JP2000338420A - 内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成でかつ低コストで実現でき、各内
視鏡に搭載されたアクチュエータを適切に駆動できる内
視鏡装置を提供する。 【解決手段】 各内視鏡２の先端部１３にはズームレン
ズ３８及びその駆動手段としてのアクチュエータ３９が
設けてあり、またコネクタ１２にはアクチュエータ３９
のサイズ等に応じてそれを適切に駆動するための情報を
発生するディップスイッチ６３が設けてあり、内視鏡２
をズーム制御装置６に接続して、ズームスイッチ４０を
操作すると、ディップスイッチ６３のＯＮ、ＯＦＦの情
報に応じて、制御回路５２はＲＯＭ５３に格納された対
応する駆動波形データを読み出し、Ｄ／Ａ変換して、駆
動回路５１を経てアクチュエータ３９に印加して、ズー
ムレンズ３８を移動する構成にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はアクチュエータによ
りズームレンズ等の被駆動体を駆動する内視鏡装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、内視鏡は医療用及び工業用分野で
広く用いられるようになった。例えば、特開平９−３２
２５６６号公報の内視鏡装置では、対物光学系の一部を
ズームレンズにて構成し、そのズームレンズを圧電アク
チュエータにより移動される移動体に連結した構造にし
て、ズームレンズを移動させることにより観察画像の倍
率を変化させるものが開示されている。このような構成
の内視鏡装置では１本の内視鏡により、変倍することに
よってルーチン検査と精査観察ができるため、非常に便
利である。

【０００３】前述した圧電アクチュエータを用いて内視
鏡のズームレンズを構成する対物光学系等の被駆動体を
駆動する場合、内視鏡の先端に塔載されるアクチュエー
タは、スコープ先端の大きさによって構成、大きさが異
なるためそれを駆動するのに最適な駆動波形はそれぞれ
異なる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】特願平９−１６０２０
１号では、内視鏡と制御装置を接続したとき、内視鏡内
に、駆動波形設定信号発生手段を設け、アクチュエータ
の駆動周波数や駆動電圧を最適に設定する事にしている
が、駆動周波数の変更は発振器の時定数の変更やクロッ
クの変更する手段が必要であり、また駆動電圧を小さく
変更する事は簡単に出来ても大きくすることは電源電圧
を大きくしなければならず、ハードウェア上での大きな
変更が必要になってしまい、より簡単にアクチュエータ
の駆動条件の変更を行う事が出来る構成が望ましい。

【０００５】また、駆動周波数や駆動電圧のみでは、十
分にアクチュエータの駆動速度の変更を調整することは
困難である。なお特願平１０−１８３０９２号ではアク
チュエータのバラツキの補正を行うために、内視鏡情報
によって駆動波形の出現率を増減することで個々の内視
鏡の速度補正を行っているが、この場合どのようなアク
チュエータが接続されても全て同一波形にて駆動してい
るため、必ずしもアクチュエータを最適な波形で駆動し
ているわけではない。

【０００６】（発明の目的）本発明は、上述した点に鑑
みてなされたもので、簡単な構成でかつ低コストで実現
でき、各内視鏡に搭載されたアクチュエータを適切に駆
動できる制御装置を有する内視鏡装置を提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】少なくとも観察光学系の
一部を、内蔵したアクチュエータで駆動する内視鏡と、
前記内視鏡が着脱自在に接続され、前記アクチュエータ
の動作を駆動信号で制御する制御装置を備えた内視鏡装
置において、前記内視鏡に備えられ、前記アクチュエー
タを駆動する情報を発生する情報発生手段と、前記制御
装置内に設けられ、前記情報発生手段による情報に応じ
て、駆動波形が異なる駆動信号を前記アクチュエータに
出力する駆動信号生成手段と、を設けたことにより、制
御装置に接続された内視鏡に内蔵されたアクチュエータ
に応じて単に駆動波形を変更することにより、駆動周波
数の変更等のハードウェアの大きな変更を必要としない
で、簡単な構成でかつ低コストで各アクチュエータを適
切に駆動できるようにしている。

【０００８】また、少なくとも観察光学系の一部を、内
蔵した第１のアクチュエータで駆動する第１の内視鏡
と、少なくとも観察光学系の一部を、内蔵した第２のア
クチュエータで駆動する第２の内視鏡と、前記第１及び
第２の内視鏡が選択的に着脱自在に接続され、前記第１
及び第２のアクチュエータの動作を駆動信号で制御する
制御装置と、前記第１の内視鏡に備えられ、前記第１の
アクチュエータを駆動する情報を発生する第１の情報発
生手段と、前記第２の内視鏡に備えられ、前記第２のア
クチュエータを駆動する情報を発生する第２の情報発生
手段と、前記制御装置内に設けられ、該制御装置に接続
された第１又は第２の内視鏡に設けられた前記第１又は
第２の情報発生手段による情報に応じて、駆動波形が異
なる駆動信号を第１又は第２のアクチュエータに出力す
る駆動信号生成手段と、を設けたことにより、制御装置
に接続された第１又は第２の内視鏡に内蔵された第１又
は第２のアクチュエータに応じて単に駆動波形を変更す
ることにより、駆動周波数の変更等のハードウェアの大
きな変更を必要としないで、簡単な構成でかつ低コスト
で各アクチュエータを適切に駆動できるようにしてい
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。 （第１の実施の形態）図１ないし図９は本発明の第１の
実施の形態に係り、図１は本発明の第１の実施の形態の
内視鏡装置の外観を示し、図２は第１の実施の形態の内
視鏡装置の全体構成を示し、図３は内視鏡の先端部に設
けた光学系及びそれを駆動するアクチュエータを示し、
図４はアクチュエータの外形を示し、図５はアクチュエ
ータの内部構造を示し、図６は駆動波形の１例を示し、
図７はズーム制御装置内の概略の構成を示し、図８はデ
ィップスイッチの外形及び各スイッチに割り当てられた
機能等を示し、図９は図６とは異なる駆動波形を示す。

