JPH11295596A - 電子内視鏡の変倍合焦方法 - Google Patents
電子内視鏡の変倍合焦方法Info
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- JPH11295596A JPH11295596A JP10097968A JP9796898A JPH11295596A JP H11295596 A JPH11295596 A JP H11295596A JP 10097968 A JP10097968 A JP 10097968A JP 9796898 A JP9796898 A JP 9796898A JP H11295596 A JPH11295596 A JP H11295596A
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- JP
- Japan
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- group
- magnification
- rear group
- imaging
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 体内挿入部の先端部に負のパワーの前群を固
定し、体内挿入部内に、正のパワーの後群と、撮像素子
を有する撮像群とを光軸方向に可動に支持し、後群を光
軸方向に移動させることで焦点距離を変化させるととも
に、撮像群を光軸方向に移動させて倍率及び合焦物体距
離を変化させる電子内視鏡において、より使い勝手のよ
い変倍合焦方法を得る。 【構成】 後群を移動させて倍率を単調に変化させると
き、撮像群の撮像面と共役な点と前群との間隔が単調に
変化するように、該後群と撮像群を移動させる電子内視
鏡の変倍合焦方法。
定し、体内挿入部内に、正のパワーの後群と、撮像素子
を有する撮像群とを光軸方向に可動に支持し、後群を光
軸方向に移動させることで焦点距離を変化させるととも
に、撮像群を光軸方向に移動させて倍率及び合焦物体距
離を変化させる電子内視鏡において、より使い勝手のよ
い変倍合焦方法を得る。 【構成】 後群を移動させて倍率を単調に変化させると
き、撮像群の撮像面と共役な点と前群との間隔が単調に
変化するように、該後群と撮像群を移動させる電子内視
鏡の変倍合焦方法。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は、電子内視鏡の対物光学系の倍率
を変化させながら合焦する方法に関する。
を変化させながら合焦する方法に関する。
【０００２】
【従来技術とその問題点】写真用のカメラと比較した上
での内視鏡の特徴は、術者が、物体距離を自由に変化さ
せることができる点にある。つまり、術者は内視鏡の体
内挿入部先端の対物光学系と、観察物（患部）との距離
を自由に調節しながら観察することができる。このと
き、物体距離が短くなるにつれて像倍率が高くなってい
くが、対物光学系が固定焦点レンズであると、厳密な意
味で合焦する物体距離は一点だけであるから、像がぼけ
ることが避けられない。さらに、ピント調節のために撮
像群のみを移動させることも可能であるが、物体距離変
化による像倍率の変化よりも、大きい倍率変化が望まれ
る場合もある。
での内視鏡の特徴は、術者が、物体距離を自由に変化さ
せることができる点にある。つまり、術者は内視鏡の体
内挿入部先端の対物光学系と、観察物（患部）との距離
を自由に調節しながら観察することができる。このと
き、物体距離が短くなるにつれて像倍率が高くなってい
くが、対物光学系が固定焦点レンズであると、厳密な意
味で合焦する物体距離は一点だけであるから、像がぼけ
ることが避けられない。さらに、ピント調節のために撮
像群のみを移動させることも可能であるが、物体距離変
化による像倍率の変化よりも、大きい倍率変化が望まれ
る場合もある。
【０００３】そこで、撮像群を移動させるとともに、対
物光学系の一部を移動させて該対物光学系の焦点距離を
変化させることにより、更なる倍率の増大を図ることが
考えられる。内視鏡では、その構造上、体内挿入部の先
端の前群を可動とせずに固定するから、焦点距離変化
は、体内挿入部内に可動とした後群によって行われる。
