に対応する合焦検出領域のみとなるようにゲート開閉な
どで制御する。そして、この後は合焦検知回路１８は回
路３２ｋで規定された合焦検出領域のみに対してぼけ量
を検出し、そのぼけ量に対応した駆動制御信号をフォー
カス駆動装置６に出力し、アクチュエータ１４を駆動し
て対物レンズ系１１を合焦状態に自動的に設定する。

【００５５】本実施の形態は、固体撮像素子１２から得
られた画像情報を分析して被写体状態を判断し、その被
写体状態における観察対象部位を観察するのに適した合
焦検出領域等を自動的に設定するので、第１の実施の形
態と同様の効果が術者が選択を行うことなくできる。

【００５６】（第３の実施の形態）図９は本発明の第３
の実施の形態の内視鏡装置４１を示す。本実施の形態の
内視鏡装置４１は図７に示す内視鏡装置３１におけるビ
デオプロセス装置３４とは構成が異なるビデオプロセス
装置４４が採用されている。

【００５７】このビデオプロセス装置４４ではポストプ
ロセス回路１６は、Ｒ，Ｇ，Ｂの色信号を生成し、同期
信号と共にカラーモニタ５に出力する。また、Ｒ，Ｂの
色信号は画像検出回路４２を介して合焦検知回路４３に
入力される。

【００５８】画像検出回路４２はＲ，Ｂの色信号のレベ
ルを比較して、大きい方の色信号を選択して合焦検知回
路４３に出力する。この合焦検知回路４３は入力された
色信号により、例えばコントラスト法によって画像の状
態を検知し、被写体情報分析回路４６に出力する。

【００５９】また、ポストプロセス回路１６で生成され
たＲ，Ｇ，Ｂの色信号は鉗子検出回路４５に入力され、
Ｒ，Ｇ，Ｂの色信号を重み付けして加算した輝度信号に
より設定された画像領域部分に鉗子が存在するか否かの
検出を行い、その有無を検出した信号を被写体情報分析
回路４６に出力する。

【００６０】被写体情報分析回路４６はコントラスト法
による典型的な被写体状態のぼけ量或いはコントラスト
値の分布データを予め記憶したＲＯＭ４７と、被写体状
態に対応して設定された合焦検出領域等を規定する複数
の回路４６ｊ（ｊ＝ａ，ｂ，ｃ，…）と、被写体情報を
分析する演算部等を有する。

【００６１】そして、被写体情報分析回路４６は、合焦
検知回路４３の出力信号と鉗子検出回路４５の出力信号
とから第２の実施の形態と同様に被写体状態を判断す
る。被写体状態を検出した後は、被写体状態に対応する
回路４６ｋを選択し、その回路４６ｋにより合焦設定を
行う。

【００６２】本実施の形態では合焦検知回路４３は画像
全体に対応する特定の色信号に対し、そのコントラスト
値の信号を常時、被写体情報分析回路４６における回路
４６ｋに出力し、この回路４６ｋは対応する合焦検出領
域の信号部分のみを抽出し、１フレーム前の信号部分と
の比較により、合焦状態或いはぼけ量を検出し、フォー
カス駆動装置６に駆動制御信号を出力する。本実施の形
態は第２の実施の形態とほぼ同様の作用及び効果を有す
る。

【００６３】なお、例えば第２の実施の形態において、
被写体情報分析回路３２は被写体情報（内視鏡情報）か
ら分析した場合に、その分析結果が典型的な１つの被写
体状態でなく複数の被写体状態の可能性があると判断し
た場合（例えば複数の典型的な被写体状態を加重平均し
たような混合状態であると判断した場合）には被写体情
報分析回路３２は、対応する複数の回路の合焦検出領域
等を、判断結果の加重に応じて重み付けして合焦検出及
び合焦設定に利用するようにしても良い。

