JP2004294788A - Electronic endoscope device provided with automatic focusing function - Google Patents

Electronic endoscope device provided with automatic focusing function Download PDF

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JP2004294788A
JP2004294788A JP2003087403A JP2003087403A JP2004294788A JP 2004294788 A JP2004294788 A JP 2004294788A JP 2003087403 A JP2003087403 A JP 2003087403A JP 2003087403 A JP2003087403 A JP 2003087403A JP 2004294788 A JP2004294788 A JP 2004294788A
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Japan
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halation
area
electronic endoscope
level
frequency signal
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Japanese (ja)
Inventor
Toshiji Minami
逸司 南
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Fujinon Corp
Original Assignee
Fuji Photo Optical Co Ltd
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Publication date
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  • Focusing (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an accurate focusing state even when halation is caused. <P>SOLUTION: A microcomputer 42 is provided with a halation determination part 42A and a passive AF control part 42B. The halation judgment part 42A determines whether signal levels of a plurality of divided range finding areas in an image pickup area are a halation level or not, and in determining the existence of a range finding area of the halation level, the passive AF control part 42B performs focus evaluation operation by a high frequency signal outputted from a BPF part 40 in the range finding areas other than the range finding area of the halation level and performs passive automatic focusing by mountain climbing operation on the basis of the focus evaluation value. Consequently a focused and clear enlarged image or the like can be obtained. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

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を備えた電子内視鏡装置、特に対物光学系に設けた可動レンズによって光学的に拡大した被観察体像を撮像すると共に、オートフォーカス制御を行う電子内視鏡装置の構成に関する。
【0002】
【従来の技術】
電子内視鏡装置は、固体撮像素子であるCCD(Charge Coupled Device)等を電子内視鏡(電子スコープ)の先端部に搭載し、光源装置からの光を照明することにより被観察体内を撮像し、またこの電子内視鏡で得られたCCDの撮像信号をプロセッサ装置へ出力し、このプロセッサ装置で映像処理を施すことにより、被観察体の映像をモニタへ表示するものである。
【0003】
図6には、この種の電子内視鏡において、特開2001−100114号公報等に示されるような対物レンズ移動機構付き内視鏡の先端部の構成が示されている。図6において、内視鏡先端部1の支持部2の先端面には、観察窓レンズ3が設けられ、この観察窓レンズ3の光路の後側に、プリズム4、カバーガラス5を介して固体撮像素子であるCCD6が配置される。このCCD6は、回路基板7を介して信号線8に接続されており、この信号線8を介してCCD6で撮像された信号はプロセッサ装置へ供給される。
【0004】
