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JPH04236585A - Image pickup optical device - Google Patents

Image pickup optical device

Info

Publication number
JPH04236585A
JPH04236585A JP3019388A JP1938891A JPH04236585A JP H04236585 A JPH04236585 A JP H04236585A JP 3019388 A JP3019388 A JP 3019388A JP 1938891 A JP1938891 A JP 1938891A JP H04236585 A JPH04236585 A JP H04236585A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pass filter
spatial frequency
optical low
objective lens
limiting effect
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP3019388A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kimihiko Nishioka
公彦 西岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP3019388A priority Critical patent/JPH04236585A/en
Publication of JPH04236585A publication Critical patent/JPH04236585A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Color Television Image Signal Generators (AREA)

Abstract

PURPOSE:To pick up a sharp image over a broad object distance range even when no focusing device is provided (or insufficient) in the image pickup optical system having an optical low pass filter. CONSTITUTION:The optical system is provided with an objective lens 1, a solid- state image pickup element 2 receiving an image formed by the objective lens 1, an optical low pass filter 3 whose spatial frequency limit effect is variable arranged between the objective lens 1 and the solid-state image pickup element 2, a detection circuit 11 detecting a focus state of the picked-up object by the objective lens 1 and a control circuit 12 receiving a signal from the detection circuit 11 and controlling the optical low pass filter 3 so as to weaken the spatial frequency limit effect in response to the deviation of the picked-up object from the focus state.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、ビデオカメラ,内視鏡
等に用いられる撮像光学系であって、物体像と撮像手段
との干渉により生ずるモアレを除去するための光学的ロ
ーパスフィルターを備えた撮像光学系に関するものであ
る。
[Industrial Application Field] The present invention relates to an imaging optical system used in video cameras, endoscopes, etc., which is equipped with an optical low-pass filter for removing moiré caused by interference between an object image and an imaging means. This invention relates to an imaging optical system.

【0002】0002

【従来の技術】通常、ビデオカメラ等においては、物体
像と固体撮像素子等の撮像手段との干渉によりモアレが
発生するのを防ぐために、結像光路中に光学的ローパス
フィルターを配置している。光学的ローパスフィルター
は、対物レンズの空間周波数レスポンスを制限して物体
像中の高い空間周波数成分を抑えることにより、物体像
の空間周波数成分と固体撮像素子のサンプリング周波数
との干渉を無くするようにするものである。この光学的
ローパスフィルターは、物体像の鮮鋭度を減少させる方
向に作用するため、物体位置が変化して撮像素子上の物
体像がぼけると、像の鮮鋭度の低下が著しくなり、画質
を損ねる原因となる。
[Prior Art] Usually, in video cameras and the like, an optical low-pass filter is placed in the imaging optical path in order to prevent moiré from occurring due to interference between an object image and an imaging means such as a solid-state imaging device. . An optical low-pass filter eliminates interference between the spatial frequency components of the object image and the sampling frequency of the solid-state image sensor by limiting the spatial frequency response of the objective lens and suppressing high spatial frequency components in the object image. It is something to do. This optical low-pass filter acts in the direction of reducing the sharpness of the object image, so if the object position changes and the object image on the image sensor becomes blurred, the sharpness of the image decreases significantly, impairing image quality. Cause.

【0003】0003

【発明が解決しようとする課題】物体像のぼけを補正す
るために、通常は像面に対して対物レンズの位置を前後
に移動させる、所謂ピント合わせを行っている。しかし
、近年、撮像装置の小型化に伴い、ピント合わせのため
のレンズ駆動機構を実装することが困難となる場合も多
くなってきている。ピント合わせ機構が無くても、対物
レンズの焦点深度の範囲内であれば物体像が鮮鋭に見え
るので、この範囲内であれば実用上問題は無い。しかし
、光学的ローパスフィルターを備えた撮像光学系におい
ては、フィルターが像の鮮鋭度を低下させるように作用
するので、ピント合わせを行わずに鮮鋭に像が見える範
囲が非常に狭く、使用範囲が極めて限定されてしまうと
いう問題がある。
In order to correct the blurring of an object image, so-called focusing is usually performed by moving the position of the objective lens back and forth with respect to the image plane. However, in recent years, as imaging devices have become smaller, it has become increasingly difficult to implement a lens drive mechanism for focusing. Even without a focusing mechanism, the object image can be seen sharply within the depth of focus of the objective lens, so there is no practical problem within this range. However, in an imaging optical system equipped with an optical low-pass filter, the filter acts to reduce the sharpness of the image, so the range in which the image can be seen sharply without focusing is extremely narrow, and the range of use is limited. The problem is that it is extremely limited.

【0004】本発明は、上記問題点に鑑み、光学的ロー
パスフィルターを備えた撮像光学系において、ピント合
わせ機構を持たない(或は不十分な)場合でも、広い物
体距離範囲で鮮鋭な像を撮影出来る撮像光学系を提供す
ることを目的としている。
[0004] In view of the above-mentioned problems, the present invention provides an imaging optical system equipped with an optical low-pass filter that can produce sharp images over a wide object distance range even if it does not have (or is insufficiently equipped with) a focusing mechanism. The purpose is to provide an imaging optical system that can take pictures.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明による撮像光学系
は、対物レンズと、該対物レンズにより形成された像を
受ける撮像手段と、前記対物レンズと前記撮像手段との
間に配置された空間周波数制限効果が可変の光学的ロー
パスフィルターと、前記対物レンズによる撮像対象物の
合焦状態を検出する検出手段と、該検出手段からの信号
を受け前記撮像対象物の合焦状態からのずれに応じて前
記光学的ローパスフィルターをその空間周波数制限効果
が弱くなるように制御する制御手段とを備えていること
を特徴としている。
[Means for Solving the Problems] An imaging optical system according to the present invention includes an objective lens, an imaging means for receiving an image formed by the objective lens, and a space disposed between the objective lens and the imaging means. an optical low-pass filter with a variable frequency limiting effect; a detection means for detecting a focused state of the object to be imaged by the objective lens; and a detection means for detecting a deviation from the focused state of the object to be imaged by receiving a signal from the detection means. The present invention is characterized by comprising a control means for controlling the optical low-pass filter so that its spatial frequency limiting effect is weakened accordingly.

