JP2012100715A - Zoom endoscope - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、挿入部の先端に配置されたズーム対物光学系をモータ等で駆動することにより、その焦点距離を変えることができるようにしたズーム内視鏡に関する。 The present invention relates to a zoom endoscope in which a focal length can be changed by driving a zoom objective optical system disposed at a distal end of an insertion portion with a motor or the like.
モータ駆動のズーム内視鏡の操作部には、内視鏡観察画像の拡大と縮小を行わせることができるズームスイッチが設けられている。具体的には、拡大ズーム信号出力を行う拡大ズームスイッチと縮小ズーム信号出力を行う縮小ズームスイッチとが、個別にオン/オフさせることができるように設けられている。 The operation unit of the motor-driven zoom endoscope is provided with a zoom switch that can enlarge and reduce the endoscope observation image. Specifically, an enlargement zoom switch for outputting an enlargement zoom signal and a reduction zoom switch for outputting a reduction zoom signal are provided so that they can be individually turned on / off.
ただし、拡大ズームスイッチと縮小ズームスイッチを個別に操作釦等でオン/オフさせるのでは操作が煩雑になる。そこで、中立位置を間に挟んで時計方向と反時計方向とに選択的に回動操作することにより、内視鏡観察画像の拡大と縮小を行わせることができるズーム操作レバーが操作部に配置されている(例えば、特許文献1)。 However, the operation becomes complicated if the enlargement zoom switch and the reduction zoom switch are individually turned on / off with an operation button or the like. Therefore, a zoom operation lever that can enlarge and reduce the endoscopic observation image by selectively rotating clockwise and counterclockwise with the neutral position in between is arranged in the operation unit (For example, Patent Document 1).
従来のズーム内視鏡においては、拡大ズームスイッチと縮小ズームスイッチとして各々マイクロスイッチが設けられていて、ズーム操作レバーを回動操作することにより、一方のスイッチの接点が機械的に押されてオン/オフするようになっている。 In a conventional zoom endoscope, a micro switch is provided as an enlargement zoom switch and a reduction zoom switch, respectively. By rotating the zoom operation lever, the contact of one switch is mechanically pressed and turned on. / Turns off.
しかし、そのような構成では、各部品の製造誤差や組立上生じる各部品の位置関係のバラツキ等により、拡大ズームスイッチと縮小ズームスイッチが各々オン/オフするタイミング(即ち、オンとオフが切り換わる時のズーム操作レバーの回動角度)が製品毎に不均一になって、ズーム操作の操作感にバラツキが発生してしまう。 However, in such a configuration, the timing at which the enlargement zoom switch and the reduction zoom switch are turned on / off due to manufacturing errors of the parts and variations in the positional relationship between the parts that occur during assembly (that is, the on / off state is switched). The rotation angle of the zoom operation lever at the time becomes uneven for each product, and the operational feeling of the zoom operation varies.
しかし、その原因となる機械的誤差を小さくしようとすると、特注のスイッチを用いるなど非常にコスト高なものになってしまう。また、機械的なスイッチでは磨耗等により一定以上の耐久性の確保が難しい。 However, if it is attempted to reduce the mechanical error that causes the error, it becomes very expensive, such as using a custom-made switch. Further, it is difficult to ensure a certain level of durability with a mechanical switch due to wear or the like.
本発明は、製品によってバラツキのない均一なズーム操作感を、一般的な量産部品等を用いて低コストで得ることができ、しかも、非接触スイッチにより優れた耐久性も得ることができるズーム内視鏡を提供することを目的とする。 The present invention can provide a uniform zoom operation feeling that does not vary depending on the product at a low cost by using general mass-produced parts and the like, and can also provide excellent durability with a non-contact switch. An object is to provide an endoscope.