上記観察窓レンズ3とプリズム4との間には、対物光学系を構成する第1可動レンズ10及び第2可動レンズ11が配置され、この第1可動レンズ10の保持枠12と第2可動レンズ11の保持枠13は、その係合孔12Aと13Aが円柱状のカム軸14の外周に嵌合することにより、当該カム軸14に取り付けられる。また、上記の係合孔12Aにはカムピン16、係合孔13Aにはカムピン17が突出形成され、一方のカム軸14には、その軸線に対して傾斜角度の異なるカム溝18,19が形成されており、このカム溝18に上記カムピン16、カム溝19に上記カムピン17が係合することになる。
【0005】
そして、上記カム軸14には、モータ20の軸20Zが取り付けられる。従って、モータ20の回転制御によってカム軸14を回転させれば、カム溝18,19とカムピン16,17の係合によって第1可動レンズ10、第2可動レンズ11が光軸方向に前後移動(異なる量の移動)し、これによって光学的変倍(拡大)等が行われる。
【0006】
また、近年では、特開2002−263058号公報に示されるように、オートフォーカス機構を持つようにしたものが製作されており、このオートフォーカス機構及び制御によれば、従来よりもピント合わせが精密かつ詳細に行われた拡大映像等をモニタに表示し、観察することが可能となる。
【0007】
【特許文献1】
特開2001−100114号公報
【特許文献2】
特開2002−263058号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の電子内視鏡装置においてオートフォーカス制御を行う場合で、被観察体内の粘膜上で反射した光によってハレーションが生じたときには、合焦制御の精度が低下するという問題があった。即ち、一般に電子内視鏡装置では粘膜で覆われた消化器官等を撮像対象とするため、電子内視鏡先端から照明した光が粘膜上で反射し、モニタ画面上にハレーションが発生する。そして、このハレーションが生じた部分の映像信号からは、合焦状態(焦点)を評価するための信号が得られないため、オートフォーカス制御を精度良く行うことができなくなる。
【0009】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ハレーションが発生する場合でも精度のよい合焦状態を得ることができるオートフォーカス機能を備えた電子内視鏡装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、光軸方向に移動し焦点距離を可変にする可動レンズを有する対物光学系と、この対物光学系を介して被観察体を撮像する固体撮像素子とを備え、この固体撮像素子の出力から映像信号を形成する電子内視鏡装置において、上記映像信号から上記可動レンズの合焦状態を評価するための高周波信号を取り出す高周波信号抽出回路と、上記映像信号に基づき、撮像エリアを複数に分割(設定)した各エリアの信号レベルがハレーションレベルにあるか否かを判定する判定回路と、上記高周波信号抽出回路から出力された高周波信号に基づいてパッシブオートフォーカス制御をすると共に、上記判定回路がハレーションレベルにある分割エリアの存在を判定したときは、このハレーションレベルの分割エリアを除いたエリアの高周波信号に基づいてパッシブオートフォーカス制御をするパッシブオートフォーカス制御部と、を設けたことを特徴とする。
【0011】
上記の構成によれば、例えば8分割のA〜Hの測距エリアにおいてハレーションがあるか否かの判定が行われ、例えば測距エリアHでハレーションが生じていると判定されたときは、このエリアHを除いたA〜Gのエリアの高周波信号に基づいてパッシブオートフォーカスが行われる。このパッシブオートフォーカスでは、映像信号の高周波信号によって焦点が評価され(又はコントラストが評価され)、山登り動作によって合焦状態が得られる。即ち、高周波信号に基づく焦点評価演算によって山登りの方向(評価が向上する方向)、即ち遠距離(∞)から至近距離又は至近距離から遠距離のいずれの方向であるかが決定され、この決定に従って可動レンズが動かされる。そして、この山登り動作において焦点評価の値が最大となった時点で可動レンズを停止することにより、良好な合焦状態が得られることになる。
【0012】
【発明の実施の形態】
図1には、実施例に係るオートフォーカス機能を備えた電子内視鏡装置の構成が示されている。図1において、内視鏡先端部22には、図6の構成と同様に観察窓レンズ24の後側に、対物光学系を構成する第1可動レンズ(又は群)25及び第2可動レンズ(又は群)26が配置され、この第2可動レンズ26の後側に、カバーガラス等を介して固体撮像素子であるCCD27が配置される。このCCD27で撮像された信号は、回路基板及び信号線を介してプロセッサ装置へ供給される。
【0013】
また、上記第1可動レンズ25と第2可動レンズ26は、それぞれのアクチュエータ28Aと28Bに取り付けられており、これらのアクチュエータ28A,28Bとしては、圧電アクチュエータ、静電アクチュエータ等のリニアアクチュエータや、図6で示したカム機構を可動レンズ25,26のそれぞれに配置し、そのカム軸をモータや線状伝達部材で駆動するもの等が用いられる。これらのアクチュエータ28A,28Bによって上記第1及び第2の可動レンズ25,26が光軸方向に相対的に前後移動することになり、第1可動レンズ25は主にオートフォーカス(ピント合せ)の役目をし、第2可動レンズ26は光学的変倍(焦点距離可変)の役目をするように構成される。
【0014】
更に、当該装置には、上述したCCD27を駆動するためのタイミングジェネレータ(TG)30、このCCD27の出力信号を入力して相関二重サンプリング動作と自動利得制御をするCDS(相関二重サンプリング)/AGC(自動利得制御)回路31が設けられ、このCDS/AGC回路31の後段には、A/D変換器32、各種の映像処理を施すためのDSP(デジタル信号プロセッサ)33、1フレームの映像データを記憶する映像メモリ34、D/A変換器35、プロセッサ装置に接続されるモニタ36が配置される。
【0015】
また、上記先端部22に配置されたアクチュエータ28A,28Bを駆動するためのアクチュエータ駆動回路38が設けられる。なお、上述したCDS/AGC回路31からアクチュエータ駆動回路38までの回路は、電子内視鏡とプロセッサ装置のいずれかに振り分けられて配置されている。