【0006】対物レンズはピント合わせのために全く移
動しないか、移動したとしても物体距離の全範囲の一部
をカバーする程度の移動範囲しか持たない。又、上記検
出手段出は、カメラのオートフォーカス等に使用されて
いる物体距離検出手段であって、これにより撮像対象物
までの距離を検出するようになっている。
[0006] The objective lens does not move at all for focusing, or even if it moves, it only has a range of movement that covers a portion of the entire range of object distances. Further, the detection means is an object distance detection means used for autofocus of a camera, etc., and is adapted to detect the distance to the object to be imaged.

【0007】[0007]

【作用】上記構成によれば、物体距離が対物レンズの焦
点深度範囲或はピント合わせ可能な距離範囲等によって
定められる所定の距離範囲の外にある場合は、それを検
出手段により検出して制御手段により光学的ローパスフ
ィルターの空間周波数制限効果を弱める。即ち、物体像
がピント外れによりぼけてくると、その事自体によって
物体像の空間周波数の高周波成分が減少するためモアレ
が発生しにくくなる反面、物体像の解像度が低下するの
で、光学的ローパスフィルターの空間周波数制限効果を
弱くすることにより物体像の解像度が低下し過ぎるのを
防ぎ、対物レンズ本来の鮮鋭な像を得ることができるの
である。
[Operation] According to the above configuration, when the object distance is outside the predetermined distance range determined by the depth of focus range of the objective lens or the focusable distance range, it is detected by the detection means and controlled. By means of weakening the spatial frequency limiting effect of the optical low-pass filter. In other words, when an object image becomes blurred due to being out of focus, this fact itself reduces the high frequency components of the spatial frequency of the object image, making moiré less likely to occur, but on the other hand, the resolution of the object image decreases, so an optical low-pass filter is used. By weakening the spatial frequency limiting effect, it is possible to prevent the resolution of the object image from decreasing too much and obtain the sharp image inherent to the objective lens.

【0008】[0008]

【実施例】以下、図示した一実施例に基づき本発明を詳
細に説明する。図1は本発明の撮像光学系の一実施例を
含む電子内視鏡の全体の構成を示す概略図、図2は上記
実施例を示す図である。内視鏡は、非常に細い先端部に
対物レンズ,固体撮像素子,その他の構成要素を詰め込
んでいるため、対物レンズを移動させる方式のピント合
わせ機構を設けることが出来ない場合が多いので、本発
明の応用対象としては好適である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be explained in detail below based on one embodiment shown in the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of an electronic endoscope including an embodiment of the imaging optical system of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing the above embodiment. Because an endoscope has an objective lens, solid-state image sensor, and other components packed into its very thin tip, it is often impossible to provide a focusing mechanism that moves the objective lens. It is suitable as an object of application of the invention.

【0009】図1及び図2において、1は対物レンズ、
2は対物レンズ1により形成された像を受ける固体撮像
素子、3は対物レンズ1と固体撮像素子2との間に配置
された空間周波数制限効果が可変の光学的ローパスフィ
ルターである。光学的ローパスフィルター3は、2枚の
水晶板4,4の内面に夫々透明電極5,5を形成、それ
らの間にツイストネマチック型の液晶層6を設けて成る
ものである。2枚の水晶板4,4の常光(実線で示され
ている)と異常光(点線で示されている)の分離方向は
同じになっているものとする。又、2枚の水晶板4,4
の厚さは等しく、該厚さは光学的ローパスフィルター3
の空間周波数制限効果をどの程度にするかに応じて適当
に定める。
In FIGS. 1 and 2, 1 is an objective lens;
Reference numeral 2 denotes a solid-state image sensor that receives an image formed by the objective lens 1, and 3 an optical low-pass filter with variable spatial frequency limiting effect, which is disposed between the objective lens 1 and the solid-state image sensor 2. The optical low-pass filter 3 is constructed by forming transparent electrodes 5, 5 on the inner surfaces of two crystal plates 4, 4, respectively, and providing a twisted nematic liquid crystal layer 6 between them. It is assumed that the two crystal plates 4, 4 separate the ordinary light (indicated by a solid line) and the extraordinary light (indicated by a dotted line) in the same direction. Also, two crystal plates 4, 4
have the same thickness, and the thickness is the same as that of the optical low-pass filter 3.
It is determined appropriately depending on the degree of spatial frequency limiting effect.

【0010】7はスイッチ8を介して透明電極5,5に
接続された電源である。液晶層6は、スイッチ8がOF
Fの時透明電極5,5間に電圧が印加されないのでツイ
ストネマチック配列をとり旋光性を有するが、スイッチ
8がONの時透明電極5,5間に電圧が印加されるので
ツイストネマチック配列がほどけて旋光性が失われる。 液晶層6の厚さは、スイッチ8がONの時入射光の振動
面が90°回転するよに定める。
Reference numeral 7 denotes a power source connected to the transparent electrodes 5, 5 via a switch 8. The liquid crystal layer 6 is turned off when the switch 8 is turned off.
When F is applied, no voltage is applied between the transparent electrodes 5, 5, so a twisted nematic arrangement is taken and optical rotation is achieved, but when the switch 8 is ON, a voltage is applied between the transparent electrodes 5, 5, so the twisted nematic arrangement is unraveled. The optical rotation is lost. The thickness of the liquid crystal layer 6 is determined so that the vibration plane of the incident light rotates by 90 degrees when the switch 8 is turned on.

【0011】対物レンズ1を通ってきた光は、第1の水
晶板4で常光と異常光に分けられる。図2に示したごと
くスイッチ8がONの時は、液晶層6には旋光性が無く
、両光の振動面の向きが変わらないので、第2の水晶板
4に対しても常光,異常光のままである。従って、両光
は第2の水晶板4によって分離距離が拡大されて固体撮
像素子2に入射するので、その分離距離に応じた空間周
波数制限効果が生まれる。
The light passing through the objective lens 1 is separated into ordinary light and extraordinary light by a first crystal plate 4. As shown in FIG. 2, when the switch 8 is ON, the liquid crystal layer 6 has no optical rotation and the directions of the vibration planes of both lights do not change. It remains as it is. Therefore, since the separation distance between the two lights is expanded by the second crystal plate 4 and the two lights enter the solid-state image sensor 2, a spatial frequency limiting effect is produced in accordance with the separation distance.