【００１０】図１及び図２に示す本発明の第１の実施の
形態の内視鏡装置１はズーム（拡大から広角まで任意の
倍率に調整できる）機能を備えたズーム式電子内視鏡
（以下、単に内視鏡と略記）２と、この内視鏡２のライ
トガイドに照明光を供給する光源装置３と、撮像手段に
対する信号処理を行うカメラコントロールユニット（Ｃ
ＣＵと略記）４と、ＣＣＵ４から出力される映像信号を
表示するカラーモニタ５と、拡大／広角制御（単にズー
ム制御とも言う）を行うズーム制御装置６と、このズー
ム制御装置６に接続され、ズーム倍率を変える指示操作
を行うフットスイッチ７とを有する。

【００１１】内視鏡２は患者の体内等に挿入される細長
の挿入部８と、この挿入部８の基端に設けられた操作部
９と、この操作部９から一端が廷出されたユニバーサル
コード１１とを有し、このユニバーサルコード１１の他
端に設けたコネクタ１２（図１参照）は光源装置３に着
脱自在で接続される。

【００１２】図１に示すように挿入部８は撮像手段が内
蔵された硬質の先端部１３と、この先端部１３の後端に
設けられ湾曲自在の湾曲部１４と、この湾曲部１４の後
端に設けられた可撓性を有する可撓管部１５とからな
り、操作部９に設けた湾曲操作ノブ１６を操作すること
により、湾曲部１４を湾曲させることができる。

【００１３】また、図１に示すようにコネクタ１２には
ビデオケーブル１７の一端のコネクタ１８が接続され、
このビデオケーブル１７の他端のコネクタ１９はＣＣＵ
４に着脱自在で接続される。

【００１４】このコネクタ１２にはズームケーブル２０
の一端も接続され、このズームケーブル２０の他端のズ
ームコネクタ２１は接続コネクタ２２を介して接続ケー
ブル２３の一端と接続され、この接続ケーブル２３の他
端のコネクタ２４はズーム制御装置６に着脱自在で接続
される。

【００１５】なお、このズームコネクタ２１はズームコ
ネクタ用防水キャップ２５を取り付けることにより防水
構造にして洗滌などを行うことが可能である。また、ズ
ームケーブル２０は、接続コネクタ２２とズームコネク
タ２１とがない、接続ケーブル２３を兼ねる一体型とし
ても良い。このときは、コネクタ２４がズームコネクタ
２１に置き換えられる。また、このズームケーブル２０
は、コネクタ１２と着脱自在に接続できるコネクタを有
していても良い。

【００１６】このズーム制御装置６にはリモートスイッ
チとしてのフットスイッチ７に一端が接続された接続コ
ード２６の他端に設けたフットスイッチコネクタ２７が
着脱自在で接続される。このフットスイッチ７は拡大操
作用フットスイッチ７ａと、広角操作用フットスイッチ
７ｂとが設けてある。

【００１７】このフットスイッチ７は足で踏んで操作し
易いように斜面部分に拡大操作用フットスイッチ７ａ
と、広角操作用フットスイッチ７ｂを設けている。例え
ば、フットスイッチ７の底面に傾斜板をネジ等で取り付
けたり、接着剤等で一体的に取り付けたりしている。

【００１８】図２に示すように内視鏡２内にはライトガ
イドファイバ３１が挿通され、コネクタ１２を光源装置
３に接続することにより、光源装置３内のランプ３２か
らの照明光がライトガイドファイバ３１の一端の入射端
に入射され、この照明光は伝送されて挿入部８の先端部
１３に固定された他端からさらに照明レンズ３３を経て
出射され、患部等の被写体を照明する。

【００１９】図２及び図３に示すように、内視鏡２の先
端部１３には、対物光学系（観察光学系）３４が設けら
れ、この対物光学系３４の結像位置付近には対物光学系
３４を通した観察像を撮像する撮像素子、好ましくは固
体撮像素子、詳しくは電荷結合素子（ＣＣＤと略記）３
５が内蔵されている。

【００２０】このＣＣＤ３５で撮像された撮像信号はプ
リアンプ３６で増幅された後、ビデオケーブル１７を経
てＣＣＵ４内のビデオ信号処理回路３７に入力され、標
準的な映像信号が生成され、この映像信号はモニタケー
ブルを介してカラーモニタ５に入力され、そのモニタ画
面（表示面）に被写体の画像が内視鏡画像として表示さ
れる。

【００２１】対物光学系３４には、光軸方向に移動可能
で、その移動により像倍率を可変できるようにしたズー
ムレンズ３８が一部の光学系部分で形成され、このズー
ムレンズ３８の移動により広角／拡大可能（拡大率の調
整が可能）となっている。なお、図３では対物光学系３
４の各レンズは半断面で示している。また、先端部１３
内には被駆動体としてのズームレンズ３８を駆動するア
クチュエータ３９が設けられ、ズームレンズ３８と連結
されている。ズームレンズ３８は、このアクチュエータ
３９の駆動によって光軸方向に移動するようになってい
る。

【００２２】図４及び図５に示すように、アクチュエー
タ３９は、いわゆるインパクト型の圧電アクチュエータ
（急速変形アクチュエータ）であり、円筒状のパイプ４
１と、このパイプ４１の内部を軸方向に移動可能に設け
られた移動体４２と、パイプ４１の側部に設けられた切
り欠き部４３に係合して配置され、移動体４２をパイプ
４１内面にその軸と垂直方向に押しつける摩擦力発生機
構としての摩擦板４４とを有している。摩擦板４４は、
三角の山状に折り曲げられた弾性変形可能な板状部材に
より構成され、移動体４２はこの摩擦板４４に圧接して
移動する。

【００２３】移動体４２の先端部の側部には嵌合孔４５
が設けられ、この嵌合孔４５にズームレンズ３８に取り
付けられる出力軸が嵌合して固定されるようになってい
る。パイプ４１の先端側には、移動体４２の先端部を保
持するために、パイプを半分に切り欠いた形状のガイド
６６が設けられている。

【００２４】移動体４２は、パイプ４１内面に対してそ
の外面が当接し摺動する摺動パイプ６７と、摺動パイプ
６７の両開口部に設けられた上蓋６８及び下蓋６９と、
摺動パイプ６７内部に配設され、下蓋６９にその一端を
強固に固着された圧電素子６０とを有して構成される。
圧電素子６０には、圧電素子６０に駆動電力を供給する
リード線６１が接続され、このリード線６１は内視鏡２
のコネクタ１２まで延設されており、図１のように内視
鏡２を接続したときにズーム制御装置６と電気的に接続
されるようになっている。