物光学系の一部を移動させて該対物光学系の焦点距離を
変化させることにより、更なる倍率の増大を図ることが
考えられる。内視鏡では、その構造上、体内挿入部の先
端の前群を可動とせずに固定するから、焦点距離変化
は、体内挿入部内に可動とした後群によって行われる。
【０００４】
【発明の目的】本発明は、このように撮像群を移動させ
るとともに焦点距離を変化させるタイプの電子内視鏡に
おいて、より使い勝手のよい変倍合焦方法を得ることを
目的とする。
るとともに焦点距離を変化させるタイプの電子内視鏡に
おいて、より使い勝手のよい変倍合焦方法を得ることを
目的とする。
【０００５】
【発明の概要】本発明は、体内挿入部の先端部に負のパ
ワーの前群を固定し、体内挿入部内に、正のパワーの後
群と、撮像素子を有する撮像群とを光軸方向に可動に支
持し、後群を光軸方向に移動させることで焦点距離を変
化させるとともに、撮像群を光軸方向に移動させて倍率
及び合焦物体距離を変化させる電子内視鏡において、後
群を移動させて倍率を単調に変化させるとき、撮像群の
撮像面と共役な点と前群との間隔が単調に変化するよう
に、該後群と撮像群を移動させることを特徴としてい
る。この変倍合焦方法によると、後群及び撮像群を移動
させて倍率を変化させるという動作と、術者が観察物と
前群との物体距離を変化させるという動作とが術者の操
作感にマッチングし、使い勝手のよい電子内視鏡が得ら
れる。
ワーの前群を固定し、体内挿入部内に、正のパワーの後
群と、撮像素子を有する撮像群とを光軸方向に可動に支
持し、後群を光軸方向に移動させることで焦点距離を変
化させるとともに、撮像群を光軸方向に移動させて倍率
及び合焦物体距離を変化させる電子内視鏡において、後
群を移動させて倍率を単調に変化させるとき、撮像群の
撮像面と共役な点と前群との間隔が単調に変化するよう
に、該後群と撮像群を移動させることを特徴としてい
る。この変倍合焦方法によると、後群及び撮像群を移動
させて倍率を変化させるという動作と、術者が観察物と
前群との物体距離を変化させるという動作とが術者の操
作感にマッチングし、使い勝手のよい電子内視鏡が得ら
れる。
【０００６】倍率の単調な変化は、後群と撮像群の単調
な移動によって生じさせることが好ましい。後群には、
その前群側に一体に絞りを設けることが好ましい。負の
前群は単レンズから構成するのが実際的であり、正の後
群は、正単レンズと、正レンズと負レンズの接合レンズ
とから構成することができる。
な移動によって生じさせることが好ましい。後群には、
その前群側に一体に絞りを設けることが好ましい。負の
前群は単レンズから構成するのが実際的であり、正の後
群は、正単レンズと、正レンズと負レンズの接合レンズ
とから構成することができる。
【０００７】
【発明の実施形態】図１は、本発明による電子内視鏡の
変倍合焦方法を適用する対物光学系を示している。内視
鏡の体内挿入部１１の先端には、負のパワーの前群１２
が固定され、体内挿入部１１の内部には、正のパワーの
後群１３と、撮像群１４とが光軸方向に可動に設けられ
ている。前群１２は負の単レンズからなり、後群１３
は、正単レンズ１３ａと、正単レンズ１３ｂと負単レン
ズ１３ｃの接合レンズとからなっている。またこの後群
１３は、その前群１２側に絞り１５を一体に有し、撮像
群１４は、ＣＣＤ１６と、カバーガラス、フィルタ類の
平行平面板１７とを一体に有している。
変倍合焦方法を適用する対物光学系を示している。内視
鏡の体内挿入部１１の先端には、負のパワーの前群１２
が固定され、体内挿入部１１の内部には、正のパワーの
後群１３と、撮像群１４とが光軸方向に可動に設けられ
ている。前群１２は負の単レンズからなり、後群１３
は、正単レンズ１３ａと、正単レンズ１３ｂと負単レン
ズ１３ｃの接合レンズとからなっている。またこの後群
１３は、その前群１２側に絞り１５を一体に有し、撮像
群１４は、ＣＣＤ１６と、カバーガラス、フィルタ類の
平行平面板１７とを一体に有している。
【０００８】後群１３は、例えば、図１の上方に示す前
群１２との間隔が最大の状態から、同下方に示す最小の
状態に移動し、このとき、前群１２との合成焦点距離が
短焦点距離から長焦点距離に変化する。撮像群１４は、