【００６４】また、被写体情報の分析結果によりファジ
イ推論によって、合焦モードを設定して合焦検出及び合
焦設定を行うような制御を行うようにしても良い。例え
ば、図８の代表領域２４ａ，２４ｂ，…，２４ｚでそれ
ぞれ検出されるぼけ量から、合焦部分或いはぼけ量の分
布の広がり（或いは大きさ）等の情報に応じて合焦検出
領域の特性を設定するメンバシップ関数を設定し、検出
された情報に応じて合焦検出領域をファジイ推論により
設定しても良い。

【００６５】より具体的には、代表領域２４ａ，２４
ｂ，…，２４ｚでそれぞれ検出されたぼけ量の程度が同
じ領域が広い場合には、合焦検出領域を広く設定し、逆
に狭い場合には合焦検出領域を狭く設定するようなルー
ルのメンバシップ関数を設定する。

【００６６】また、輝度レベルの分布を検出し、暗い部
分が中央側で検出される場合には、合焦検出領域を周辺
側に設定し、輝度レベルが暗い部分が周辺側で検出され
る場合には合焦領域を中央側に設定するようなルールの
メンバシップ関数を設定する。

【００６７】これらのメンバシップ関数により合焦検出
領域をファジイ推論により設定しても良い。また、応答
性に対してもメンバシップ関数等を定義して、合焦状態
に設定する際の動作モードの応答性を制御しても良い。

【００６８】なお、上述の説明では、先端部に固体撮像
素子を内蔵した電子内視鏡２の場合で説明したが、この
固体撮像素子の位置に像伝送手段としてのイメージガイ
ドの先端面を配置した光学式内視鏡と、この光学式内視
鏡の接眼部に着脱自在で接続され、光電変換する固体撮
像素子を内蔵したＴＶカメラとからなりるＴＶカメラ装
着内視鏡の場合にも同様に適用できる。

【００６９】また、アクチュエータ１４は必ずしも、挿
入部の先端部に配置したものに限定されるものでない。
なお、合焦状態に設定する動作モードをアクチュエータ
の応答性により決定しても良い。なお、上述した実施の
形態等を部分的等で組み合わせて構成される実施の形態
等も本発明に属する。

【００７０】［付記］ ３．前記合焦検知回路は画像の中心部を合焦検出領域と
して合焦検出を行う請求項１又は２記載の内視鏡装置。 ４．前記合焦検知回路は画像の周辺部を合焦検出領域と
して合焦検出を行う請求項１又は２記載の内視鏡装置。 ５．前記合焦検知回路は画像の中心部及び４隅を合焦検
出領域として合焦検出を行う請求項１又は２記載の内視
鏡装置。

【００７１】６．前記合焦検知回路は、鉗子の突出に対
応した画像の右下又は左下付近を合焦検出領域として合
焦検出を行う請求項１又は２記載の内視鏡装置。 ７．前記合焦検知回路により検出される画像のぼけ量に
関係なく、一定のフォーカス駆動信号を出力する請求項
１又は２記載の内視鏡装置。 ８．前記合焦検知回路により検出される画像のぼけ量が
少ないか又は大きい時にはフォーカス動作が緩慢で、ぼ
け量が中間的な時には俊敏なフォーカス動作を行わせる
応答特性である請求項１又は２記載の内視鏡装置。

【００７２】９．前記合焦点に設定する動作モードを検
出領域とアクチュエータの応答性により決定する様にし
た請求項１又は２記載の内視鏡装置。 １０．挿入部の先端部にフォーカス用レンズと固体撮像
素子と、前記フォーカス用レンズを駆動するためのアク
チュエータを有し、固体撮像素子からの信号を映像信号
に変換する処理を行うビデオプロセス装置と、合焦状態
か否かを検知する合焦検知回路の出力によりアクチュエ
ータを駆動するフォーカス駆動装置とを有する内視鏡装
置において、固体撮像素子から出力信号から典型的に異
なる複数の被写体の観察状態を判別する判別回路を設
け、前記判別回路の出力により合焦検知回路による合焦
検出領域を規定し、前記合焦検出領域で合焦状態となる
ように前記フォーカス用レンズを駆動することを特徴と
する内視鏡装置。