【0016】
このような電子内視鏡装置において、上記A/D変換器32の出力映像信号を入力し、この映像信号(輝度信号等)の高周波成分を取り出すBPF(帯域通過フィルタ)部40が設けられており、このBPF部40では通過帯域(中心周波数)の異なる二つのBPFによって焦点(又はコントラスト)を評価するための二種類の高周波成分(第1と第2の高周波検波信号)を取り出している。また、電子内視鏡又はプロセッサ装置の全体の制御を統括するマイコン42が設けられ、このマイコン42の中に、ハレーション判定部42Aとパッシブオートフォーカス(AF)制御部42Bが設けられる。
【0017】
上記ハレーション判定部42Aは、上記BPF部40からの出力(又はA/D変換器32からの出力でもよい)に基づいて撮像エリア(領域)内のハレーション状態を検出、判定する。即ち、図2に示されるように、実施例では撮像エリア(表示エリア)Eを8分割したエリアA〜Hを測距エリアとして設定しており、この測距エリアA〜Hのそれぞれにおいて、輝度信号に相当する上記BPF部40からの出力信号のレベルが予め設定したしきい値aよりも小さい(レベル≦a)か否かを比較することによりハレーション状態であるか否かが判定される。また、上記パッシブAF制御部42Bは、上記ハレーション判定部42Aの出力に基づき、ハレーションが生じていない場合は、例えば全ての測距エリアA〜Hの高周波信号から焦点評価演算(焦点電圧演算或いはコントラスト評価演算)を行い、例えば測距エリアHにおいてハレーションが生じている場合は、これを除いた測距エリアA〜Gの高周波信号から焦点評価演算を行い、山登り動作によってパッシブオートフォーカスが行われる。
【0018】
図3には、オートフォーカス制御の山登り動作が示されており、この制御では、演算された焦点評価値(焦点電圧)から山登りの方向が決定され、例えば矢示Cのように遠距離(∞)から至近距離へ向けて可動レンズ25,26の位置を動かし、レンズ位置がPからPへ移動して焦点評価値が低下するときを把握することにより、焦点深度F内にレンズ25,26を移動させる。
【0019】
実施例は以上の構成からなり、その作用を図5の参照の下に説明する。まず、この例の電子内視鏡装置では、図1のCCD27にて被観察体内を撮像することができ、その後段のCDS/AGC回路31〜D/A変換器35の回路による映像処理を経て、モニタ36の画面に被観察体の映像が表示される。また、不図示の変倍スイッチ(ズームスイッチ)を操作すると、可動レンズ25,26が変倍位置及びピントが合う位置に駆動され、光学的に拡大した被観察体像がCCD27で撮像されることにより、モニタ36の画面に拡大した被観察体の映像が表示される。
【0020】
そして、図5のStep101に示されるように、マイコン42にてオートフォーカス動作指示を受けると、Step102では可動レンズ25,26の位置データが読み込まれ、次のstep103及び104にて第1高周波検波信号と第2高周波検波信号が入力される。次いで、Step105では、上記第1高周波検波信号の図3の測距エリアA〜Hの信号レベルがしきい値(設定値)aよりも小さいか否かが判定され、一方のStep106では上記第2高周波検波信号の測距エリアA〜Hの信号レベルがしきい値aよりも小さいか否かが判定され、しきい値a以下(レベル≦a)が判定されたときは共にStep107へ移行し、しきい値a以上(レベル<a)が判定されたときは、Step108,109へ移行する。
【0021】
上記Step107では、全ての測距エリアA〜H(ここでは、全てではなく例えば中心部のE〜Hのエリアのみに限定する等の変更も可能である)による焦点評価演算が行われ、上記Step108,109ではハレーションを起こしたエリアを除いた状態で焦点評価演算が行われる。例えば、図4に示されるようにモニタ36の画面でハレーションがHaの部分で生じ、図2に示されるようにDとHのエリアでしきい値a以上であることが判定された場合は、残りのA〜C及びE〜Gの測距エリアによる焦点評価演算が行われる。
【0022】
次に、Step110では、上記の焦点評価演算で得られた焦点評価値に基づいて合焦しているか否かが判定され、Y(YES)のときは元へ戻り、N(NO)のときはStep111にて山登り動作方向が決定され、次のStep112にてレンズ動作が実行される。即ち、遠距離(∞)から至近距離へ向かう方向又は至近距離から遠距離へ向かう方向のいずれかで、焦点評価値が向上する方向を決定し、この決定方向へ向けて可動レンズ25,26を移動させ、Step102へ戻る。このような動作を繰り返すことにより、可動レンズ25,26が最終的に合焦の位置に移動することになり、この結果、被観察体に良好にピントの合った映像又は拡大映像をモニタ36上に表示することが可能となる。
【0023】
このようにして、当該実施例では、測距エリアにおいて、高周波成分が存在せず焦点評価ができないハレーション部分を除外して、オートフォーカス制御をするようにしたので、オートフォーカスの制御が精度よく行われ、また山登り動作の頂点(焦点評価の最大値)付近での合焦動作のハンチングを誘発することもないという利点がある。
【0024】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、撮像エリア内の複数の分割エリアの信号レベルがハレーションレベルにあるか否かを判定し、ハレーションレベルにある分割エリアの存在を判定したときは、その分割エリアを除いたエリアの高周波信号に基づいてパッシブオートフォーカス制御を実行するようにしたので、ハレーションが発生する場合でも精度のよい合焦状態を得ることができ、電子内視鏡の特に拡大映像においてピントの合った鮮明な被観察体像が表示、観察可能になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係るオートフォーカス機能を備えた電子内視鏡装置の構成を示す回路ブロック図である。