この合成焦点距離変化（倍率変化）に伴う結像位置に常
時移動して、倍率を変化させる。
群１２との間隔が最大の状態から、同下方に示す最小の
状態に移動し、このとき、前群１２との合成焦点距離が
短焦点距離から長焦点距離に変化する。撮像群１４は、
この合成焦点距離変化（倍率変化）に伴う結像位置に常
時移動して、倍率を変化させる。
【０００９】図２ないし図４は、以上の運動軌跡を与え
るための具体的な構造例を示している。先端に前群１２
を固定した体内挿入部１１内には、固定外筒２７と固定
内筒２８が固定されており、この固定内筒２８内に、前
方から順に、後群１３と絞り１５を保持した後群枠３４
と、撮像群１４を保持した撮像部枠３５とが軸方向に移
動可能に嵌まっている。この後群枠３４と撮像部枠３５
とは、径方向に突出するピン６６、６７を有し、このピ
ン６６、６７は、固定内筒２８に形成した光軸と平行な
方向の直進案内溝６８、６９を通って外部に突出してい
る。また後群枠３４と撮像部枠３５との間には、両者を
離間する方向に移動付勢する圧縮コイルばね４７が挿入
されている。
るための具体的な構造例を示している。先端に前群１２
を固定した体内挿入部１１内には、固定外筒２７と固定
内筒２８が固定されており、この固定内筒２８内に、前
方から順に、後群１３と絞り１５を保持した後群枠３４
と、撮像群１４を保持した撮像部枠３５とが軸方向に移
動可能に嵌まっている。この後群枠３４と撮像部枠３５
とは、径方向に突出するピン６６、６７を有し、このピ
ン６６、６７は、固定内筒２８に形成した光軸と平行な
方向の直進案内溝６８、６９を通って外部に突出してい
る。また後群枠３４と撮像部枠３５との間には、両者を
離間する方向に移動付勢する圧縮コイルばね４７が挿入
されている。
【００１０】固定内筒２８の外周には、固定外筒２７の
内側に位置するカム筒５０が回動自在に嵌められてお
り、このカム筒５０の外周にスライド筒５５が相対回動
自在に嵌まっている。カム筒５０には、図４に展開形状
例を示す第１、第２、第３のカム溝５１、５２、５３が
形成されており、後群枠３４のピン６６と撮像部枠３５
のピン６７は、この第２、第３のカム溝５２、３にそれ
ぞれ嵌まっている。一方、第１のカム溝５１には、スラ
イド筒５５に設けた筒状部５６に頭部が螺合固定された
ピン６５の基部が嵌合している。図４に示すように、第
２、第３のカム溝５２、５３の形状は、図１の後群１３
と撮像群１４の移動軌跡に対応する非線形溝であり、第
１のカム溝５１は、線形のリード溝である。固定外筒２
７には、筒状部５６に対応する一様断面の径方向突出部
２６が備えられていて、スライド筒５５の回転を規制
し、軸方向移動のみを自在としている。
内側に位置するカム筒５０が回動自在に嵌められてお
り、このカム筒５０の外周にスライド筒５５が相対回動
自在に嵌まっている。カム筒５０には、図４に展開形状
例を示す第１、第２、第３のカム溝５１、５２、５３が
形成されており、後群枠３４のピン６６と撮像部枠３５
のピン６７は、この第２、第３のカム溝５２、３にそれ
ぞれ嵌まっている。一方、第１のカム溝５１には、スラ
イド筒５５に設けた筒状部５６に頭部が螺合固定された
ピン６５の基部が嵌合している。図４に示すように、第
２、第３のカム溝５２、５３の形状は、図１の後群１３
と撮像群１４の移動軌跡に対応する非線形溝であり、第
１のカム溝５１は、線形のリード溝である。固定外筒２
７には、筒状部５６に対応する一様断面の径方向突出部
２６が備えられていて、スライド筒５５の回転を規制
し、軸方向移動のみを自在としている。
【００１１】スライド筒５５には、抜け止め環５７によ
って操作ワイヤ２５の先端部が固定されており、またス
ライド筒５５は、圧縮コイルばね５８により前方に移動
付勢されている。よって、操作ワイヤ２５を操作部側に
引くと、スライド筒５５が図２において右方にスライド
し、体内挿入部側に押すと左方にスライドする。圧縮コ
イルばね５８の付勢力は、圧縮コイルばね４７の付勢力
より強い。
って操作ワイヤ２５の先端部が固定されており、またス
ライド筒５５は、圧縮コイルばね５８により前方に移動
付勢されている。よって、操作ワイヤ２５を操作部側に
引くと、スライド筒５５が図２において右方にスライド
し、体内挿入部側に押すと左方にスライドする。圧縮コ