【0012】又、図3に示したごとくスイッチ8がOF
Fの時は、液晶層6の旋光性により、両光の振動面の向
きが90度変わるので、第1の水晶板4に対して常光,
異常光であった光が第2の水晶板4に対して夫々異常光
,常光となる。そして、2枚の水晶板4,4の厚さが同
じなので、第1の水晶板4で分離された両光は第2の水
晶板4を射出する際に再び一本に融合されて固体撮像素
子2に入射する。従って、光線が横にずれるだけであっ
て、空間周波数制限効果は発生しない。
Furthermore, as shown in FIG. 3, the switch 8 is turned off.
At F, the directions of the vibration planes of both lights change by 90 degrees due to the optical rotation of the liquid crystal layer 6, so the ordinary light and
The light that was abnormal light becomes extraordinary light and ordinary light for the second crystal plate 4, respectively. Since the thickness of the two crystal plates 4, 4 is the same, both lights separated by the first crystal plate 4 are merged into one beam again when exiting the second crystal plate 4, and solid-state imaging is performed. incident on element 2. Therefore, the light beam is only shifted laterally, and no spatial frequency limiting effect occurs.

【0013】再び図1において、9は固体撮像素子2か
らの出力信号を映像信号に変換する信号処理回路、10
は信号処理回路9からの映像信号に応じて画像を表示す
るTVモニタである。11は信号処理回路9からの信号
によりデフォーカス(ぼけ)を検出する検出回路、12
は検出回路11からの信号により光学的ローパスフィル
ター3のスイッチ8を制御する制御回路である。13は
光源ランプ14と光源ランプ14からの光量を変化させ
る可変絞り15と光源ランプ14からの光を集める集光
レンズ16とから成る光源装置、17は光源装置13か
らの光を内視鏡先端部に送るライトガイド、18はライ
トガイド17からの光を物体に照射する照明レンズであ
る。
Referring again to FIG. 1, reference numeral 9 denotes a signal processing circuit that converts the output signal from the solid-state image sensor 2 into a video signal, and 10
is a TV monitor that displays images in accordance with the video signal from the signal processing circuit 9. 11 is a detection circuit that detects defocus (blur) based on a signal from the signal processing circuit 9; 12;
is a control circuit that controls the switch 8 of the optical low-pass filter 3 based on the signal from the detection circuit 11. 13 is a light source device consisting of a light source lamp 14, a variable aperture 15 that changes the amount of light from the light source lamp 14, and a condenser lens 16 that collects the light from the light source lamp 14; 17 is a light source device that directs the light from the light source device 13 to the tip of the endoscope; A light guide 18 is an illumination lens that irradiates the object with light from the light guide 17.

【0014】ここで、信号処理回路9からの信号により
デフォーカス(ぼけ)を検出する原理について説明する
。内視鏡を例えば体腔内部に挿入すると、固体撮像素子
2を駆動している状態では信号処理回路9から映像信号
が次々と出力される。その一部を用いて検出回路11に
より像の鮮鋭度を検出する。検出の方法は、自動焦点検
出等の分野で良く知られた方法を採用すれば良い。例え
ば互いに隣接する画素間の出力信号xi ,xi+1 
の差の絶対値をデフォーカス検出のために使用する画素
の全てについて加えた値Σ|xi +xi+1 |を計
算して、物体と内視鏡先端との距離が変化した場合にこ
の値が増加するか減少するかにより、物体までの距離が
合焦位置の前側に外れているのか後側に外れているのか
を判別できる。内視鏡先端と物体との距離は頻繁に変化
する(例えば胃の内壁は始終動いている)ので、この様
なやり方でデフォーカス(ぼけ)の検出は十分可能であ
る。
The principle of detecting defocus (blur) using the signal from the signal processing circuit 9 will now be explained. For example, when an endoscope is inserted into a body cavity, video signals are output one after another from the signal processing circuit 9 while the solid-state image sensor 2 is being driven. A detection circuit 11 uses a portion of the image to detect the sharpness of the image. As the detection method, a method well known in the field of automatic focus detection etc. may be adopted. For example, output signals xi, xi+1 between mutually adjacent pixels
Calculate the value Σ|xi +xi+1 | which is the sum of the absolute value of the difference for all pixels used for defocus detection, and this value increases when the distance between the object and the endoscope tip changes. It can be determined whether the distance to the object is in front of or behind the in-focus position by determining whether the distance to the object is in front of or behind the in-focus position. Since the distance between the endoscope tip and the object changes frequently (for example, the inner wall of the stomach is constantly moving), this method is sufficient to detect defocus (blur).

【0015】本実施例は上述の如く構成されているから
、検出回路11が信号処理回路9からの信号により物体
距離が対物レンズ1の焦点深度範囲或はピント合わせ可
能な距離範囲等によって定められる所定の距離の範囲内
にあることを検出すると、検出回路11からの信号によ
り制御回路12は光学的ローパスフィルター3のスイッ
チ8をONにする。すると、上記原理により光学的ロー
パスフィルター3の空間周波数制限効果が発生し、モア
レが除去される。一方、検出回路11が信号処理回路9
からの信号により物体距離が対物レンズ1の焦点深度範
囲或はピント合わせ可能な距離範囲等によって定められ
る所定の距離の範囲外にあることを検出すると、検出回
路11からの信号により制御回路12は光学的ローパス
フィルター3のスイッチ8をOFFにする。すると、上
記原理により光学的ローパスフィルター3の空間周波数
制限効果が無くなるので物体像の解像度が低下し過ぎる
のが防止され、対物レンズ1本来の鮮鋭な像を得ること
ができる。尚、物体像がピント外れにより少しぼけてく
ると、その事自体によって物体像の空間周波数の高周波
成分が減少するためモアレも除去される。
Since this embodiment is constructed as described above, the detection circuit 11 uses a signal from the signal processing circuit 9 to determine the object distance based on the depth of focus range of the objective lens 1 or the range of distance that can be focused. When detecting that the distance is within a predetermined distance, the control circuit 12 turns on the switch 8 of the optical low-pass filter 3 in response to a signal from the detection circuit 11. Then, according to the above principle, the spatial frequency limiting effect of the optical low-pass filter 3 occurs, and moiré is removed. On the other hand, the detection circuit 11 is connected to the signal processing circuit 9
When it is detected by the signal from the detection circuit 11 that the object distance is outside the predetermined distance range determined by the depth of focus range of the objective lens 1 or the focusable distance range, the control circuit 12 is activated by the signal from the detection circuit 11. Turn off the switch 8 of the optical low-pass filter 3. Then, according to the above-mentioned principle, the spatial frequency limiting effect of the optical low-pass filter 3 is eliminated, so that the resolution of the object image is prevented from decreasing too much, and the sharp image inherent to the objective lens 1 can be obtained. Note that when the object image becomes a little blurred due to being out of focus, moiré is also removed because the high frequency component of the spatial frequency of the object image decreases due to this fact.