【００２５】なお、圧電素子６０は例えばチタン酸バリ
ウム、チタン酸ジルコン酸鉛、磁器等のセラミックスの
圧電部材を積層してそれらに電極を設けて形成されてい
る。そして、摩擦板４４の圧接による摩擦力より小さな
力で移動体４２を移動させようとする力が作用した場合
には移動体４２の移動は抑制され、この摩擦力より大き
な力で移動体４２を移動させる力が作用した場合には移
動体４２は摩擦力に打ち勝って移動する。本実施の形態
ではこの摩擦力より大きい力を発生させるために急峻に
変化する波形を持つ駆動信号をアクチュエータ３９に印
加するインパクト型圧電アクチュエータを採用してい
る。

【００２６】図１に示すようにズーム制御装置６内の駆
動回路５１は、ズーム制御装置６に接続される内視鏡２
に応じて、ズームスイッチ４０等が操作された場合、図
６及び図９に示す波形の駆動信号を発生し、圧電素子６
０は駆動信号の印加により、図２で光軸と平行な方向に
機械的に伸び或いは収縮をする。

【００２７】図６の場合で具体的に説明すると、駆動回
路５１は図６（Ａ）に示すように正弦波を全波整流した
ような波形の駆動信号（第１の駆動信号とも言う）と、
図６（Ｂ）に示すように、第１の駆動信号を反転したよ
うな波形の駆動信号（第２の駆動信号とも言う）とを出
力する。なお、図６で横軸は時間、縦軸は駆動信号の電
圧を示し、各駆動信号は例えば９０Ｖの振幅を有する。
これらの波形は圧電素子６０を時間的にゆっくり伸び或
いは縮ませる波形部分と、急峻に伸び或いは縮ませる波
形部分とがある。

【００２８】例えば、第１の駆動信号が圧電素子６０に
印加された場合には電圧の時間微分波形が不連続で反転
する（この場合、圧電素子６０が縮む方向から急に伸び
る方向に変化する）部分において、移動体４２は図３で
右側に例えば駆動信号１周期あたり数ミクロン程度移動
する。

【００２９】この移動体４２の移動によりアクチュエー
タ３９も図３で右側に移動され、このアクチュエータ３
９の移動と共に、ズームレンズ３８も左側に移動して、
この場合には対物光学系３４は移動前より拡大となるレ
ンズ状態になる。

【００３０】一方、第２の駆動信号が圧電素子６０に印
加された場合にはアクチュエータ３９は図３で左側に移
動され、このアクチュエータ３９の移動と共に、ズーム
レンズ３８も右側に移動して、この場合には対物光学系
３４は移動前より広角となるレンズ状態になる。

【００３１】なお、対物光学系３４を構成するズームレ
ンズ３８は一般のいわゆるズームレンズ（変倍してもフ
ォーカス点が変わらない）と異なり、変倍するとフォー
カス点が変化する（変倍レンズである）。また、変倍し
た場合に、広角側では例えば被写界深度が５〜１００ｍ
ｍで、拡大側では被写界深度が２〜５ｍｍに変化する。

【００３２】また、操作部９には湾曲ノブ１６の近傍に
はアクチュエータ３９を駆動することにより、ズーム倍
率を変える指示操作を行うズームスイッチ４０が設けて
ある。そして、ズームスイッチ４０或いはフットスイッ
チ７を操作した場合の操作信号はズーム制御装置６内に
設けられた入出力インタフェース（以下、Ｉ／Ｏと略
記）５９を介して制御回路５２に入力される。

【００３３】つまり、ズームスイッチ４０及びフットス
イッチ７はズーム制御装置６にケーブル等で接続されて
離間した位置に設けられたリモートスイッチを形成して
いる。

【００３４】上記ズームスイッチ４０は、拡大側（Ｔｅ
ｌｅ側以下、Ｔ方向）スイッチ４０Ｔと、広角側（Ｗｉ
ｄｅ方向以下、Ｗ方向）スイッチ４０Ｗで構成されてい
る。例えば前側にズームスイッチ４０を傾けるとＴ方向
スイッチ４０ＴがＯＮし、後側に傾けるとＷ方向スイッ
チ４０ＷがＯＮする。

【００３５】図２に示すように上記ズーム制御装置６に
は、さらに制御回路５２に接続された駆動波形及びプロ
グラムを記憶したＲＯＭ５３、システム設定用の情報を
記憶したシステム設定用ＲＡＭ５４、そのフロントパネ
ル４８に設けたモードスイッチ４９、５０等を備えてい
る。

【００３６】内視鏡２はその挿入部８がその先端部１３
も含めて、用途に応じて太さが異なり、その太さにより
その先端部１３に設けられるアクチュエータ３９の大き
さもその先端部１３の大きさに応じて設計が異なる。そ
れに従い、摩擦板４４、圧電素子６０の大きさも異なる
ため効率の良い駆動波形も異なる。

【００３７】そこで、図２に示すように各内視鏡２毎に
その内視鏡２に内蔵されたアクチュエータ３９の特性に
対応して望ましい駆動特性の駆動信号で駆動するように
設定する情報を持つ例えばディプスイッチ６３が設けて
ある。このディプスイッチ６３は各内視鏡２における例
えばコネクタ１２に設けてある。

【００３８】本実施の形態は挿入部８の先端部１３に搭
載されたアクチュエータ３９のサイズ等が挿入部８の太
さ、検査部位等に応じて種類の異なる内視鏡２がズーム
制御装置６に選択的に接続された場合にも、そのアクチ
ュエータ３９に対応して設定された情報を発生する情報
発生手段としてのディップスイッチ６３の情報により、
ズーム制御装置６は接続された内視鏡２に搭載されたア
クチュエータ３９を駆動するのに適した駆動波形の駆動
信号をそのアクチュエータ３９に駆動する内視鏡システ
ムを構成している。