【図2】実施例の撮像エリアにおいて設定される分割測距エリアを示す図である。
【図3】実施例のオートフォーカスにおける山登り動作を示す図である。
【図4】実施例のモニタ画面上でのハレーション部分を示す図である。
【図5】実施例のマイコンでの動作を示すフローチャートである。
【図6】従来の電子内視鏡先端部の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
1,22…内視鏡先端部、
10,25…第1可動レンズ、
11,26…第2可動レンズ、
28A,28B…アクチュエータ、
31…CDS/AGC回路、 33…DSP、
38…アクチュエータ駆動回路、
40…BPF部、 42…マイコン、
42A…ハレーション判定部、
42B…パッシブAF制御部、
A〜H…分割測距エリア。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronic endoscope apparatus having an autofocus function, and more particularly to an electronic endoscope apparatus that performs an autofocus control while capturing an image of an object to be observed optically enlarged by a movable lens provided in an objective optical system. Regarding the configuration.
[0002]
[Prior art]
The electronic endoscope device mounts a CCD (Charge Coupled Device) or the like, which is a solid-state imaging device, at the tip of an electronic endoscope (electronic scope), and illuminates light from a light source device to image the inside of an object to be observed. In addition, an image pickup signal of the CCD obtained by the electronic endoscope is output to a processor device, and the processor device performs image processing to display an image of the object to be observed on a monitor.
[0003]
FIG. 6 shows a configuration of a distal end portion of an endoscope with an objective lens moving mechanism as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-100114 in this type of electronic endoscope. In FIG. 6, an observation window lens 3 is provided on the distal end surface of the support portion 2 of the endoscope distal end portion 1. On the rear side of the optical path of the observation window lens 3, a solid A CCD 6 serving as an image sensor is arranged. The CCD 6 is connected to a signal line 8 via a circuit board 7, and a signal captured by the CCD 6 via the signal line 8 is supplied to a processor device.
[0004]
A first movable lens 10 and a second movable lens 11 constituting an objective optical system are arranged between the observation window lens 3 and the prism 4, and a holding frame 12 of the first movable lens 10 and a second movable lens The 11 holding frame 13 is attached to the camshaft 14 by fitting the engagement holes 12A and 13A to the outer periphery of the cylindrical camshaft 14. A cam pin 16 projects from the engaging hole 12A, and a cam pin 17 projects from the engaging hole 13A. Cam grooves 18, 19 having different inclination angles with respect to the axis of the cam shaft 14 are formed. The cam pin 16 engages with the cam groove 18 and the cam pin 17 engages with the cam groove 19.