【0016】次に、像のピントがぼけた時、これを光学
的ローパスフィルター3のMTF(Modulatio
n  Transfer  Function:伝達関
数)の値の変化でどの程度補えるかについて示す。
Next, when the image is out of focus, this is changed to the MTF (Modulation) of the optical low-pass filter 3.
It shows how much compensation can be made by changing the value of n Transfer Function.

【0017】図4は固体撮像素子2の画素の配列を拡大
して示したもであり、1画素の水平走査方向及び垂直走
査方向のピッチをそれぞれPX ,PY とする。ここ
で用いられている撮像方式は、色差順次方式と呼ばれて
いるものであって、固体撮像素子2の各画素上にはCy
(シアン),Mg(マゼンタ),Ye(イエロー),G
(グリーン)のカラーフィルターがそれぞれ取りつけら
れており、図4に示されたカラーフィルターの配列を単
位としてカラーモザイクフィルターが構成されている。 そして、奇数フィールドでは■で示す2行を加算して読
みだし、偶数フィールドでは■で示す2行を加算して読
みだすようにしたものである(参考文献:CCDカメラ
技術、竹村裕夫著、ラジオ技術社刊)。
FIG. 4 shows an enlarged view of the pixel arrangement of the solid-state image sensor 2, and the pitches of one pixel in the horizontal scanning direction and the vertical scanning direction are respectively PX and PY. The imaging method used here is called a color difference sequential method, and Cy
(cyan), Mg (magenta), Ye (yellow), G
(green) color filters are respectively attached, and a color mosaic filter is constructed using the array of color filters shown in FIG. 4 as a unit. Then, in odd-numbered fields, the two lines indicated by ■ are added and read out, and in the even-numbered fields, the two lines indicated by ■ are added and read out (References: CCD camera technology, written by Hiroo Takemura, radio Published by Gijutsusha).

【0018】光学的ローパスフィルター3による2重像
の間隔を、図2に示した如くSであるとすると、色のモ
アレを除去するためには、       S≒PX               
                         
         (1)とするのが一般的である。こ
の時、対物レンズ1が無収差であるとすれば、像の水平
走査方向のMTFは、図5のAに示す如く、光学的ロー
パスフィルター3のMTFに等しくなる。ここで、光学
的ローパスフィルター3のMTFをMLとすると、       ML =cos(πPX u)     
                         
  (2)となる。但し、uは水平走査方向の空間周波
数である。
Assuming that the interval between the double images formed by the optical low-pass filter 3 is S as shown in FIG. 2, in order to remove color moiré, S≒PX.

(1) is common. At this time, assuming that the objective lens 1 has no aberration, the MTF of the image in the horizontal scanning direction is equal to the MTF of the optical low-pass filter 3, as shown in A of FIG. Here, if the MTF of the optical low-pass filter 3 is ML, then ML = cos(πPX u)

(2) becomes. However, u is the spatial frequency in the horizontal scanning direction.

【0019】次に、物体の位置がピントの合った状態か
らずれて、図6に示した如く、対物レンズ1による固体
撮像素子2上で結像光束が直径dの円形にぼけたとする
。この時、ぼけが画像のぼけとして感じられない限界即
ち被写界深度の限界にあるものとすると、画素の走査 
 向及び垂直走査方向のピッチの平均をPは、
Next, it is assumed that the position of the object deviates from the focused state and the imaging light beam on the solid-state image sensor 2 formed by the objective lens 1 blurs into a circular shape with a diameter d, as shown in FIG. At this time, assuming that the blur is at the limit where it is not felt as image blur, that is, at the limit of the depth of field, the pixel scanning
P is the average pitch in the direction and vertical scanning direction.

【002
0】
002
0]

【数1】[Math 1]

【0021】となる。そして、       d=4P               
                         
        (4)程度であることが実用上問題が
少ないので、この範囲内で光学系の性質を検討する。被
写体によっては、      2P≦d≦6P    
                         
             (5)の範囲の値をとるこ
とが知られている。
[0021] And d=4P

Since a value of about (4) poses few practical problems, the properties of the optical system will be examined within this range. Depending on the subject, 2P≦d≦6P

It is known that it takes a value in the range of (5).

【0022】ここで、被写界深度の範囲に上限と下限が
あるのは、まさに実用上の観点からくるものである。物
体の中に比較的細かい構造が少ない(例えば医療用内視
鏡の観察対象物はこのようなものが多い)場合には、か
なりデフォーカス量が大きくてもそれを観察者が検知で
きない。従って、この様な場合は実用上の焦点深度は非
常に深くなる。逆に、細かい構造が多い物体(工業用内
視鏡の観察対象物は医療用内視鏡に比べるとこのような
ものが多い)を観察する場合は、デフォーカス量が小さ
くて観察者がそれを検知できるので、実用上の焦点深度
は浅くなる。被写界深度の上限と下限が3倍も異なる理
由は、この辺にある。
[0022] Here, the reason why there is an upper limit and a lower limit to the range of depth of field comes from a practical viewpoint. If the object has relatively few fine structures (for example, many objects observed with medical endoscopes have such structures), the observer cannot detect it even if the amount of defocus is quite large. Therefore, in such a case, the practical depth of focus becomes very deep. Conversely, when observing objects with many fine structures (objects observed with industrial endoscopes are more like this than with medical endoscopes), the amount of defocus is small and the observer is unable to can be detected, so the practical depth of focus is shallow. This is the reason why the upper and lower limits of depth of field are three times different.