【００７３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、挿
入部の先端部にフォーカス用レンズと固体撮像素子と、
前記フォーカス用レンズを駆動するためのアクチュエー
タを有し、固体撮像素子からの信号を映像信号に変換す
る処理を行うビデオプロセス装置と、アクチュエータを
駆動するためのフォーカス駆動装置とを有する内視鏡装
置において、固体撮像素子からの出力信号から被写体の
画像の合焦を判別する合焦検知回路と、少なくとも合焦
検出領域を規定する複数の回路と、前記複数の回路を選
択する選択手段とを設けているので、選択手段により回
路を選択することによって多様に異なる被写体状態に適
した合焦検出領域により被写体の観察対象部位を鮮明に
観察できる。

【００７４】また、挿入部の先端部にフォーカス用レン
ズと固体撮像素子と、前記フォーカス用レンズを駆動す
るためのアクチュエータを有し、固体撮像素子からの信
号を映像信号に変換する処理を行うビデオプロセス装置
と、アクチュエータを駆動するためのフォーカス駆動装
置とを有する内視鏡装置において、固体撮像素子からの
出力信号から被写体の画像の合焦を判別する合焦検知回
路と、前記合焦検知回路からの信号と、被写体情報に基
づき、被写体情報に対応した合焦動作を起こす自動合焦
調整装置を設けているので、被写体情報が異なる場合に
おいても、対応する合焦検出領域等を自動的に設定し
て、被写体の観察対象部位を鮮明に観察できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の内視鏡装置の構成
を示す構成図。

【図２】合焦検出領域及びこれに対応する典型的な被写
体状態を示す図。

【図３】合焦検出領域及びこれに対応する典型的な被写
体状態を示す図。

【図４】合焦検出領域及びこれに対応する典型的な被写
体状態を示す図。

【図５】合焦検出領域及びこれに対応する典型的な被写
体状態を示す図。

【図６】ぼけ量に対応して設定される応答性の関係を示
す特性図。

【図７】本発明の第２の実施の形態の内視鏡装置の構成
を示す構成図。

【図８】合焦検知が行われる複数の代表領域を示す図。

【図９】本発明の第３の実施の形態の内視鏡装置の構成
を示す構成図。

【符号の説明】

１…内視鏡装置 ２…電子内視鏡 ３…光源装置 ４…ビデオプロセス装置 ５…カラーモニタ ６…フォーカス駆動装置 ７…挿入部 １１…対物レンズ系 １２…固体撮像素子 １３…フォーカス用レンズ １４…アクチュエータ １６…ポストプロセス回路 １７…合焦モード選択回路 １８…合焦検知回路 １９…選択スイッチ ２０…生検鉗子 ２１…チャンネル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 挿入部の先端部にフォーカス用レンズと
   固体撮像素子と、前記フォーカス用レンズを駆動するた
   めのアクチュエータを有し、固体撮像素子からの信号を
   映像信号に変換する処理を行うビデオプロセス装置と、
   アクチュエータを駆動するためのフォーカス駆動装置と
   を有する内視鏡装置において、 固体撮像素子からの出力信号から被写体の画像の合焦を
   判別する合焦検知回路と、少なくとも互いに異なる合焦
   検出領域を規定する複数の回路と、前記複数の回路を選
   択する選択手段とを設け、前記選択手段で選択された回
   路により合焦動作を行うことを特徴とする内視鏡装置。
2. 【請求項２】 挿入部の先端部にフォーカス用レンズと
   固体撮像素子と、前記フォーカス用レンズを駆動するた
   めのアクチュエータを有し、固体撮像素子からの信号を
   映像信号に変換する処理を行うビデオプロセス装置と、
   アクチュエータを駆動するためのフォーカス駆動装置と
   を有する内視鏡装置において、 固体撮像素子からの出力信号から被写体の画像の合焦を
   判別する合焦検知回路と、前記合焦検知回路からの信号
   と、被写体情報に基づき、被写体情報に対応した合焦動
   作を起こす自動合焦調整装置を設けたことを特徴とする
   内視鏡装置。