上記の目的を達成するため、本発明のズーム内視鏡は、中立位置を間に挟んで時計方向と反時計方向とに選択的に回動操作することにより内視鏡観察画像の拡大と縮小を行わせることができるズーム操作レバーが操作部に配置されて、拡大ズーム信号出力を行う拡大ズームスイッチと縮小ズーム信号出力を行う縮小ズームスイッチとが、ズーム操作レバーの回動によりオン/オフされるように構成されたズーム内視鏡において、ズーム操作レバーによって回動される磁石を設けると共に、拡大ズームスイッチと縮小ズームスイッチとを各々、磁石により形成される磁界の強さに対応してオン/オフする感磁スイッチで構成し、各感磁スイッチのオン/オフが切り替わる磁界強度のレベル設定を各々任意に調整することができる調整手段を設けたものである。 In order to achieve the above object, the zoom endoscope according to the present invention enlarges and reduces an endoscopic observation image by selectively rotating clockwise and counterclockwise with a neutral position interposed therebetween. A zoom operation lever that can perform zooming is arranged on the operation unit, and an enlargement zoom switch that outputs an enlarged zoom signal and a reduction zoom switch that outputs a reduction zoom signal are turned on / off by rotating the zoom operation lever. In the zoom endoscope configured as described above, a magnet that is rotated by a zoom operation lever is provided, and each of the enlargement zoom switch and the reduction zoom switch is turned on corresponding to the strength of the magnetic field formed by the magnet. It is composed of magnetic switches that turn on / off, and is equipped with adjustment means that can arbitrarily adjust the level setting of the magnetic field intensity at which each magnetic switch is switched on / off It is intended.
なお、感磁スイッチとして、磁石により形成される磁界の強さを検出してその検出値に対応する電圧値を出力するMRセンサと、そのMRセンサからの出力電圧値に対応する大きさの電圧値と可変抵抗器により予め設定された所定の電圧値との大小を比較して、その結果に基づいてオン/オフ信号を出力するコンパレータとが設けられ、可変抵抗器が調整手段になっていてもよい。 An MR sensor that detects the strength of the magnetic field formed by the magnet and outputs a voltage value corresponding to the detected value as a magnetosensitive switch, and a voltage having a magnitude corresponding to the output voltage value from the MR sensor A comparator for outputting an on / off signal based on the result of comparing the value with a predetermined voltage value preset by the variable resistor and outputting the on / off signal based on the result. Also good.
本発明によれば、感磁スイッチで構成された拡大ズームスイッチと縮小ズームスイッチの各々のオン/オフが切り替わる磁界強度のレベル設定を任意に調整することにより、ズーム操作レバーが回動操作された時にズーム動作が始めるタイミングを、予め定められた回動角度に合わせて正確に調整することができるので、製品によってバラツキのない均一なズーム操作感を、一般的な量産部品等を用いて低コストで得ることができ、しかも、非接触スイッチにより優れた耐久性も得ることができる。 According to the present invention, the zoom operation lever is rotated by arbitrarily adjusting the level setting of the magnetic field intensity at which each of the enlargement zoom switch and the reduction zoom switch configured by the magnetosensitive switch is switched on / off. Since the timing at which the zoom operation starts sometimes can be accurately adjusted according to a predetermined rotation angle, a uniform zoom operation feeling that does not vary depending on the product can be achieved at low cost using general mass production parts etc. In addition, excellent durability can be obtained by the non-contact switch.
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図3は、本発明の第1の実施例に係るズーム内視鏡の全体構成を示しており、可撓性の挿入部1の最先端面に観察窓2が配置されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 3 shows the overall configuration of the zoom endoscope according to the first embodiment of the present invention, in which an
観察窓2の奥には、焦点距離が可変なズーム対物光学系3が配置されていて、ズーム対物光学系3により投影された内視鏡観察像が固体撮像素子(図示せず)で撮像され、挿入部1内に挿通された信号ケーブル4により撮像信号が伝送される。
A zoom objective