【0023】又、錯乱円の直径がdになる程度にデフォ
ーカスした時のMTFをMd とすると、      
Md =2J(πdu)/πdu          
                  (6)となる。 但し、J(πdu)は1次のベッセル関数である。d=
4Pとした場合のMd のグラフを図5のBに示す。こ
れによれば、Md のカットオフ周波数は、     
 1.22/4P=0.305/P=0.369/PX
         (7)で与えられる。
[0023] Also, if the MTF when defocused to the extent that the diameter of the circle of confusion becomes d is Md, then
Md = 2J(πdu)/πdu
(6) becomes. However, J(πdu) is a first-order Bessel function. d=
A graph of Md in the case of 4P is shown in FIG. 5B. According to this, the cutoff frequency of Md is
1.22/4P=0.305/P=0.369/PX
It is given by (7).

【0024】最近用いられる固体撮像素子2の1画素は
、水平走査方向に長い場合が多く、       PY =kPX            
                         
        (8)と表せる。但し、k=0.5〜
1.0程度である。仮に、k=0.682とすれば、式
(8)と(3)とから、PX =1.211Pが得られ
る。従って、ML のカットオフ周波数は、図5に示し
た如く、0.413/Pとなる。
One pixel of the solid-state image sensor 2 used recently is often long in the horizontal scanning direction, and PY = kPX

It can be expressed as (8). However, k=0.5~
It is about 1.0. If k=0.682, then PX=1.211P can be obtained from equations (8) and (3). Therefore, the cutoff frequency of ML is 0.413/P, as shown in FIG.

【0025】さて、物体が被写界深度の限界にある時、
光学的ローパスフィルター3の空間周波数制限効果があ
るなら、該空間周波数制限効果とピント外れによるぼけ
とを合わせたMTFは図5のCのようになる。CはAと
Bとを掛け合わせたものである。しかし、光学的ローパ
スフィルター3の空間周波数制限効果がないならば、M
TFはBのようになり、BとCとの差の分だけMTFが
改善されて像が鮮鋭になる。
Now, when the object is at the limit of the depth of field,
If there is a spatial frequency limiting effect of the optical low-pass filter 3, the MTF, which is the sum of the spatial frequency limiting effect and the blur caused by out-of-focus, will be as shown in C in FIG. C is the product of A and B. However, if there is no spatial frequency limiting effect of the optical low-pass filter 3, then M
The TF becomes like B, and the MTF is improved by the difference between B and C, resulting in a sharper image.

【0026】以上、d=4P=3.30PX の場合つ
いて説明したが、光学的ローパスフィルター3の空間周
波数制限作用はd=3P程度の物体距離で解除しても良
く、この方がより鮮鋭な像を得ることができる。即ち、
d=3P=2.48PX の時のMd のカットオフ周
波数は0.406/Pとなり、光学的ローパスフィルタ
ー3のカットオフ周波数とほぼ同じ周波数となるので、
光学的ローパスフィルター3の空間周波数制限効果を無
くしてもモアレ除去効果は十分なのである。
The case where d=4P=3.30PX has been explained above, but the spatial frequency limiting effect of the optical low-pass filter 3 may be canceled at an object distance of about d=3P, which produces a sharper image. can be obtained. That is,
The cutoff frequency of Md when d=3P=2.48PX is 0.406/P, which is almost the same frequency as the cutoff frequency of the optical low-pass filter 3.
Even if the spatial frequency limiting effect of the optical low-pass filter 3 is eliminated, the moiré removal effect is sufficient.

【0027】物体距離の変化に伴う錯乱円径d(光学的
ローパスフィルター3によるぼけの効果は含んでいない
)と光学的ローパスフィルター3の空間周波数制限効果
を切り換えた場合の全体としての空間周波数制限効果と
の関係を図7の実線A,B,C,Dに示した。Aはd=
1.65PX で光学的ローパスフィルター3の空間周
波数制限効果が切り替わる場合を、Bはd=2.48P
X で光学的ローパスフィルター3の空間周波数制限効
果が切り替わる場合を、Cはd=3.30PX で光学
的ローパスフィルター3の空間周波数制限効果が切り替
わる場合を、Dはd=4.13PX で光学的ローパス
フィルター3の空間周波数制限効果が切り替わる場合を
夫々示している。被写体によって、光学的ローパスフィ
ルター3の空間周波数制限効果を切り換えるdの値は、
1.5PX 〜6PX の間で適当に選べば良い。
Overall spatial frequency limitation when switching the diameter d of the circle of confusion (does not include the blurring effect caused by the optical low-pass filter 3) and the spatial frequency limitation effect of the optical low-pass filter 3 as the object distance changes The relationship with the effect is shown in solid lines A, B, C, and D in FIG. A is d=
When the spatial frequency limiting effect of the optical low-pass filter 3 is switched at 1.65PX, B is d=2.48P.
X is the case where the spatial frequency limiting effect of the optical low-pass filter 3 is switched, C is the case where the spatial frequency limiting effect of the optical low-pass filter 3 is switched at d=3.30PX, and D is the case where the spatial frequency limiting effect of the optical low-pass filter 3 is switched at d=4.13PX. The cases in which the spatial frequency limiting effect of the low-pass filter 3 is switched are shown. The value of d for switching the spatial frequency limiting effect of the optical low-pass filter 3 depending on the subject is:
It may be selected appropriately between 1.5PX and 6PX.

【0028】対物レンズ1による錯乱円径dの大きさは
、物体距離が分かれば対物レンズ1のFナンバーから計
算で容易に求まる。光学的ローパスフィルター3を通さ
ない光束を用いて物体距離を検出する場合には、物体距
離が正確に求まるので、これと対物レンズのFナンバー
から錯乱円径dを算出する。光学的ローパスフィルター
3を通った光束を用いて物体距離を検出する場合には、
物体像の鮮鋭度には光学的ローパスフィルター3による
空間周波数制限効果が含まれているため、この場合には
MTFの値から物体距離を換算で求めることになる。即
ち、光学的ローパスフィルター3のMTF特性は、その
動作状態が既知であるので当然分り、固体撮像素子2か
らの像のフーリェ変換を光学的ローパスフィルター3の
MTFで割れば、光学的ローパスフィルター3のMTF
を除く物体像のMTFが分かる。この物体像のMTFか
らおよその物体距離が分かるので、錯乱円径dが求めら
れる。以上のようにして求めた錯乱円形dに基づいて図
7に示したように、光学的ローパスフィルター3の空間
周波数制限効果を切り換える。
The size of the diameter d of the circle of confusion caused by the objective lens 1 can be easily calculated from the F number of the objective lens 1 if the object distance is known. When detecting the object distance using a light beam that does not pass through the optical low-pass filter 3, the object distance can be determined accurately, so the diameter d of the circle of confusion is calculated from this and the F number of the objective lens. When detecting the object distance using the light flux that has passed through the optical low-pass filter 3,
Since the sharpness of the object image includes the spatial frequency limiting effect by the optical low-pass filter 3, in this case, the object distance is calculated from the MTF value. That is, the MTF characteristic of the optical low-pass filter 3 can be naturally determined since its operating state is known, and if the Fourier transform of the image from the solid-state image sensor 2 is divided by the MTF of the optical low-pass filter 3, the MTF characteristic of the optical low-pass filter 3 can be determined. MTF of
The MTF of the object image excluding . Since the approximate object distance is known from the MTF of this object image, the diameter d of the circle of confusion can be determined. Based on the confusion circle d obtained as described above, the spatial frequency limiting effect of the optical low-pass filter 3 is switched as shown in FIG.