イルばね５８の付勢力は、圧縮コイルばね４７の付勢力
より強い。
【００１２】以上の構成の装置は、操作ワイヤ２５を押
し引きすると、スライド筒５５が軸方向に進退し、その
結果、ピン６５とカム溝５１を介してカム筒５０が回転
する。カム筒５０が回転すると、カム溝５２、５３、ピ
ン６６、６７及び直進案内溝６８、６９によって、後群
１３と撮像群１４とが光軸方向に上述の関係で移動す
る。
し引きすると、スライド筒５５が軸方向に進退し、その
結果、ピン６５とカム溝５１を介してカム筒５０が回転
する。カム筒５０が回転すると、カム溝５２、５３、ピ
ン６６、６７及び直進案内溝６８、６９によって、後群
１３と撮像群１４とが光軸方向に上述の関係で移動す
る。
【００１３】本実施形態の特徴は、このように後群１３
と撮像群１４を移動させて合成焦点距離を単調に変化さ
せ、同時に合焦位置に撮像群１４を移動させて変倍する
とき、撮像群１４（ＣＣＤ１６）に合焦する物体距離が
単調に変化するようにした点にある。図５の下方は、そ
の具体例を示すもので、合焦物体距離ｄO は、倍率ｍが
約−０．１００〜−０．８００の間で単調に変化すると
き、単調に変化している。つまり倍率ｍが大きくなって
いくときには合焦物体距離ｄO は単調に減少し、倍率ｍ
が小さくなっていくときには合焦物体距離ｄO は単調に
増加している。別言すると、倍率ｍと合焦物体距離ｄO
との関係式ｄO ＝ｔ（ｍ）において、関数ｔの１次微分
ｔ’の符号がｍの変化範囲において一定（変化しない）
となるように、後群１３と撮像群１４を移動させてい
る。
と撮像群１４を移動させて合成焦点距離を単調に変化さ
せ、同時に合焦位置に撮像群１４を移動させて変倍する
とき、撮像群１４（ＣＣＤ１６）に合焦する物体距離が
単調に変化するようにした点にある。図５の下方は、そ
の具体例を示すもので、合焦物体距離ｄO は、倍率ｍが
約−０．１００〜−０．８００の間で単調に変化すると
き、単調に変化している。つまり倍率ｍが大きくなって
いくときには合焦物体距離ｄO は単調に減少し、倍率ｍ
が小さくなっていくときには合焦物体距離ｄO は単調に
増加している。別言すると、倍率ｍと合焦物体距離ｄO
との関係式ｄO ＝ｔ（ｍ）において、関数ｔの１次微分
ｔ’の符号がｍの変化範囲において一定（変化しない）
となるように、後群１３と撮像群１４を移動させてい
る。
【００１４】図５の上方は、倍率ｍを約−０．１００〜
−０．８００の間で単調に変化させるときの後群１３と
撮像群１４の移動軌跡（前群１２と後群１３との間隔ｄ
L及び前群１２と撮像群１４間隔ｄI の変化）を表して
いる。この移動軌跡は、カム環２２のカム溝２３、２４
のカム形状に対応する。この例では、倍率の単調な変化
が、後群と撮像群の単調な移動によって生じており、こ
のため、カム溝２３、２４のカム形状の設定、加工が容
易になり、カム環２２の駆動も容易になる。別言する
と、後群１３は、倍率ｍと前群間隔ｄL の関係式ｄL ＝
ｇ（ｍ）において、関数ｇの１次微分ｇ’の符号がｍの
変化範囲において一定（変化しない）となるように移動
し、同様に、撮像群１４は、倍率ｍと前群撮像群間隔ｄ
I の関係式ｄI ＝ｈ（ｍ）において、関数ｈの１次微分
ｈ’の符号がｍの変化範囲において一定（変化しない）
となるように移動している。
−０．８００の間で単調に変化させるときの後群１３と
撮像群１４の移動軌跡（前群１２と後群１３との間隔ｄ
L及び前群１２と撮像群１４間隔ｄI の変化）を表して
いる。この移動軌跡は、カム環２２のカム溝２３、２４
のカム形状に対応する。この例では、倍率の単調な変化
が、後群と撮像群の単調な移動によって生じており、こ
のため、カム溝２３、２４のカム形状の設定、加工が容
易になり、カム環２２の駆動も容易になる。別言する
と、後群１３は、倍率ｍと前群間隔ｄL の関係式ｄL ＝
ｇ（ｍ）において、関数ｇの１次微分ｇ’の符号がｍの
変化範囲において一定（変化しない）となるように移動
し、同様に、撮像群１４は、倍率ｍと前群撮像群間隔ｄ
I の関係式ｄI ＝ｈ（ｍ）において、関数ｈの１次微分
ｈ’の符号がｍの変化範囲において一定（変化しない）
となるように移動している。
【００１５】表１は、図１に示した対物光学系の具体的
な例を示す数値データである。