【００３９】そして、内視鏡２をズーム制御装置６に接
続した場合には、その内視鏡２の設けたディプスイッチ
６３の情報が図２のＩ／Ｏポート５９を介して制御回路
５２（或いは制御回路５２を構成するＣＰＵ５５）に入
力される。なお、より具体的には図７に示すようにディ
プスイッチ６３の設定情報は、Ｉ／Ｏポート５９からＣ
ＰＵ５５に伝達される。

【００４０】図７に示すズーム制御装置６ではフットス
イッチ７、ズームスイッチ４０及びフロントパネル４８
のモードスイッチ４９等を操作した場合には、それぞれ
の信号はＩ／Ｏポート５９を介して（図２の制御回路５
２を構成する）ＣＰＵ５５に入力される。

【００４１】このＣＰＵ５５にはモード選択情報等を格
納したり、ＣＰＵ５５がプログラムに従って処理する作
業エリアに使用されるＲＡＭ５４が接続されている。ま
た、本実施の形態では、ディプスイッチ６３からその設
定情報もＩ／Ｏポート５９を介してＣＰＵ５５に入力さ
れる。

【００４２】そして、ＣＰＵ５５はリモートスイッチが
操作された場合にはディプスイッチ６３の設定情報を参
照して、フィールド・プログラマブル・ゲートアレイ
（ＦＰＧＡと略記）５６に対して、ＲＯＭ５３に予め書
き込んである駆動波形データを読み出す制御信号を送
り、ＦＰＧＡ５６はこの制御信号によりＲＯＭ５３に対
応するアドレス信号を印加して、駆動波形データを読み
出す。

【００４３】この駆動波形データはＤ／Ａコンバータ５
７によりアナログ値に変換され、さらに駆動回路５１を
構成する増幅回路５８で増幅されて、駆動信号となり、
アクチュエータ３９に印加される。

【００４４】このディプスイッチ６３のより詳細な形状
を図８（Ａ）に示し、図８（Ｂ）にその設定情報の詳細
を示す。

【００４５】ディップスイッチ６３には、例えば２つの
ＳＷ１、ＳＷ２がある。このＯＮ（１）／ＯＦＦ（０）
状態により、図８（Ｂ）に示すように４通りの駆動波形
が選択可能である。

【００４６】このＳＷ１、ＳＷ２の組み合わせによって
アクチュエータ３９を駆動するのに適した、好ましくは
最適に駆動できる駆動波形の駆動信号をズーム制御装置
６から出力させる。例えば、ＳＷ１、ＳＷ２がＯＦＦ、
ＯＦＦの時、この情報を図７のＩ／Ｏポート５９を介し
てＣＰＵ５５に入力される。この情報によりＣＰＵ５５
は、ＦＰＧＡ５６を介して駆動信号データが書き込まれ
たＲＯＭ５３をアクセスする。ＲＯＭ５３は読み出すア
ドレスに応じて第１の駆動信号、第２の駆動信号がそれ
ぞれ４種類、計８種類の駆動波形データが格納されてい
る。

【００４７】ＲＯＭ５３から出力された駆動波形データ
は、Ｄ／Ａコンバータ５７によりアナログ信号に変換さ
れ、増幅器５８により増幅されてアクチュエータ３９に
出力される。

【００４８】このとき、アナログ量に変換された駆動信
号は、ズーム制御装置６に接続された内視鏡２に搭載さ
れたアクチュエータ３９に最適な駆動信号である、例え
ば図６（Ａ）或いは（Ｂ）（駆動波形Ａ）の信号が出力
される。

【００４９】また、ＳＷ１、ＳＷ２がＯＦＦ、ＯＮに設
定された内視鏡２が接続されたときズーム制御装置６
は、上記と同様の動作を行いアクチュエータ３９に最適
な駆動信号である図９（Ａ）或いは（Ｂ）の信号（駆動
波形Ｂ）が出力される。

【００５０】その他、同様にしてアクチュエータ３９に
最適な駆動信号がディップスイッチ６３によって選択さ
れ、ＳＷ１、ＳＷ２がＯＮ、ＯＦＦ設定時には、図９
（Ｃ）或いは（Ｄ）の信号（駆動波形Ｃ）が出力され、
ＳＷ１、ＳＷ２がＯＦＦ、ＯＦＦ設定時には、図９
（Ｅ）或いは（Ｆ）の信号（駆動波形Ｄ）が出力され
る。

【００５１】例えば、図９（Ａ）或いは（Ｂ）〜図９
（Ｅ）或いは（Ｆ）の駆動信号の波形は、図６（Ａ）或
いは（Ｂ）の全波整流したような駆動信号の波形に比較
して、その立ち上がり、及び立ち下がり部分がほぼ一定
の傾きで立ち上がったり、立ち下がたり波形にしてい
る。

【００５２】そして、その立ち上がり、及び立ち下がり
部分の傾きが小さいものから大きくなるものとを用意す
ることにより、小さなサイズのアクチュータから大きな
サイズのアクチュエータも効率良く駆動できるようにし
ている。

【００５３】例えば、駆動波形の立ち上がり、及び立ち
下がり部分が図６の全波整流したような波形の場合より
も急峻な駆動波形とすることにより、図６の駆動信号で
駆動するアクチュエータより大きなサイズのアクチュエ
ータ３９の場合にも駆動電圧を上げたり、駆動周波数を
高くすることなく、（駆動波形の変更のみで）駆動する
速度を上げることができる。

【００５４】このように構成された第１の実施の形態の
形態によれば、異なるアクチュエータ３９の内視鏡２が
接続されてもそのアクチュエータ３９に対して最も効率
の良い駆動波形の駆動信号が出力されるため、駆動波形
の電圧を上げることや、駆動周波数を変更することなく
簡単にかつ低コストで実現でき、かつ適切な速度でアク
チュエータ３９が駆動出来るためハードウェアの軽減、
小型化が実現可能でありアクチュエータ３９に加わる電
力も少ないため内視鏡２の先端部の余分な発熱を防止可
能である。

【００５５】また、ＲＯＭ５３に格納した波形データを
用いて駆動波形を変更しているため、低コストで効率よ
くアクチュエータ３９の駆動が可能であると共に、従来
例に対して小さな変更で対応できる。