【0029】上記例では光学的ローパスフィルター3の
空間周波数制限効果の切り換えが2段切り換えなので、
段階的に空間周波数制限効果が変化するが、特開昭61
─268570号公報に示されているような光の分離間
隔Sが連続的に変わる光学的ローパスフィルターを用い
れば、連続的に空間周波数制限効果を変化させることが
できる。即ち図8はそのような光学的ローパスフィルタ
ー19を示す断面図であって、これは液晶層20を2つ
の透明電極21,21で挟み、両透明電極21,21を
可変抵抗22(制御回路12により制御される)を介し
て電源7と接続してなるものである。そして、図7の点
線E,Fに示したように、錯乱円径dの増大と共に徐々
に光学的ローパスフィルター19の空間周波数制限効果
を減らしていっても良い。この場合、図9に示した如く
、空間周波数制限効果が半分に成る点、即ち空間周波数
制限効果が最も大きい場合のカットオフ周波数において
、MTFの値が空間周波数制限効果が最も大きい場合の
値(最大値)と空間周波数制限効果が最も小さい場合の
値(最小値)との差の1/2の値になる点Qを、図7に
示した如く、       1.5PX ≦d≦6PX       
                         
   (9)の間に選べば、ピントぼけによるMTFの
低下を光学的ローパスフィルター19の空間周波数制限
効果を減らすことで抑えることができる。
In the above example, the spatial frequency limiting effect of the optical low-pass filter 3 is switched in two stages, so
Although the spatial frequency limiting effect changes step by step,
By using an optical low-pass filter in which the light separation interval S changes continuously, as shown in Japanese Patent No. 268,570, the spatial frequency limiting effect can be changed continuously. That is, FIG. 8 is a sectional view showing such an optical low-pass filter 19, in which a liquid crystal layer 20 is sandwiched between two transparent electrodes 21, 21, and both transparent electrodes 21, 21 are connected to a variable resistor 22 (control circuit 12). The power source 7 is connected to the power source 7 via a Then, as shown by dotted lines E and F in FIG. 7, the spatial frequency limiting effect of the optical low-pass filter 19 may be gradually reduced as the diameter d of the circle of confusion increases. In this case, as shown in FIG. 9, at the point where the spatial frequency limiting effect is halved, that is, at the cutoff frequency where the spatial frequency limiting effect is the largest, the MTF value is the value at which the spatial frequency limiting effect is the largest ( As shown in Fig. 7, the point Q at which the value is 1/2 of the difference between the maximum value) and the value when the spatial frequency limiting effect is the smallest (minimum value) is 1.5PX ≦d≦6PX

If (9) is selected, the decrease in MTF due to defocus can be suppressed by reducing the spatial frequency limiting effect of the optical low-pass filter 19.

【0030】これまで水平走査方向について考えてきた
が、垂直走査方向についても同様に、ピントぼけの増大
と共に光学的ローパスフィルターの空間周波数制限効果
を減少させれば、MTFの低下を抑えることができる。 この場合、       1.5P≦d≦6P          
                         
 (10)の間に光学的ローパスフィルターの空間周波
数制限効果の切り替わる点又は点Qを選べば良い。光学
的ローパスフィルターは水平走査方向にも空間周波数制
限効果を持つものであっても良いし、垂直走査方向のみ
に空間周波数制限効果を持つものでも良い。後者の場合
、光学的ローパスフィルターの空間周波数制限効果の切
り替え点は、       1.5PY ≦d≦6PY       
                         
 (11)の間に選べば良い。又、光学的ローパスフィ
ルターの空間周波数制限効果は、水平走査方向及び垂直
走査方向の両方について変えても良いし、一方向のみに
ついて変えても良い。
We have considered the horizontal scanning direction so far, but similarly in the vertical scanning direction, if the spatial frequency limiting effect of the optical low-pass filter is reduced as the defocus increases, the decrease in MTF can be suppressed. . In this case, 1.5P≦d≦6P

It is sufficient to select a point or point Q at which the spatial frequency limiting effect of the optical low-pass filter changes during (10). The optical low-pass filter may have a spatial frequency limiting effect also in the horizontal scanning direction, or may have a spatial frequency limiting effect only in the vertical scanning direction. In the latter case, the switching point of the spatial frequency limiting effect of the optical low-pass filter is 1.5PY ≦d≦6PY

You can choose between (11). Further, the spatial frequency limiting effect of the optical low-pass filter may be changed in both the horizontal scanning direction and the vertical scanning direction, or may be changed in only one direction.

【0031】又、カラーモザイクフィルターのない固体
撮像素子2を用いた場合には、光学的ローパスフィルタ
ーの空間周波数制限効果の切り替わる点を又は空間周波
数制限効果が連続的に変化する場合は点Qを、    
  P≦d≦4P                 
                         
(12)の間に選べば、同様の効果が得られる。何故な
ら、被写界深度の限界はおよそd=2P〜2.5P程度
となることが知られているからである。この場合のdの
値はカラーモザイクフィルター付の固体撮像素子2の場
合のおよそ2/3である。
Furthermore, when using the solid-state image sensor 2 without a color mosaic filter, the point where the spatial frequency limiting effect of the optical low-pass filter changes, or the point Q when the spatial frequency limiting effect changes continuously. ,
P≦d≦4P

A similar effect can be obtained by selecting between (12). This is because it is known that the limit of the depth of field is about d=2P to 2.5P. The value of d in this case is approximately 2/3 of that in the case of the solid-state image sensor 2 with a color mosaic filter.