な例を示す数値データである。
【表１】 面No. R D Nd νd 1 ∞ 0.30 1.88300 40.8 2 1.463 0.53-1.46 （可変） -- 絞り ∞ 0.03 - - 3 ∞ 0.87 1.77250 49.6 4 -0.865 0.05 - - 5 ∞ 0.68 1.48749 70.2 6 -0.827 0.30 1.92286 21.3 7 -2.971 0.58-2.51 （可変） -- 8 ∞ 1.00 1.52400 0.0 9 ∞ 0.40 1.53000 0.0 10 ∞ 0.03 1.54000 0.0 11 ∞ - - -
【００１６】前群１２（面Ｎｏ．１、２）の焦点距離；
-1.6569 後群１３（面Ｎｏ．３〜７）の焦点距離；1.1197 前群１２と後群１３の合成焦点距離（低倍率端）；1.00
95 同倍率ｍ；-0.092 前群１２と後群１３の合成焦点距離（低倍率端）；1.75
25 同倍率ｍ；-0.817
-1.6569 後群１３（面Ｎｏ．３〜７）の焦点距離；1.1197 前群１２と後群１３の合成焦点距離（低倍率端）；1.00
95 同倍率ｍ；-0.092 前群１２と後群１３の合成焦点距離（低倍率端）；1.75
25 同倍率ｍ；-0.817
【００１７】また表２は、表１のレンズ系において、図
５のグラフを得るための１０段階の倍率ｍにおける具体
的データである。
５のグラフを得るための１０段階の倍率ｍにおける具体
的データである。
【表２】 ｍ ｄO ｄI ｄL （Ｄ２） Ｄ７ -0.092 -10.345 5.370 1.460 0.580 -0.156 -6.999 5.375 1.270 0.775 -0.222 -4.752 5.380 1.200 0.850 -0.289 -3.903 5.420 1.080 1.010 -0.380 -3.412 5.510 0.900 1.280 -0.469 -3.084 5.645 0.785 1.530 -0.591 -2.821 5.880 0.660 1.890 -0.714 -2.631 6.145 0.575 2.240 -0.780 -2.540 6.292 0.542 2.420 -0.817 -2.481 6.370 0.530 2.510
【００１８】図６及び表３は、本発明の別の実施例であ
る。この実施例は、表１に具体的データを示した同一の
レンズ系によって、異なる移動軌跡を得たものである。
この実施例では、第１の実施例と同じく、合焦物体距離
ｄO は、倍率ｍが約−０．１００〜−０．８００の間で
単調に変化するとき、単調に変化している。すなわち、
後群１３と撮像群１４は、倍率ｍと合焦物体距離ｄO と
の関係式ｄO ＝ｔ（ｍ）において、関数ｔの１次微分
ｔ’の符号がｍの変化範囲において一定（変化しない）
となるように移動している。
る。この実施例は、表１に具体的データを示した同一の
レンズ系によって、異なる移動軌跡を得たものである。
この実施例では、第１の実施例と同じく、合焦物体距離
ｄO は、倍率ｍが約−０．１００〜−０．８００の間で
単調に変化するとき、単調に変化している。すなわち、
後群１３と撮像群１４は、倍率ｍと合焦物体距離ｄO と
の関係式ｄO ＝ｔ（ｍ）において、関数ｔの１次微分
ｔ’の符号がｍの変化範囲において一定（変化しない）
となるように移動している。
【００１９】一方、図４の上方に示す後群１３と撮像群
１４の移動軌跡（前群１２と後群１３との間隔ｄL及び
前群１２と撮像群１４との間隔ｄI の変化）は、倍率ｍ
を約−０．１００〜−０．８００の間で単調に変化させ
るとき、単調ではない。このような移動軌跡は、カム環
２２のカム溝２３、２４のカム形状によって決定され
る。この実施例は、第１の実施例に比べて、カム溝２
３、２４のカム形状の設定、加工が複雑になるが、後群
１３を移動させてｍを単調に変化させるとき、合焦物体
距離が単調に変化するという利点は失われていない。
１４の移動軌跡（前群１２と後群１３との間隔ｄL及び
前群１２と撮像群１４との間隔ｄI の変化）は、倍率ｍ
を約−０．１００〜−０．８００の間で単調に変化させ
るとき、単調ではない。このような移動軌跡は、カム環
２２のカム溝２３、２４のカム形状によって決定され