【００５６】なお、同じ種類に属する内視鏡の場合でも
アクチュエータ３９に個々にバラツキがある場合には、
例えば上記ディップスイッチ６３のスイッチ素子の数を
２つのＳＷ１、ＳＷ２の他にバラツキ補正用のスイッチ
（例えばＳＷ３、ＳＷ４で説明するがその数をより多く
してバラツキ補正の範囲を広くしても良い）を設け、こ
のＳＷ３、ＳＷ４のＯＮ、ＯＦＦでバラツキ補正を行う
ようにしても良い。

【００５７】例えば、ＳＷ３、ＳＷ４は共にＯＦＦの場
合にはバラツキ補正を行わないで、ＳＷ３、ＳＷ４がそ
れぞれＯＮの場合には駆動速度を少し小さい方へのバラ
ツキ補正と、大きい方へのバラツキ補正を行う。

【００５８】具体例として例えば、ＳＷ１、ＳＷ２がそ
れぞれＯＦＦ、ＯＦＦでＳＷ３、ＳＷ４がそれぞれＯ
Ｎ，ＯＦＦの場合にはＳＷ１、ＳＷ２の設定情報により
図９（Ｅ）或いは（Ｆ）の駆動波形Ｄの駆動信号が出力
されるが、ＳＷ３、ＳＷ４の設定情報により、その立ち
上がり及び立ち下がり波形の傾きを僅かに小さくした駆
動波形の駆動信号を出力する。

【００５９】これにより、バラツキ補正を行わない（単
にＳＷ１、ＳＷ２がそれぞれＯＦＦ、ＯＦＦの）場合に
アクチュエータ３９に印加される駆動波形Ｄでは標準の
ものより駆動速度が若干大きすぎるような場合に、この
補正した駆動波形の駆動信号によりその特性のバラツキ
を補正することができる。他の設定情報の場合にも、同
様である。このように個々のバラツキの補正を行う補正
手段を形成しても良い。なお、この補正手段を形成する
ことにより、アクチュエータが経年変化等で特性が変化
した場合にも、ＳＷ３、ＳＷ４の設定情報を変更するこ
とにより、その影響を補正でき、術者に対する使い勝手
を向上できる。

【００６０】（第２の実施の形態）次に本発明の第２の
実施の形態を図１０を参照して以下に説明する。図１０
は、制御装置６の正面図であり、電源スイッチ４６とコ
ネクタ２４が着脱自在で接続されるコネクタ受け４７と
が設けられ、これらの上方側にモードの設定などを行う
フロントパネル４８が設けてある。

【００６１】このフロントパネル４８には、リモートス
イッチを１回押した場合にアクチュエータ３９を所定量
づつステップ移動させるステップモードで動作させる設
定を行うステップモードスイッチ４９と、リモートスイ
ッチを押した場合に押した時間だけ連続的に移動させる
スピードモード設定スイッチ５０とが設けてある。

【００６２】また、ステップモード及びスピードモード
において、その移動量或いは移動速度を複数段階に設定
するスイッチ４９ａ〜４９ｅ、５０ａ〜５０ｅが設けて
ある。これらのスイッチ４９ａ〜４９ｅ、５０ａ〜５０
ｅは選択するスイッチ機能の他に選択されたことを示す
インジケータ機能とを備えている。

【００６３】例えばスピードモードからステップモード
に切り換えるためにステップモードスイッチ４９を押す
と、例えば初期設定状態のままでは（レベルが）３のス
イッチ４９ｃの選択状態のステップモードに設定され、
このスイッチ４９ｃ部分が（内部のＬＥＤ等のインジケ
ータによる）点灯で術者に分かるようにしている。

【００６４】ステップモードではリモートスイッチを１
回押した場合にある時間Ｔ１内に駆動信号が出力される
信号数をスイッチ４９ａ〜４９ｅで５段階に設定でき
る。

【００６５】例えば図１０で（レベルが）１のスイッチ
４９ａはこの信号数が最も少なく、（レベルが）５のス
イッチ４９ｅではこの信号数が最も多くなるように順次
段階的に設定されている。そして、（レベルが）３のス
イッチ４９ｃでは中間の信号数であり、通常はこの設定
で十分に移動操作を行うことができる値に設定されてい
る。

【００６６】また、長期の使用により、アクチュエータ
３９の特性が低下しても、その場合には（レベルが）４
のスイッチ４９ｄ或いは（レベルが）５のスイッチ４９
ｅに設定することにより、（特性が低下していない）通
常の使用状態と同等な操作性が得られるようにしてい
る。

【００６７】また、スピードモードでも類似の機能を設
けている。このスピードモードではリモートスイッチを
押した場合にある単位の時間Ｔｂ内に駆動信号が出力さ
れる時間Ｔａをスイッチ５０ａ〜５０ｅで５段階に設定
できる。例えば図１０で（レベルが）１のスイッチ５０
ａは駆動信号が出力される時間Ｔａが最も短く、（レベ
ルが）５のスイッチ５０ｅではこの時間Ｔａが最も長く
なるように順次段階的に設定されている。

【００６８】そして、（レベルが）３のスイッチ５０ｃ
では中間の時間Ｔａであり、通常はこの設定で十分に移
動操作を行うことができる値に設定される。例えば、こ
のスイッチ５０ｃの状態で、リモートスイッチを押した
場合には最広角端から最拡大端まで、或いは最拡大端か
ら最広角端までの移動を１秒で移動できるようにしてい
る。

【００６９】また、長期の使用により、アクチュエータ
３９の特性が低下しても、その場合には（レベルが）４
のスイッチ５０ｄ或いは（レベルが）５のスイッチ５０
ｅに設定することにより、（特性が低下していない）通
常の使用状態と同等な操作性が得られるようにしてい
る。

【００７０】また、フットスイッチ７が機能するかしな
いかを選択できるフットスイッチ機能選択スイッチ（図
１０では単にフットＳＷ機能と略記）７１とフットスイ
ッチ７が機能するＯＮか、機能しないＯＦＦかを示すＬ
ＥＤ７２ａ、７２ｂがそれぞれ設けている。