[0005]
The shaft 20Z of the motor 20 is attached to the camshaft 14. Therefore, if the cam shaft 14 is rotated by controlling the rotation of the motor 20, the first movable lens 10 and the second movable lens 11 are moved back and forth in the optical axis direction by the engagement of the cam grooves 18, 19 with the cam pins 16, 17. (A different amount of movement), thereby performing optical scaling (magnification) and the like.
[0006]
In recent years, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-263058, a device having an autofocus mechanism has been manufactured. According to this autofocus mechanism and control, focusing can be performed more precisely than in the past. In addition, it is possible to display and observe a detailed enlarged image or the like on a monitor.
[0007]
[Patent Document 1]
JP 2001-100114 A [Patent Document 2]
JP-A-2002-263058
[Problems to be solved by the invention]
However, when autofocus control is performed in a conventional electronic endoscope apparatus, when halation occurs due to light reflected on the mucous membrane in the body to be observed, there is a problem that the accuracy of the focus control is reduced. That is, in general, in an electronic endoscope apparatus, since a digestive organ or the like covered with a mucous membrane is to be imaged, light illuminated from the tip of the electronic endoscope is reflected on the mucous membrane, and halation occurs on a monitor screen. Since a signal for evaluating the in-focus state (focus) cannot be obtained from the video signal of the portion where the halation has occurred, auto-focus control cannot be performed with high accuracy.
[0009]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an electronic endoscope device having an auto-focus function capable of obtaining an accurate focusing state even when halation occurs. It is in.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides an objective optical system having a movable lens that moves in the optical axis direction and varies the focal length, and a solid-state imaging device that captures an image of an object to be observed via the objective optical system. A high-frequency signal extraction circuit for extracting a high-frequency signal for evaluating a focusing state of the movable lens from the video signal, the electronic endoscope device comprising: A determination circuit for determining whether or not a signal level of each area obtained by dividing (setting) an imaging area into a plurality of areas based on a signal is at a halation level; and a passive auto based on a high-frequency signal output from the high-frequency signal extraction circuit. When the focus control is performed and the determination circuit determines the presence of the divided area at the halation level, the divided area at the halation level is determined. A passive autofocus control unit for a passive autofocus control based on the high frequency signal has been removed area, characterized in that the provided.
[0011]
According to the above configuration, for example, it is determined whether or not there is halation in the eight divided A to H ranging areas. For example, when it is determined that halation has occurred in the ranging area H, this determination is performed. Passive autofocus is performed based on high-frequency signals in areas A to G excluding area H. In this passive autofocus, the focus is evaluated (or the contrast is evaluated) by a high-frequency signal of a video signal, and a focused state is obtained by a hill-climbing operation. That is, the focus evaluation calculation based on the high-frequency signal determines the direction of hill-climbing (the direction in which the evaluation is improved), that is, whether the direction is a short distance from a long distance (近) or a short distance to a long distance. The movable lens is moved. Then, by stopping the movable lens when the value of the focus evaluation becomes maximum in the hill-climbing operation, a good in-focus state can be obtained.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 illustrates a configuration of an electronic endoscope apparatus having an autofocus function according to the embodiment. In FIG. 1, a first movable lens (or group) 25 and a second movable lens (a group) constituting an objective optical system are provided behind an observation window lens 24 in the endoscope distal end portion 22 similarly to the configuration of FIG. Or a group) 26, and a CCD 27, which is a solid-state image sensor, is disposed behind the second movable lens 26 via a cover glass or the like. The signal imaged by the CCD 27 is supplied to the processor via a circuit board and signal lines.
[0013]
The first movable lens 25 and the second movable lens 26 are attached to actuators 28A and 28B, respectively. These actuators 28A and 28B include linear actuators such as piezoelectric actuators and electrostatic actuators, and FIG. A cam mechanism indicated by 6 is disposed on each of the movable lenses 25 and 26, and the cam shaft is driven by a motor or a linear transmission member. The actuators 28A and 28B cause the first and second movable lenses 25 and 26 to relatively move back and forth in the optical axis direction, and the first movable lens 25 mainly performs a function of autofocus (focusing). The second movable lens 26 is configured to serve as an optical zoom (variable focal length).