【0032】以上、0.5<k<1.0の場合について
述べたが、実際には0.25<k<3.0くらいの場合
もあり得る。その時には、撮像光学系の特性に応じて、
式(9)は、       PX ≦d≦9PX          
                         
    (13)で置き換えられ、式(10)は、       P≦d≦9P             
                         
    (14)で置き換えられ、式(12)は、       0.5P≦d≦6P          
                         
 (15)で置き換えられる。又、垂直走査方向につい
ては、      PY ≦d≦9PY       
                         
       (16)の範囲で、光学的ローパスフィ
ルターの空間周波数制限効果の切り替わる点又は点Qを
選べば良い。
Although the case of 0.5<k<1.0 has been described above, the case of 0.25<k<3.0 may actually occur. At that time, depending on the characteristics of the imaging optical system,
Equation (9) is, PX ≦d≦9PX

(13), formula (10) becomes P≦d≦9P

(14), formula (12) becomes 0.5P≦d≦6P

(15) is replaced. Also, regarding the vertical scanning direction, PY ≦d≦9PY

It is sufficient to select a point or point Q at which the spatial frequency limiting effect of the optical low-pass filter changes within the range of (16).

【0033】要するに、ピントぼけによって生ずる空間
周波数制限効果と光学的ローパスフィルターの空間周波
数制限効果との積で生ずるモアレ除去効果がほぼ一定に
なるように、物体距離の変化と共に光学的ローパスフィ
ルターの空間周波数制限効果の強さを変えることが大切
である。
In short, the spatial frequency of the optical low-pass filter is adjusted as the object distance changes so that the moiré removal effect, which is caused by the product of the spatial frequency limiting effect caused by defocus and the spatial frequency limiting effect of the optical low-pass filter, becomes approximately constant. It is important to change the strength of the frequency limiting effect.

【0034】尚、デフォーカス(ぼけ)の検出方法とし
ては、照明光学系から赤外光のような物体距離検出用の
光を出し、対物レンズ1に入射する光の入射位置を固体
撮像素子2上で求めるようにして、照明レンズ18と対
物レンズ1との距離を基線長として物体までの距離を検
出する方法もある。これは、自動焦点検出の分野では、
アクティブフォーカス検出法と呼ばれているものである
As a method for detecting defocus (blur), light for object distance detection such as infrared light is emitted from the illumination optical system, and the incident position of the light incident on the objective lens 1 is detected by the solid-state image sensor 2. There is also a method of detecting the distance to the object using the distance between the illumination lens 18 and the objective lens 1 as the base line length, as determined above. In the field of autofocus detection, this
This is called an active focus detection method.

【0034】又、アクティブフォーカス検出法の他の例
としては、対物レンズ1から少し離れた内視鏡先端面か
ら半導体レーザ等を光源とする赤外光ビームを物体に投
影し、その反射光を撮像光学系で捕らえ、その固体撮像
素子2上での像位置が物体距離により変化することを利
用して物体までの距離を検出する方法がある。
As another example of the active focus detection method, an infrared light beam using a semiconductor laser or the like as a light source is projected onto an object from the tip of the endoscope a little distance from the objective lens 1, and the reflected light is detected. There is a method of detecting the distance to the object by capturing it with an imaging optical system and utilizing the fact that the image position on the solid-state image sensor 2 changes depending on the object distance.

【0035】又、信号処理回路9からの出力信号を信号
処理回路11に入力せしめるのに加えて、光源装置13
にライトガイド17に入射する光量を検出するセンサー
を配置してその出力信号を信号処理回路11に入力せし
めるようにし、信号処理回路9からの信号が像のぼけが
大きいことを示し且つ該センサーからの信号が上記入射
光量が大きいことを示しているならば物体が遠点にあり
、信号処理回路9からの信号が像のぼけが大きいことを
示し且つ該センサーからの信号が上記入射光量が小さい
ことを示しているならば物体が近点にあると判断する方
法を採用しても良い。但し、この場合物体の反射率によ
ってもライトガイド17に入射する光量を変化させるの
で、場合に応じて併用するのが望ましい。
In addition to inputting the output signal from the signal processing circuit 9 to the signal processing circuit 11, the light source device 13
A sensor for detecting the amount of light incident on the light guide 17 is disposed at the center, and its output signal is input to the signal processing circuit 11, so that the signal from the signal processing circuit 9 indicates that the image is largely blurred, and the sensor If the signal indicates that the amount of incident light is large, the object is at the far point, the signal from the signal processing circuit 9 indicates that the image is largely blurred, and the signal from the sensor indicates that the amount of incident light is small. If this indicates that the object is at the periapsis, a method of determining that the object is at the periapsis may be adopted. However, in this case, since the amount of light incident on the light guide 17 also changes depending on the reflectance of the object, it is desirable to use them together depending on the situation.

【0036】空間周波数制限効果が可変の光学的ローパ
スフィルターとしては、上記例の他に、少なくとも2枚
の水晶板等の複屈折板を光軸方向に重ね合わせて成り、
それらを相互に回転させて複屈折効果即ち空間周波数制
限効果を変えるような光学的ローパスフィルターでも良
い。
[0036] In addition to the above-mentioned examples, an optical low-pass filter with a variable spatial frequency limiting effect is made by superimposing at least two birefringent plates such as quartz plates in the optical axis direction.
An optical low-pass filter may also be used that rotates them relative to each other to change the birefringence effect, that is, the spatial frequency limiting effect.

【0037】又、図10に示した如く、透明ゴム等の透
明弾性体から成る回転対称のトーリックレンズ23を圧
電素子24等の力により変形させて点像強度分布の形を
変えることにより空間周波数制限効果をかえるものでも
良いし、図11に示した如く、透明ゴム等の透明弾性体
から成る回折格子フィルター25を圧電素子24等の力
により変形させて点像強度分布の形を変えることにより
空間周波数制限効果をかえるものでも良い。
Furthermore, as shown in FIG. 10, the rotationally symmetrical toric lens 23 made of a transparent elastic material such as transparent rubber is deformed by the force of the piezoelectric element 24, etc., and the shape of the point spread intensity distribution is changed, thereby changing the spatial frequency. The limiting effect may be changed, and as shown in FIG. 11, the shape of the point spread intensity distribution may be changed by deforming the diffraction grating filter 25 made of a transparent elastic material such as transparent rubber by the force of the piezoelectric element 24 or the like. It may also be one that changes the spatial frequency limiting effect.