【００７１】また、操作部９に設けられているズームス
イッチ４０が機能するかしないかを選択できるズームス
イッチ機能選択スイッチ（図１０では単にズームＳＷ機
能と略記）７３とズームスイッチが機能するＯＮか、機
能しないＯＦＦかを示すＬＥＤ７４ａ、７４ｂがそれぞ
れ設けている。

【００７２】例えば、フットスイッチ機能選択スイッチ
７１のＯＮを示すＬＥＤ７２ａが点灯している場合に
は、フットスイッチ７によってアクチュエータ３９の制
御が可能である。その状態でフットスイッチ機能選択ス
イッチ７１を押すとＯＦＦを示すＬＥＤ７２ｂが点灯
し、先に点灯しているＯＮを示すＬＥＤ７２ａは消え
る。この状態になったときには、フットスイッチ７で
は、アクチュエータ３９の制御は出来ない。

【００７３】また、ズームスイッチ機能選択スイッチ７
３のＯＮを示すＬＥＤ７４ａが点灯している場合には、
ズームスイッチ４０によってアクチュエータ３９の制御
が可能である。その状態でズームスイッチ機能選択スイ
ッチ７３を押すとＯＦＦを示すＬＥＤ７４ｂが点灯し、
先に点灯していたＯＮを示すＬＥＤ７４ａは消える。こ
の状態になったときにはズームスイッチ４０では、アク
チュエータ３９の制御は出来ない。但し、フットスイッ
チ機能選択スイッチ７１とズームスイッチ機能選択スイ
ッチ７３は両方共にＯＦＦにならないようにＣＰＵ５５
は制御を行う。

【００７４】本実施の形態によれば、例えばズームスイ
ッチ４０の機能をＯＦＦに設定することでフットスイッ
チ７による制御を行いたいユーザが内視鏡２を操作中に
誤ってズームスイッチ４０を押してもアクチュエータ制
御がされてしまうことを防止出来るため、内視鏡診断を
快適に行う事が可能である。

【００７５】また、本実施の形態の変形例としてフット
スイッチ機能選択スイッチ７１とズームスイッチ機能選
択スイッチ７３はないが、電源投入時にスピードモード
スイッチ５０を押しながら電源を押すと、スピード設定
レベルＬＥＤが５秒間点灯する。

【００７６】この状態になった時には、ズームスイッチ
４０ではアクチュエータ３９の制御は可能であるが、フ
ットスイッチ７ではアクチュエータ３９の制御は出来な
いようになる。また、この状態で電源投入時にスピード
モードスイッチ５０を押しながら電源を押すと、ステッ
プ設定レベルＬＥＤが５秒間点灯する。この状態になっ
た時には、ズームスイッチ４０ではアクチュエータ３９
の制御は出来ないが、フットスイッチ７ではアクチュエ
ータ３９の制御が可能である。

【００７７】上記においてこの設定はＲＡＭ５４に記憶
され、電源投入時に同じ操作を行う必要はない。また、
電源投入時に押すスイッチは、スピードモードスイッチ
５０でなく、ステップモードスイッチ４９にしても良
い。

【００７８】（第３の実施の形態）次に本発明の第３の
実施の形態を図１１を参照して以下に説明する。図１１
は本発明の第３の実施の形態の内視鏡装置１′の概略の
構成を示す。この内視鏡装置１′は第１の実施の形態の
内視鏡装置１において、ビデオプロセッサ４にはビデオ
信号処理回路３７に接続された制御回路８１を設け、こ
の制御回路８１はカラーモニタ５に表示される情報を入
力するキーボード８２と接続され、患者データ（名前、
生年月日、性別）の入力や画像の設定、記録装置の設定
以外に、スピードモードで使用するか、ステップモード
で使用するかの設定、その時のレベルに関する設定がで
きるようにしている。

【００７９】また、ビデオプロセッサ４の制御回路８１
はズーム制御装置６内の制御回路５２と通信線８３で接
続され、該通信線８３を介して相互に情報の伝送を行う
ことができるようにしている。

【００８０】そして、その設定情報は制御回路８１から
ビデオ信号処理回路３７に送られ、設定情報を映像信号
に重畳してカラーモニタ５に出力し、スピードモードで
使用するか、ステップモードで使用するかの設定、及び
その時のレベルに関する設定値を表示する。このため、
制御回路６にはスピードモードスイッチ５０及びステッ
プモードスイッチ４９等を設けていないし、各モードで
のレベルを表示するＬＥＤ等も設けていない。

【００８１】その他は第１の実施の形態と同様の構成で
あり、ズーム制御装置６は図１１では示していない内視
鏡２（図２参照）のアクチュエータ３９に接続され、ア
クチュエータ３９の駆動を行う。

【００８２】次に本実施の形態による作用を説明する。
ユーザはキーボード８２からカラーモニタ５に表示する
患者データ（名前、生年月日、性別）の入力や画像の設
定、記録装置の設定以外に、スピードモードで使用する
か、ステップモードで使用するかの設定、その時のレベ
ルに関する設定が可能である。

【００８３】この設定情報は制御回路８１からビデオ信
号処理回路３７に送られ、ビデオ信号処理回路３７は設
定情報を表示する信号を映像信号に重畳してカラーモニ
タ５に出力し、カラーモニタ５の表示面には図１２
（Ａ）に示すように内視鏡画像表示エリアの例えば下側
に設定情報を表示する。

【００８４】図１２（Ａ）では、設定情報として、具体
的にはアクチュエータ３９を駆動するモードがスピード
モードで、そのレベルが３と表示される。

【００８５】また、この設定情報はビデオプロセッサ４
の制御回路８１から通信手段としての通信線８３を介し
てズーム制御装置６の制御回路５２に入力され、制御回
路５２はキーボード８２による設定情報に対応する駆動
条件等になるようにズーム制御装置６を制御する。

【００８６】また、本実施の形態では上述のように設定
情報をカラーモニタ５に表示する手段を形成しているの
で、ズーム制御装置６のフロントパネルにはモード選択
設定用のスイッチ４９，５０及び各モードでのレベルを
表示するＬＥＤ等を設けていない。その他は第１の実施
の形態と同様の作用を有する。