[0014]
The apparatus further includes a timing generator (TG) 30 for driving the above-described CCD 27, a CDS (correlated double sampling) / CDS (correlation double sampling) for inputting an output signal of the CCD 27 and performing automatic gain control. An AGC (automatic gain control) circuit 31 is provided. An A / D converter 32, a DSP (digital signal processor) 33 for performing various kinds of image processing, and an image of one frame are provided after the CDS / AGC circuit 31. A video memory 34 for storing data, a D / A converter 35, and a monitor 36 connected to the processor device are arranged.
[0015]
Further, an actuator drive circuit 38 for driving the actuators 28A and 28B disposed at the distal end portion 22 is provided. The circuits from the CDS / AGC circuit 31 to the actuator drive circuit 38 are distributed to one of the electronic endoscope and the processor device.
[0016]
In such an electronic endoscope device, a BPF (band-pass filter) unit 40 is provided, which receives an output video signal of the A / D converter 32 and extracts a high-frequency component of the video signal (luminance signal or the like). The BPF section 40 extracts two types of high-frequency components (first and second high-frequency detection signals) for evaluating the focus (or contrast) by using two BPFs having different pass bands (center frequencies). Further, a microcomputer 42 for controlling the overall control of the electronic endoscope or the processor device is provided, and a halation determination unit 42A and a passive autofocus (AF) control unit 42B are provided in the microcomputer 42.
[0017]
The halation determination unit 42A detects and determines a halation state in an imaging area (area) based on an output from the BPF unit 40 (or an output from the A / D converter 32). That is, as shown in FIG. 2, in the embodiment has set the 8 divided areas A to H of the imaging area (display area) E 1 as a distance measurement area, in each of the ranging areas A to H, It is determined whether a halation state occurs by comparing whether the level of the output signal from the BPF unit 40 corresponding to the luminance signal is smaller than a preset threshold value a (level ≦ a). . When no halation has occurred based on the output of the halation determination unit 42A, the passive AF control unit 42B, for example, performs a focus evaluation calculation (focus voltage calculation or contrast calculation) from the high-frequency signals of all the distance measurement areas A to H. For example, if halation occurs in the distance measurement area H, focus evaluation calculation is performed from the high-frequency signals of the distance measurement areas A to G, and passive autofocus is performed by a hill-climbing operation.
[0018]
FIG. 3 shows a hill-climbing operation of the auto-focus control. In this control, the hill-climbing direction is determined from the calculated focus evaluation value (focal voltage). ) moving the position of the movable lens 25 and 26 toward the close distance from, by the lens position to grasp when the focus evaluation value and moves to P 3 is lowered from P 2, a lens 25 within the depth of focus F, 26 is moved.
[0019]
The embodiment has the above configuration, and its operation will be described with reference to FIG. First, in the electronic endoscope apparatus of this example, an image of the inside of the object to be observed can be taken by the CCD 27 of FIG. 1, and image processing is performed by the CDS / AGC circuits 31 to D / A converter 35 in the subsequent stage. The image of the object to be observed is displayed on the screen of the monitor 36. When a zooming switch (zoom switch) (not shown) is operated, the movable lenses 25 and 26 are driven to the zooming position and the in-focus position, and the optically enlarged observation target image is captured by the CCD 27. Thereby, the enlarged image of the observed object is displayed on the screen of the monitor 36.
[0020]
Then, as shown in Step 101 of FIG. 5, when the microcomputer 42 receives an autofocus operation instruction, the position data of the movable lenses 25 and 26 is read in Step 102, and the first high-frequency detection signal is received in the next Steps 103 and 104. And the second high-frequency detection signal. Next, in Step 105, it is determined whether or not the signal level of the first high-frequency detection signal in the distance measurement areas A to H in FIG. 3 is smaller than a threshold value (set value) a. It is determined whether or not the signal levels of the ranging areas A to H of the high-frequency detection signal are smaller than a threshold value a. When it is determined that the value is equal to or larger than the threshold value a (level <a), the process proceeds to Steps 108 and 109.
[0021]
In the above Step 107, the focus evaluation calculation is performed in all the distance measurement areas A to H (in this case, it is possible to change not only all but also only the areas E to H in the center, for example), and the above Step 108 , 109, focus evaluation calculation is performed in a state excluding the area where halation has occurred. For example, as shown in FIG. 4, when the halation occurs in the portion of Ha on the screen of the monitor 36 and it is determined that the area of D and H is equal to or larger than the threshold a as shown in FIG. 2, The focus evaluation calculation is performed using the remaining ranging areas A to C and EG.