る。この実施例は、第１の実施例に比べて、カム溝２
３、２４のカム形状の設定、加工が複雑になるが、後群
１３を移動させてｍを単調に変化させるとき、合焦物体
距離が単調に変化するという利点は失われていない。
【００２０】
【表３】 ｍ ｄO ｄI ｄL （Ｄ２） Ｄ７ -0.092 -10.345 5.370 1.460 0.580 -0.160 -5.996 5.400 1.390 0.680 -0.249 -4.050 5.430 1.250 0.850 -0.350 -2.917 5.520 1.180 1.010 -0.511 -2.077 5.690 1.080 1.280 -0.617 -1.870 5.820 0.980 1.510 -0.707 -1.941 5.975 0.825 1.820 -0.753 -2.108 6.100 0.710 2.060 -0.797 -2.336 6.270 0.590 2.350 -0.817 -2.481 6.370 0.530 2.510
【００２１】図７及び表４は、比較例１である。この比
較例１は、表１に具体的データを示した同一のレンズ系
によって、異なる移動軌跡を得たものである。この比較
例では、第１、第２の実施例と異なり、倍率ｍが約−
０．１００〜−０．８００の間で単調に変化するとき、
合焦物体距離ｄO の変化は単調ではない。すなわち、後
群１３と撮像群１４は、倍率ｍと合焦物体距離ｄO との
関係式ｄO ＝ｔ（ｍ）において、関数ｔの１次微分ｔ’
の符号がｍの変化範囲において変化するように移動して
いる。
較例１は、表１に具体的データを示した同一のレンズ系
によって、異なる移動軌跡を得たものである。この比較
例では、第１、第２の実施例と異なり、倍率ｍが約−
０．１００〜−０．８００の間で単調に変化するとき、
合焦物体距離ｄO の変化は単調ではない。すなわち、後
群１３と撮像群１４は、倍率ｍと合焦物体距離ｄO との
関係式ｄO ＝ｔ（ｍ）において、関数ｔの１次微分ｔ’
の符号がｍの変化範囲において変化するように移動して
いる。
【００２２】この比較例１では、図７の下方から明らか
なように、後群１３と撮像群１４により倍率を上げる
際、途中（ｍ＝−０．６００近傍）までは合焦物体距離
が短かくなっていくのに対し、さらに倍率を上げると、
同合焦物体距離が逆に長くなってしまっている。このこ
とは、低倍率から途中（ｍ＝−０．６００近傍）の倍率
迄は、観察物（患部）に対して体内挿入部（前群１２）
を接近させていく操作をするのに対し、倍率がｍ＝−
０．６００を越える当たりからは、逆に、観察物（患
部）に対して体内挿入部（前群１２）を離さなければ像
がぼけることを意味し、このような操作は、操作感が悪
い。一般的に、内視鏡による観察では、最初は全体の配
置などを把握するために、焦点距離の短い（倍率ｍの小
さい）状態で開始し、注目したい部分が見つかったら、
徐々に倍率ｍを大きくしていくのが普通である。また、
人間の感覚として、物を大きく見るには近づくのが普通
であるから、倍率ｍを大きくしていく過程で、体内挿入
部を押し込む動作をする。本発明の実施例によれば、こ
のような感覚にあった操作感のよい操作ができるのに、
比較例では、倍率を大きくしていく途中迄は、押し込む
動作をし、ある倍率を超えると、引き抜く動作をしなけ
ればならない。これは不自然であり、操作感が悪い。
なように、後群１３と撮像群１４により倍率を上げる
際、途中（ｍ＝−０．６００近傍）までは合焦物体距離
が短かくなっていくのに対し、さらに倍率を上げると、
同合焦物体距離が逆に長くなってしまっている。このこ
とは、低倍率から途中（ｍ＝−０．６００近傍）の倍率
迄は、観察物（患部）に対して体内挿入部（前群１２）
を接近させていく操作をするのに対し、倍率がｍ＝−
０．６００を越える当たりからは、逆に、観察物（患
部）に対して体内挿入部（前群１２）を離さなければ像
がぼけることを意味し、このような操作は、操作感が悪
い。一般的に、内視鏡による観察では、最初は全体の配
置などを把握するために、焦点距離の短い（倍率ｍの小
さい）状態で開始し、注目したい部分が見つかったら、
徐々に倍率ｍを大きくしていくのが普通である。また、
人間の感覚として、物を大きく見るには近づくのが普通