【００８７】本実施の形態によれば、ズーム制御装置６
の設定、表示がビデオプロセッサ４によって可能なた
め、ズーム制御装置６のフロントパネル４８上のスイッ
チ４９，５０ＬＥＤが不要となりズーム制御装置６の小
型化が可能となりシステムとしての低価格化が実現でき
る。

【００８８】また、ズーム制御装置６では、アクチュエ
ータ駆動ラインの断線や、ショートを検知するがこの異
常状態をズーム制御装置６はビデオプロセッサ４とズー
ム制御装置６を接続する通信手段によってビデオプロセ
ッサ４に対して送信するようにしても良い。

【００８９】このようにした場合には、異常状態となっ
た場合には図１２（Ｂ）のようにカラーモニタ５に異常
情報を表示し、ユーザーに告知する。この告知は、ズー
ム制御装置６にて警告音を発したり或いは警告表示をす
るよりもユーザにより解り易い。

【００９０】［付記］ １．少なくとも観察光学系の一部を、内蔵したアクチュ
エータで駆動する内視鏡と、前記内視鏡が着脱自在に接
続され、前記アクチュエータの動作を駆動信号で制御す
る制御装置を備えた内視鏡装置において、前記内視鏡に
備えられ、前記アクチュエータを駆動する情報を発生す
る情報発生手段と、前記制御装置内に設けられ、前記情
報発生手段による情報に応じて、駆動波形が異なる駆動
信号を前記アクチュエータに出力する駆動信号生成手段
と、を設けたことを特徴とする内視鏡装置。

【００９１】２．少なくとも観察光学系の一部を、内蔵
した第１のアクチュエータで駆動する第１の内視鏡と、
少なくとも観察光学系の一部を、内蔵した第２のアクチ
ュエータで駆動する第２の内視鏡と、前記第１及び第２
の内視鏡が選択的に着脱自在に接続され、前記第１及び
第２のアクチュエータの動作を駆動信号で制御する制御
装置と、前記第１の内視鏡に備えられ、前記第１のアク
チュエータを駆動する情報を発生する第１の情報発生手
段と、前記第２の内視鏡に備えられ、前記第２のアクチ
ュエータを駆動する情報を発生する第２の情報発生手段
と、前記制御装置内に設けられ、該制御装置に接続され
た第１又は第２の内視鏡に設けられた前記第１又は第２
の情報発生手段による情報に応じて、駆動波形が異なる
駆動信号を第１又は第２のアクチュエータに出力する駆
動信号生成手段と、を設けたことを特徴とする内視鏡シ
ステム。

【００９２】３．前記駆動信号生成手段は複数の駆動波
形を格納した駆動波形格納手段を有し、前記情報発生手
段からの情報に応じて、読み出す駆動波形を変更して出
力することを特徴とする請求項１記載の内視鏡装置。

【００９３】４．前記情報発生手段は複数のスイッチ素
子のＯＮ、ＯＦＦで前記情報を発生するディップスイッ
チである付記１記載の内視鏡装置。

【００９４】５．前記制御装置又は内視鏡に前記アクチ
ュエータの動作の指示を行う複数の操作手段と、各操作
手段の機能を有効にするか否かを選択可能とする設定手
段を持つことを特徴とする請求項１記載の内視鏡装置。

【００９５】６．前記内視鏡は撮像素子を備えた電子内
視鏡であり、前記制御装置は前記撮像素子に対する信号
処理を行うビデオプロセッサとの通信手段を備え、前記
ビデオプロセッサに接続されたキーボードによってアク
チュエータによる駆動条件の設定が可能なことを特徴と
する付記１記載の内視鏡装置。

【００９６】７．前記内視鏡は撮像素子を備えた電子内
視鏡であり、前記制御装置は前記撮像素子に対する信号
処理を行うビデオプロセッサとの通信手段を備え、かつ
アクチュエータ駆動の警告情報をビデオプロセッサに送
信し、撮像素子で撮像した内視鏡画像を表示する画像表
示手段に警告情報を表示することを特徴とする付記１記
載の内視鏡装置。

【００９７】８．被検体内に挿入される内視鏡と、前記
内視鏡の先端部に備えられたズームレンズと、前記ズー
ムレンズを移動可能に保持するレンズ可動手段と、前記
レンズ可動手段における可動部の固有情報に対応した可
動手段情報を発生する固有情報発生手段と、前記ズーム
レンズのズーム倍率を入力可能な拡大率指示手段と、前
記レンズ可動手段が着脱自在に接続され、前記固有情報
発生手段が発生する固有情報と前記拡大率指示手段が出
力するズーム倍率情報とに基づき、前記レンズ可動手段
に対応した信号レベルの駆動信号を出力する駆動信号出
力手段と、を具備したことを特徴とする内視鏡装置。

【００９８】９．観察倍率を変更可能なズームレンズを
移動可能に保持するレンズ可動手段と、 前記レンズ可
動手段における可動部の固有情報に対応した可動手段情
報を発生する固有情報発生手段と、前記レンズ可動手段
が着脱自在に接続され、前記固有情報発生手段が発生す
る可動手段情報に基づき、前記レンズ可動手段に対応し
た信号レベルの駆動信号を出力する駆動信号出力手段
と、を具備したことを特徴とするズームレンズ制御装
置。

【００９９】１０．被検体内に挿入される第１の内視鏡
と、前記第１の内視鏡の先端部に備えられた第１のズー
ムレンズと、前記第１のズームレンズを移動可能に保持
する第１のレンズ可動手段と、被検体内に挿入される第
２の内視鏡と、前記第２の内視鏡の先端部に備えられた
第２のズームレンズと、前記第２のズームレンズを移動
可能に保持する第２のレンズ可動手段と、前記第１のレ
ンズ可動手段または第２のレンズ可動手段が着脱自在に
接続される接続部と、前記接続部に接続された前記第１
のレンズ可動手段または第２のレンズ可動手段における
可動部の固有情報に対応した第１または第２の可動手段
情報を発生する固有情報発生手段と、前記接続部に接続
された前記第１のレンズ可動手段または第２のレンズ可
動手段に保持された第１または第２のズームレンズのズ
ーム倍率を入力可能な拡大率指示手段と、前記固有情報
発生手段が発生する固有情報と前記拡大率指示手段が出
力するズーム倍率情報とに基づき、前記接続部に接続さ
れた第１または第２のレンズ可動手段に対応した信号レ
ベルの駆動信号を出力する駆動信号出力手段と、を具備
したことを特徴とする内視鏡システム。