[0022]
Next, in Step 110, it is determined whether or not the subject is in focus based on the focus evaluation value obtained by the above focus evaluation calculation. If Y (YES), the process returns to the original state, and if N (NO), the process returns to the original state. The hill-climbing operation direction is determined in Step 111, and the lens operation is performed in the next Step 112. That is, the direction in which the focus evaluation value is improved is determined in either the direction from the long distance (∞) to the close distance or the direction from the close distance to the long distance, and the movable lenses 25 and 26 are moved in the determined direction. Move and return to Step 102. By repeating such an operation, the movable lenses 25 and 26 are finally moved to the in-focus position. As a result, an image or an enlarged image that is in good focus on the object to be observed is displayed on the monitor 36. Can be displayed.
[0023]
In this way, in this embodiment, the autofocus control is performed in the ranging area, excluding the halation portion where the high frequency component does not exist and the focus cannot be evaluated. Therefore, the autofocus control is performed with high accuracy. In addition, there is an advantage that hunting of the focusing operation near the top of the hill climbing operation (the maximum value of the focus evaluation) is not induced.
[0024]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is determined whether or not the signal levels of the plurality of divided areas in the imaging area are at the halation level, and when the presence of the divided area at the halation level is determined, the Since passive autofocus control is performed based on the high-frequency signal in the area excluding the divided area, a precise focusing state can be obtained even when halation occurs, and especially the enlarged image of the electronic endoscope In this case, there is an effect that a clear and focused object image can be displayed and observed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit block diagram illustrating a configuration of an electronic endoscope apparatus having an autofocus function according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a divided ranging area set in an imaging area according to an embodiment.
FIG. 3 is a diagram illustrating a hill-climbing operation in autofocus according to the embodiment.
FIG. 4 is a diagram showing a halation portion on a monitor screen according to the embodiment.
FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation of the microcomputer according to the embodiment.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional electronic endoscope distal end portion.
[Explanation of symbols]
1,22 ... Endoscope tip
10, 25 ... first movable lens,
11, 26 ... second movable lens,
28A, 28B ... actuator,
31: CDS / AGC circuit, 33: DSP,
38 ... actuator drive circuit,
40: BPF unit, 42: microcomputer,
42A: halation determination unit,
42B ... Passive AF control unit,
A to H: divided ranging areas.

Claims (1)

光軸方向に移動し焦点距離を可変にする可動レンズを有する対物光学系と、この対物光学系を介して被観察体を撮像する固体撮像素子とを備え、この固体撮像素子の出力から映像信号を形成する電子内視鏡装置において、
上記映像信号から上記可動レンズの合焦状態を評価するための高周波信号を取り出す高周波信号抽出回路と、
上記映像信号に基づき、撮像エリアを複数に分割した各エリアの信号レベルがハレーションレベルにあるか否かを判定する判定回路と、
上記高周波信号抽出回路から出力された高周波信号に基づいてパッシブオートフォーカス制御をすると共に、上記判定回路がハレーションレベルにある分割エリアの存在を判定したときは、このハレーションレベルの分割エリアを除いたエリアの高周波信号に基づいてパッシブオートフォーカス制御をするパッシブオートフォーカス制御部と、を設けたことを特徴とするオートフォーカス機能を備えた電子内視鏡装置。
An objective optical system having a movable lens that moves in the direction of the optical axis to change the focal length, and a solid-state imaging device that captures an image of an object to be observed via the objective optical system, and a video signal is output from an output of the solid-state imaging device In the electronic endoscope apparatus forming
A high-frequency signal extraction circuit for extracting a high-frequency signal for evaluating the focus state of the movable lens from the video signal,
Based on the video signal, a determination circuit that determines whether the signal level of each area obtained by dividing the imaging area into a plurality is at a halation level,
When passive autofocus control is performed based on the high-frequency signal output from the high-frequency signal extraction circuit, and when the determination circuit determines the presence of the divided area at the halation level, the area excluding the divided area at the halation level is excluded. An electronic endoscope device having an autofocus function, comprising: a passive autofocus control unit that performs passive autofocus control based on the high-frequency signal.
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