であるから、倍率ｍを大きくしていく過程で、体内挿入
部を押し込む動作をする。本発明の実施例によれば、こ
のような感覚にあった操作感のよい操作ができるのに、
比較例では、倍率を大きくしていく途中迄は、押し込む
動作をし、ある倍率を超えると、引き抜く動作をしなけ
ればならない。これは不自然であり、操作感が悪い。
【００２３】
【表４】 ｍ ｄO ｄI ｄL （Ｄ２） Ｄ７ -0.092 -10.345 5.370 1.460 0.580 -0.111 -6.614 5.710 1.950 0.430 -0.121 -5.636 5.820 2.090 0.400 -0.146 -4.778 5.760 1.980 0.450 -0.194 -4.167 5.570 1.630 0.610 -0.257 -3.767 5.460 1.300 0.830 -0.376 -3.206 5.510 0.980 1.200 -0.545 -2.788 5.770 0.740 1.700 -0.657 -2.586 5.990 0.650 2.010 -0.817 -2.481 6.370 0.530 2.510
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、焦点距離を変化させる
ために後群を移動させ、この後群の位置変化（焦点距離
変化）によって移動する結像位置に、撮像群を移動させ
て倍率を変化させるタイプの電子内視鏡において、より
使い勝手のよい変倍合焦方法を得ることができる。
ために後群を移動させ、この後群の位置変化（焦点距離
変化）によって移動する結像位置に、撮像群を移動させ
て倍率を変化させるタイプの電子内視鏡において、より
使い勝手のよい変倍合焦方法を得ることができる。
【図１】本発明による電子内視鏡の対物光学系の変倍合
焦方法の一実施形態を示す各群移動形態図である。
焦方法の一実施形態を示す各群移動形態図である。
【図２】図１の移動形態を実現するための機械構成例を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図３】図２のIII −III 線に沿う断面図である。
【図４】図２のカム筒の展開図である。
【図５】本発明による対物光学系の変倍合焦方法の合焦
物体距離、後群移動位置、及び撮像群移動位置の具体的
関係の一例を示すグラフ図である。
物体距離、後群移動位置、及び撮像群移動位置の具体的
関係の一例を示すグラフ図である。
【図６】本発明による対物光学系の変倍合焦方法の合焦
物体距離、後群移動位置、及び撮像群移動位置の具体的
関係の他の例を示すグラフ図である。
物体距離、後群移動位置、及び撮像群移動位置の具体的
関係の他の例を示すグラフ図である。
【図７】比較のために示す、対物光学系の変倍合焦方法
の合焦物体距離、後群移動位置、及び撮像群移動位置の
具体的関係の例を示すグラフ図である。
の合焦物体距離、後群移動位置、及び撮像群移動位置の
具体的関係の例を示すグラフ図である。
１１ 体内挿入部 １２ 前群 １３ 後群 １４ 撮像群 １５ 絞り １６ ＣＣＤ（撮像素子） ２２ カム環
Claims (4)
- 【請求項１】 体内挿入部の先端部に負のパワーの前群
を固定し、体内挿入部内に、正のパワーの後群と、撮像
素子を有する撮像群とを光軸方向に可動に支持し、 上記後群を光軸方向に移動させることで焦点距離を変化
させるとともに、撮像群を光軸方向に移動させて倍率及
び合焦物体距離を変化させ、 かつ、後群を移動させて倍率を単調に変化させるとき、
撮像群の撮像面と共役な点と前群との間隔が単調に変化
するように、該後群と撮像群を移動させることを特徴と
する電子内視鏡の変倍合焦方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の変倍合焦方法において、
倍率の単調な変化は、後群と撮像群の単調な移動によっ
て生じる電子内視鏡の変倍合焦方法。 - 【請求項３】 請求項１または２記載の変倍合焦方法に
おいて、後群には、その前群側に一体に絞りが備えられ
ている電子内視鏡の変倍合焦方法。 - 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか１項記載の
変倍合焦方法において、負のパワーの前群は単レンズか