【0038】これまで電子撮像光学系について述べてき
たが、本発明はイメージガイドを用いたファイバースコ
ープ等の撮像光学系にも適用できる。その場合は上記式
(15)を満足するdの時に光学的ローパスフィルター
の空間周波数制限効果が変化するようにすれば良い。
Although the electronic imaging optical system has been described so far, the present invention can also be applied to an imaging optical system such as a fiberscope using an image guide. In that case, the spatial frequency limiting effect of the optical low-pass filter may be changed when d satisfies the above equation (15).

【0039】又、電子撮像光学系の場合で、光学的ロー
パスフィルターの空間周波数制限効果の減少だけでは補
い切れない程ピントぼけが大きい場合には、信号処理回
路のアパーチャー補正回路のMTF特性を高周波で持ち
上げてMTFの低下を補うようにしても良い。
In addition, in the case of an electronic imaging optical system, if the defocus is so great that it cannot be compensated for only by reducing the spatial frequency limiting effect of the optical low-pass filter, the MTF characteristics of the aperture correction circuit of the signal processing circuit may be adjusted to a high frequency. It may also be possible to compensate for the decrease in MTF by lifting it.

【0040】これまでの例は光学的ローパスフィルター
の空間周波数制限効果が可変のものであったが、これに
限らず、光学的ローパスフィルターを光路に挿脱するこ
とにより空間周波数制限効果を変えるものでも良い。
In the examples so far, the spatial frequency limiting effect of the optical low-pass filter is variable, but the present invention is not limited to this, and the spatial frequency limiting effect can be changed by inserting and removing the optical low-pass filter in the optical path. But it's okay.

【発明の効果】以上説明したように本発明による撮像光
学系は、光学的ローパスフィルターを備えた撮像光学系
において、ピント合わせ機構を持たない(或は不十分な
)場合でも、広い物体距離範囲で鮮鋭な像を撮影出来る
という利点がある。
[Effects of the Invention] As explained above, the imaging optical system according to the present invention has a wide object distance range even when the imaging optical system is equipped with an optical low-pass filter and does not have a focusing mechanism (or is insufficient). It has the advantage of being able to take sharp images.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本発明の撮像光学系の一実施例を含む電子内視
鏡の全体の構成を示す該略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of an electronic endoscope including an embodiment of an imaging optical system of the present invention.

【図2】上記実施例を光学的ローパスフィルターの空間
周波数制限効果がある状態で示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing the above embodiment with the spatial frequency limiting effect of an optical low-pass filter.

【図3】上記実施例において光学的ローパスフィルター
の空間周波数制限効果を無くした状態を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a state in which the spatial frequency limiting effect of the optical low-pass filter is eliminated in the above embodiment.

【図4】上記実施例固体撮像素子の画素の配列を拡大し
て示した図である。
FIG. 4 is an enlarged view showing the pixel arrangement of the solid-state image sensor of the above embodiment.

【図5】上記実施例の像の水平走査方向のMTFを示す
図である。
FIG. 5 is a diagram showing the MTF in the horizontal scanning direction of the image in the above embodiment.

【図6】上記実施例の対物レンズによる固体撮像素子上
で結像光束のぼけの直径を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing the diameter of the blur of the imaging light beam on the solid-state imaging device due to the objective lens of the above embodiment.

【図7】上記実施例の物体距離の変化に伴う錯乱円径と
光学的ローパスフィルターの空間周波数制限効果を切り
換えた場合の全体としての空間周波数制限効果との関係
をを示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the diameter of the circle of confusion as the object distance changes and the spatial frequency limiting effect as a whole when the spatial frequency limiting effect of the optical low-pass filter is switched in the above embodiment.

【図8】光学的ローパスフィルターの他の例を示す図で
ある。
FIG. 8 is a diagram showing another example of an optical low-pass filter.

【図9】光学的ローパスフィルターの空間周波数制限効
果が半分になる点を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing the point at which the spatial frequency limiting effect of the optical low-pass filter is halved.

【図10】他の空間周波数制限効果を変える手段を示す
図である。
FIG. 10 is a diagram showing means for changing other spatial frequency limiting effects.

【図11】他の空間周波数制限効果を変える手段を示す
図である。
FIG. 11 is a diagram showing means for changing other spatial frequency limiting effects.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1    対物レンズ 2    固体撮像素子 3,19    光学的ローパスフィルター4    
水晶板 5,21    透明電極 6,20    液晶層 7    電源 8    スイッチ 9    信号処理回路 10    TVモニタ 11    検出回路 12    制御回路 13    光源装置 14    光源ランプ 15    可変絞り 16    集光レンズ 17    ライトガイド 18    照明レンズ 22    可変抵抗 23    トーリックレンズ 24    回折格子
1 Objective lens 2 Solid-state image sensor 3, 19 Optical low-pass filter 4
Crystal plates 5, 21 Transparent electrodes 6, 20 Liquid crystal layer 7 Power supply 8 Switch 9 Signal processing circuit 10 TV monitor 11 Detection circuit 12 Control circuit 13 Light source device 14 Light source lamp 15 Variable aperture 16 Condensing lens 17 Light guide 18 Illumination lens 22 Variable Resistor 23 Toric lens 24 Diffraction grating

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  対物レンズと、該対物レンズにより形
成された像を受ける撮像手段と、前記対物レンズと前記
撮像手段との間に配置された空間周波数制限効果が可変
の光学的ローパスフィルターと、前記対物レンズによる
撮像対象物の合焦状態を検出する検出手段と、該検出手
段からの信号を受け前記撮像対象物の合焦状態からのず
れに応じて前記光学的ローパスフィルターをその空間周
波数制限効果が弱くなるように制御する制御手段とを備
えた撮像光学系。
1. An objective lens, an imaging means for receiving an image formed by the objective lens, and an optical low-pass filter having a variable spatial frequency limiting effect disposed between the objective lens and the imaging means. a detection means for detecting a focused state of the object to be imaged by the objective lens; and a detection means for receiving a signal from the detection means and limiting the spatial frequency of the optical low-pass filter according to a deviation from the focused state of the object to be imaged. an imaging optical system comprising: a control means for controlling the effect to be weakened;
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Cited By (4)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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