JP2013088766A - 撮像装置及び内視鏡装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 撮像装置は、画角と合焦被写体距離を同時に調整する可動レンズ240を含む撮像光学系と、撮像素子260と、複数の位相センサと、複数の位相センサからの位相情報を取得する取得部(A/D変換部320)と、可動レンズ240の位置を制御するレンズ制御部360と、位相情報に基づく位相差に基づいて、撮像光学系を通った光線による撮像素子上の像の合焦状態を実現するために必要な可動レンズ240の移動量を算出する移動量算出部350を含み、レンズ制御部360は移動量算出部350で算出された移動量に基づいて、可動レンズ240の位置を制御する。
【選択図】 図1
Description
まず本実施形態の手法について説明する。拡大観察を行う内視鏡システムにおいては、撮像倍率が大きいことに加え、被写体距離が短くなるため被写界深度が非常に狭くなる。被写界深度が非常に狭い状態では、ユーザー(ドクター等)が手動でピント合わせを行うことは困難となることから、1つの解決手法としてオートフォーカス(AF)を実行することが考えられる。
本実施形態に係る撮像装置及びそれを含む内視鏡システムについて、図1を用いて説明する。本実施形態に係る内視鏡システムは、光源部100と、撮像部200と、処理部300と、表示部400と、外部I/F部500と、操作部600を備えている。
d = F・S / ( G - S ) ・・・・・(2)
D = -R・d ・・・・・(4)
本実施形態に係る撮像装置及びそれを含む内視鏡システムについて、図2を用いて説明する。
本実施形態に係る撮像装置及びそれを含む内視鏡システムについて、図3を用いて説明する。
210 ライトガイドファイバ、220 照明レンズ、230 対物レンズ、
240 可動レンズ、250 レンズ駆動部、260 撮像素子、300 処理部、
310,320 A/D変換部、330 画像処理部、340 制御部、
350 移動量算出部、360 レンズ制御部、361 観察モード判定部、
362 レンズ位置決定部、363 モード判定部、370 コントラスト値算出部、
380 ボケ指標算出部、400 表示部、500 外部I/F部、600 操作部、
610 ズームレバー、620 AFボタン
Claims (15)
- 画角と合焦被写体距離を同時に調整する可動レンズを含む撮像光学系と、
撮像素子と、
複数の位相センサと、
前記複数の位相センサからの位相情報を取得する取得部と、
前記可動レンズの位置を制御するレンズ制御部と、
前記取得部で取得された前記位相情報に基づく位相差に基づいて、前記撮像光学系を通った光線による前記撮像素子上の像の合焦状態を実現するために必要な前記可動レンズの移動量を算出する移動量算出部と、
を含み、
前記レンズ制御部は、
前記移動量算出部で算出された前記移動量に基づいて、前記可動レンズの位置を制御することを特徴とする撮像装置。 - 請求項1において、
前記移動量算出部は、
前記位相センサからの前記位相情報と、前記位相情報が取得されたタイミングにおける前記可動レンズの位置に基づいて、前記可動レンズの前記移動量を算出することを特徴とする撮像装置。 - 請求項2において、
前記移動量算出部は、
前記位相情報が取得されたタイミングにおける前記可動レンズの位置に基づいて、1つ以上のパラメータを変更し、変更された前記パラメータと前記位相情報に基づいて、前記可動レンズの前記移動量を算出することを特徴とする撮像装置。 - 請求項3において、
前記移動量算出部は、
前記パラメータとして、前記撮像素子から瞳位置までの距離情報、分割された瞳の重心間距離情報、及び前記撮像素子から像位置までの距離に対する前記移動量の比率情報の少なくとも1つを変更し、変更された前記パラメータと前記位相情報に基づいて、前記可動レンズの前記移動量を算出することを特徴とする撮像装置。 - 請求項1において、
前記画像情報におけるコントラスト値を算出するコントラスト値算出部を含み、
前記レンズ制御部は、
前記位相情報に基づいて前記可動レンズの位置を制御する位相モードと、前記コントラスト値に基づいて前記可動レンズの位置を制御するコントラストモードを切り替える制御を行うことを特徴とする撮像装置。 - 請求項5において、
前記画像情報により表される画像のボケの程度を表すボケ指標を算出するボケ指標算出部を含み、
前記レンズ制御部は、
前記ボケ指標に基づいて、前記位相モードと前記コントラストモードを切り替える制御を行うことを特徴とする撮像装置。 - 請求項6において、
前記ボケ指標算出部は、
前記位相センサから出力される前記位相情報に基づいて前記ボケ指標を算出することを特徴とする撮像装置。 - 請求項6において、
前記ボケ指標算出部は、
前記コントラスト値算出部で算出される前記コントラスト値に基づいて前記ボケ指標を算出することを特徴とする撮像装置。 - 請求項1において、
前記撮像光学系は、前記可動レンズが広角端から望遠端に移動するに従って、前記画角及び前記合焦被写体距離が単調減少する光学系であることを特徴とする撮像装置。 - 請求項1において、
前記取得部は、
前記撮像素子の画素配列の一部に設置された前記位相センサから前記位相情報を取得することを特徴とする撮像装置。 - 請求項1において、
前記レンズ制御部は、
前記取得部において前記撮像素子から前記画像情報が取得される周期と同じ周期で、前記可動レンズの位置を制御することを特徴とする撮像装置 - 請求項1において、
前記レンズ制御部は、
前記取得部において前記撮像素子から前記画像情報が取得される周期よりも長い周期で、前記可動レンズの位置を制御することを特徴とする撮像装置 - 請求項1において、
前記レンズ制御部は、
前記可動レンズの位置の制御としてコンティニュアスAF(AutoFocus)を実行する制御を行うことを特徴とする撮像装置。 - 請求項1において、
前記レンズ制御部は、
広角端と望遠端の間に位置する基準点に対して、前記可動レンズが望遠側に位置する場合に、前記移動量算出部で算出された前記移動量に基づいて、前記可動レンズの位置を制御することを特徴とする撮像装置。 - 画角と合焦被写体距離を同時に調整する可動レンズを含む撮像光学系と、
撮像素子と、
複数の位相センサと、
前記複数の位相センサからの位相情報を取得する取得部と、
前記可動レンズの位置を制御するレンズ制御部と、
前記取得部で取得された前記位相情報に基づく位相差に基づいて、前記撮像光学系を通った光線による前記撮像素子上の像の合焦状態を実現するために必要な前記可動レンズの移動量を算出する移動量算出部と、
を含み、
前記レンズ制御部は、
前記移動量算出部で算出された前記移動量に基づいて、前記可動レンズの位置を制御することを特徴とする内視鏡装置。
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