挿入部1の基端に連結された操作部10には、ズーム対物光学系3の焦点距離を変化させるための駆動源となるモータ11、及び術者が指先でズーム操作を行うためのズーム操作レバー12等が配置されている。モータ11の正逆回転は、挿入部1内に挿通配置された可撓性駆動軸5によりズーム対物光学系3の鏡枠に伝達される。
The
操作部10の後面に連結された可撓性の連結管19の先端には、光源内蔵のビデオプロセッサ(図示せず)に接続される公知のコネクタ部20が取り付けられており、ズーム操作レバー12の操作に対応してモータ11の動作を制御するための回路が搭載された回路基板30が、コネクタ部20内に配置されている。
A
図4は、操作部10の後面を示しており、その上端部付近にズーム操作レバー12が回動操作自在に配置されている。ズーム操作レバー12は、中立位置を間に挟んで時計方向と反時計方向とに選択的に回動操作することができ、操作力が加えられない状態では中立位置に戻る。
FIG. 4 shows the rear surface of the
この実施例においては、ズーム操作レバー12をその中立位置から時計方向に所定の角度以上回動操作すると、ズーム対物光学系3の焦点距離が長くなって内視鏡観察画像が拡大される望遠(Tele)になり、反時計方向に所定の角度以上回動操作すると、ズーム対物光学系3の焦点距離が短くなって内視鏡観察画像が縮小される広角(Wide)になる。
In this embodiment, when the
図1は、ズーム操作レバー12が回動するのに伴って回動する永久磁石13、及びその永久磁石13の接近を関知する二つのMRセンサ14t,14w(これらは操作部10内に配置されている)と、コネクタ部20内に配置された回路基板30とを示している。
FIG. 1 shows a
永久磁石13は、ズーム操作レバー12に直結されていて、ズーム操作レバー12が回動操作されると永久磁石13が各MRセンサ14t,14wの略正面に位置する状態まで移動し、それ以上の移動は図示されていないストッパ等により規制される。そして、ズーム操作レバー12が中立位置から予め定められた角度以上に回動されると、モータ11がオンになるように設定されている。
The
各MRセンサ14t,14wは公知のものであり、永久磁石13が接近するほど出力電圧が上昇する特性を備えている。各MRセンサ14t,14wからの出力電圧は、回路基板30に設けられたオペアンプ31t,31wにより一定の比率で個別に増幅される。なお、オペアンプ31t,31wに変えて公知の他の増幅手段を用いても差し支えない。
Each of the
そして、各オペアンプ31t,31wから出力された電圧値が、回路基板30に設けられたコンパレータ32t,32wによりしきい値と個別に比較される。そのしきい値の設定は、各コンパレータ32t,32wの負側入力端に接続された可変抵抗器33t,33wにより、基準電圧(VDD)以下の電圧値において任意に設定することができる。
The voltage values output from the
そして、コンパレータ32t,32wに入力される電圧値がしきい値以上の場合にはそのコンパレータ32t,32wから回路基板30上のモータ制御部35に「1」の信号(オン信号)が出力されて、コンパレータ32t,32wに入力される電圧値がしきい値未満の場合には、そのコンパレータ32t,32wからモータ制御部35に「0」の信号(オフ信号)が出力される。
When the voltage value input to the
モータ制御部35は、例えばマイクロコンピュータやFPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)等を備えたものであり、どちらのコンパレータ32t,32wからも「0」の信号(オフ信号)が入力されている時は、モータ11を回転させない。
The
そしてモータ制御部35は、Tele側のコンパレータ32tから「1」の信号(オン信号)が入力されると、ズーム対物光学系3の焦点距離を長くする方にモータ11を回転制御し、Wide側のコンパレータ32wから「1」の信号(オン信号)が入力されると、ズーム対物光学系3の焦点距離を短くする方にモータ11を回転制御する。なお、モータ制御部35としては、公知のどのような制御回路を用いても差し支えない。
When the “1” signal (ON signal) is input from the Tele side comparator 32t, the
このようにして、拡大ズーム信号出力を行う拡大ズームスイッチ(感磁スイッチ)が、Tele側のMRセンサ14t,オペアンプ31t及びコンパレータ32tで形成され、縮小ズーム信号出力を行う縮小ズームスイッチ(感磁スイッチ)がWide側のMRセンサ14w,オペアンプ31w及びコンパレータ32wで形成されていて、ズーム操作レバー12を回動操作することによりオン/オフされる。
In this way, an enlarged zoom switch (magnetic switch) for outputting an enlarged zoom signal is formed by the Tele sensor MR t, the
図2は、上記の回路構成におけるWide側の出力電圧の変化状態を例示する線図であり、MRセンサ14wからの出力電圧がオペアンプ31wでゲインアップ(増幅)され、コンパレータ32wでしきい値と比較されて「1」又は「0」の信号がコンパレータ32wから出力される。Tele側においても同様である。
FIG. 2 is a diagram illustrating the change state of the output voltage on the Wide side in the above circuit configuration. The output voltage from the
上述のように構成された実施例のズーム内視鏡においては、製品の組立工程等において、コネクタ部20にハウジング21を取り付ける前に(或いは、必要に応じハウジング21をコネクタ部20から取り外して)、各コンパレータ32t,32wの負側入力端に接続されている可変抵抗器33t,33wの抵抗値を調整することにより、コンパレータ32t,32wに入力される電圧値と比較されるしきい値を任意に設定することができる。
In the zoom endoscope of the embodiment configured as described above, before attaching the
したがって、可変抵抗器33t,33wが、各感磁スイッチのオン/オフが切り替わる磁界強度のレベル設定を各々任意に調整することができる調整手段として機能しており、ズーム操作レバー12が回動操作された時にモータ11が回転動作を始めてズーム動作が始まるタイミングを、予め定められたズーム操作レバー12の回動角度(例えば20°)に合わせて正確に調整することができる。
Therefore, the
その結果、製品によってバラツキのない均一なズーム操作感を、一般的な量産部品等を用いて低コストで得ることができ、しかも、非接触スイッチなので優れた耐久性も得ることができる。 As a result, it is possible to obtain a uniform zoom operation feeling without variation among products at a low cost by using general mass-produced parts and the like, and excellent durability can be obtained because it is a non-contact switch.