【０１００】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、少
なくとも観察光学系の一部を、内蔵したアクチュエータ
で駆動する内視鏡と、前記内視鏡が着脱自在に接続さ
れ、前記アクチュエータの動作を駆動信号で制御する制
御装置を備えた内視鏡装置において、前記内視鏡に備え
られ、前記アクチュエータを駆動する情報を発生する情
報発生手段と、前記制御装置内に設けられ、前記情報発
生手段による情報に応じて、駆動波形が異なる駆動信号
を前記アクチュエータに出力する駆動信号生成手段と、
を設けたことにより、制御装置に接続された内視鏡に内
蔵されたアクチュエータに応じて単に駆動波形を変更す
ることにより、駆動周波数の変更等のハードウェアの大
きな変更を必要としないで、簡単な構成でかつ低コスト
で各アクチュエータを適切に駆動できる。

【０１０１】また、少なくとも観察光学系の一部を、内
蔵した第１のアクチュエータで駆動する第１の内視鏡
と、少なくとも観察光学系の一部を、内蔵した第２のア
クチュエータで駆動する第２の内視鏡と、前記第１及び
第２の内視鏡が選択的に着脱自在に接続され、前記第１
及び第２のアクチュエータの動作を駆動信号で制御する
制御装置と、前記第１の内視鏡に備えられ、前記第１の
アクチュエータを駆動する情報を発生する第１の情報発
生手段と、前記第２の内視鏡に備えられ、前記第２のア
クチュエータを駆動する情報を発生する第２の情報発生
手段と、前記制御装置内に設けられ、該制御装置に接続
された第１又は第２の内視鏡に設けられた前記第１又は
第２の情報発生手段による情報に応じて、駆動波形が異
なる駆動信号を第１又は第２のアクチュエータに出力す
る駆動信号生成手段と、を設けたことにより、制御装置
に接続された第１又は第２の内視鏡に内蔵された第１又
は第２のアクチュエータに応じて単に駆動波形を変更す
ることにより、駆動周波数の変更等のハードウェアの大
きな変更を必要としないで、簡単な構成でかつ低コスト
で各アクチュエータを適切に駆動できる。

【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外観
を示す斜視図。

【図２】内視鏡装置の全体構成を示すブロック図。

【図３】内視鏡の先端部に設けた対物光学系及びズーム
レンズを駆動するアクチュエータを示す図。

【図４】アクチュエータの外形を示す斜視図。

【図５】アクチュエータの内部構造を示す断面図。

【図６】駆動波形を示す図。

【図７】ズーム制御装置内の駆動系の概略の構成を示す
図。

【図８】ディップスイッチの構成及び設定情報を示す
図。

【図９】各内視鏡のアクチュエータを駆動する駆動波形
を示す図。

【図１０】本発明の第２の実施の形態におけるズーム制
御装置の正面図。

【図１１】本発明の第３の実施の形態の主要部の構成を
示すブロック図。

【図１２】カラーモニタに設定情報等が表示されること
を示す図。

【符号の説明】 １…内視鏡装置 ２…内視鏡 ３…光源装置 ４…ビデオプロセッサ ５…カラーモニタ ６…ズーム制御装置 ７…フットスイッチ ８…挿入部 ９…操作部 １３…先端部 ３４…対物光学系 ３５…ＣＣＤ ３８…ズームレンズ ３９…アクチュエータ ４０…ズームスイッチ ４２…移動体 ４９…ステップモードスイッチ ５０…スピードモードスイッチ ５１…駆動回路 ５２…制御回路 ５３…ＲＯＭ ５４…ＲＡＭ ５５…ＣＰＵ ５６…ＦＰＧＡ ５７…Ｄ／Ａコンバータ ５９…Ｉ／Ｏ ６０…圧電素子 ６３…ディップスイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H040 BA03 CA22 DA12 DA43 GA11 4C061 AA00 AA29 BB02 CC06 DD03 FF40 LL02 NN01 PP13 RR06 RR17 RR26

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも観察光学系の一部を、内蔵し
   たアクチュエータで駆動する内視鏡と、前記内視鏡が着
   脱自在に接続され、前記アクチュエータの動作を駆動信
   号で制御する制御装置を備えた内視鏡装置において、 前記内視鏡に備えられ、前記アクチュエータを駆動する
   情報を発生する情報発生手段と、 前記制御装置内に設けられ、前記情報発生手段による情
   報に応じて、駆動波形が異なる駆動信号を前記アクチュ
   エータに出力する駆動信号生成手段と、 を設けたことを特徴とする内視鏡装置。
2. 【請求項２】 少なくとも観察光学系の一部を、内蔵し
   た第１のアクチュエータで駆動する第１の内視鏡と、 少なくとも観察光学系の一部を、内蔵した第２のアクチ
   ュエータで駆動する第２の内視鏡と、 前記第１及び第２の内視鏡が選択的に着脱自在に接続さ
   れ、前記第１及び第２のアクチュエータの動作を駆動信
   号で制御する制御装置と、 前記第１の内視鏡に備えられ、前記第１のアクチュエー
   タを駆動する情報を発生する第１の情報発生手段と、 前記第２の内視鏡に備えられ、前記第２のアクチュエー
   タを駆動する情報を発生する第２の情報発生手段と、 前記制御装置内に設けられ、該制御装置に接続された第
   １又は第２の内視鏡に設けられた前記第１又は第２の情
   報発生手段による情報に応じて、駆動波形が異なる駆動
   信号を第１又は第２のアクチュエータに出力する駆動信
   号生成手段と、 を設けたことを特徴とする内視鏡システム。
3. 【請求項３】 前記駆動信号生成手段は複数の駆動波形
   を格納した駆動波形格納手段を有し、前記情報発生手段
   からの情報に応じて、読み出す駆動波形を変更して出力
   することを特徴とする請求項１記載の内視鏡装置。