らなり、正のパワーの後群は、正単レンズと、正レンズ
と負レンズの接合レンズとからなっている電子内視鏡の
変倍合焦方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10097968A JPH11295596A (ja) | 1998-04-09 | 1998-04-09 | 電子内視鏡の変倍合焦方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10097968A JPH11295596A (ja) | 1998-04-09 | 1998-04-09 | 電子内視鏡の変倍合焦方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11295596A true JPH11295596A (ja) | 1999-10-29 |
Family
ID=14206479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10097968A Pending JPH11295596A (ja) | 1998-04-09 | 1998-04-09 | 電子内視鏡の変倍合焦方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11295596A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004138884A (ja) * | 2002-10-18 | 2004-05-13 | Pentax Corp | 内視鏡のオートフォーカス方法 |
| US6844985B2 (en) | 2002-04-05 | 2005-01-18 | Pentax Corporation | Endoscope objective optical system |
| US7158314B2 (en) | 2004-03-10 | 2007-01-02 | Pentax Corporation | Imaging-optical system |
| JP2008139755A (ja) * | 2006-12-05 | 2008-06-19 | Canon Inc | 撮像装置 |
| JP2013190488A (ja) * | 2012-03-12 | 2013-09-26 | Olympus Medical Systems Corp | 光学ユニット及び内視鏡 |
-
1998
- 1998-04-09 JP JP10097968A patent/JPH11295596A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6844985B2 (en) | 2002-04-05 | 2005-01-18 | Pentax Corporation | Endoscope objective optical system |
| DE10315487B4 (de) * | 2002-04-05 | 2011-02-10 | Hoya Corp. | Endoskop-Objektivoptik |
| JP2004138884A (ja) * | 2002-10-18 | 2004-05-13 | Pentax Corp | 内視鏡のオートフォーカス方法 |
| US7158314B2 (en) | 2004-03-10 | 2007-01-02 | Pentax Corporation | Imaging-optical system |
| JP2008139755A (ja) * | 2006-12-05 | 2008-06-19 | Canon Inc | 撮像装置 |
| JP2013190488A (ja) * | 2012-03-12 | 2013-09-26 | Olympus Medical Systems Corp | 光学ユニット及び内視鏡 |
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Legal Events
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