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例えば図5に示されるように、コンパレータ32t1,32t2,32w1,32w2をTele側とWide側に各々複数段配置して、磁界の強さに応じて反応するコンパレータ32t1,32t2,32w1,32w2が順次代わるようにすることで、ズーム遷移スピード可変機能を得ることもできる。また、コンパレータの代わりにA/D変換器を用いて、アナログ変化量をデジタル化して同様に多段のスイッチとしてもよい。 The present invention is not limited to the above embodiment. For example, as shown in FIG. 5, a plurality of comparators 32t1, 32t2, 32w1, and 32w2 are arranged on the Tele side and the Wide side, respectively, to increase the magnetic field strength. By changing the comparators 32t1, 32t2, 32w1, and 32w2 that respond accordingly, the zoom transition speed variable function can be obtained. Further, an analog change amount may be digitized by using an A / D converter instead of the comparator, and similarly a multistage switch may be used.
3 ズーム対物光学系
10 操作部
11 モータ
12 ズーム操作レバー
13 永久磁石
14t Tele側MRセンサ(拡大ズームスイッチ)
14w Wide側MRセンサ(縮小ズームスイッチ)
31t Tele側オペアンプ(拡大ズームスイッチ)
31w Wide側オペアンプ(縮小ズームスイッチ)
32t Tele側コンパレータ(拡大ズームスイッチ)
32w Wide側コンパレータ(縮小ズームスイッチ)
33t Tele側可変抵抗器(調整手段)
33w Wide側可変抵抗器(調整手段)
DESCRIPTION OF
14w Wide side MR sensor (reduction zoom switch)
31t Tele-side operational amplifier (enlarge zoom switch)
31w Wide-side operational amplifier (reduction zoom switch)
32t Tele side comparator (enlarge zoom switch)
32w Wide side comparator (reduction zoom switch)
33t Tele side variable resistor (adjustment means)
33w Wide variable resistor (adjustment means)
Claims (2)
上記ズーム操作レバーによって回動される磁石を設けると共に、上記拡大ズームスイッチと上記縮小ズームスイッチとを各々、上記磁石により形成される磁界の強さに対応してオン/オフする感磁スイッチで構成し、上記各感磁スイッチのオン/オフが切り替わる磁界強度のレベル設定を各々任意に調整することができる調整手段を設けたことを特徴とするズーム内視鏡。 A zoom operation lever capable of enlarging and reducing the endoscopic observation image by selectively rotating in a clockwise direction and a counterclockwise direction with a neutral position in between is disposed in the operation unit, In a zoom endoscope configured such that an enlargement zoom switch for outputting an enlargement zoom signal and a reduction zoom switch for outputting a reduction zoom signal are turned on / off by rotation of the zoom operation lever.
A magnet that is rotated by the zoom operation lever is provided, and the enlargement zoom switch and the reduction zoom switch are each composed of a magnetosensitive switch that is turned on / off in accordance with the strength of the magnetic field formed by the magnet. And a zoom endoscope characterized in that adjustment means capable of arbitrarily adjusting the level setting of the magnetic field intensity at which each of the magnetosensitive switches is switched on / off is provided.
Priority Applications (1)
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JP2010249256A JP2012100715A (en) | 2010-11-08 | 2010-11-08 | Zoom endoscope |
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