JP5750671B1

JP5750671B1 - 撮像装置

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Publication number: JP5750671B1
Application number: JP2014555020A
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Inventors: 後町　昌紀; 昌紀後町; 近藤　真樹; 真樹近藤; 謙福元
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Priority date: 2013-07-29
Filing date: 2014-05-22
Publication date: 2015-07-22
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Abstract

撮像装置は、被写体の光学像を撮像面上に結像する撮像光学系と、撮像光学系の一部であって、撮像光学系の光軸方向に移動可能に設けられ、その移動に伴って撮像面上に結像される光学像を拡大又は縮小する変倍レンズと、変倍レンズの光軸方向における位置を検出する位置検出部と、変倍レンズの光軸方向における位置に応じた位置検出部の出力の特性に関する出力特性情報を記憶する記憶部と、出力特性情報に基づいて変倍レンズを移動させる制御を行う駆動制御部とを含む。

Description

本発明は、ズーム機構を備えた撮像装置に関する。

従来、ズーム機構を備えた撮像装置がある。

例えば、内視鏡分野においては、そのような撮像装置が、内視鏡システムに備えられている。この場合、撮像装置のズーム機構等は、内視鏡システムにおける内視鏡スコープの先端部分内という小空間に設けられる。そのため、内視鏡システムに備えられる撮像装置においては、そのズーム機構として、小型化に有利なＶＣＭ（ボイスコイルモータ）を用いたズーム機構を備えたものもある。このようなズーム機構では、ＶＣＭによりズームレンズが移動することによって撮像面上に結像される光学像の拡大又は縮小が行われる。

なお、内視鏡システムに備えられる、ズーム機構を備えた撮像装置に関しては、その他、例えば特許文献１乃至３に開示される電子内視鏡システムに備えられる撮像装置等が知られている。

特開２０１１−９８０５１号公報特開２０１０−２８２０７３号公報特開２０１１−１５８８３号公報

上述の、ＶＣＭを用いたズーム機構を備えた撮像装置では、ＶＣＭによりズームレンズ位置の固定的な保持が行われないために、常に、ズームレンズ位置を検出してその検出結果を基に目標位置へズームレンズを移動させる、というフィードバック制御（サーボ制御）が行われている。ここで、ズームレンズ位置の検出は、位置検出機構によって行われる。この位置検出機構も、ズーム機構と同様に内視鏡スコープの先端部分内という小空間に設けられることから、小型のものが用いられている。

しかしながら、位置検出機構が小型になると、その製造ばらつき（加工ばらつきや組立ばらつき等）の影響から、正確なズームレンズ位置の制御を行えない虞があった。例えば、小型の位置検出機構として磁石とホール素子を用いた場合には、磁石とホール素子の位置関係のばらつきの影響から、正確なズームレンズ位置の制御を行えない虞があった。

以上のような実情を踏まえ、本発明は、正確なズームレンズ位置の制御を可能にする撮像装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様は、被写体の光学像を撮像面上に結像する撮像光学系と、前記撮像光学系の一部であって、前記撮像光学系の光軸方向に移動可能に設けられ、前記移動に伴って前記撮像面上に結像される光学像を拡大又は縮小する変倍レンズと、前記変倍レンズの前記光軸方向における位置を検出する位置検出部と、前記変倍レンズの前記光軸方向における位置に応じた前記位置検出部の出力の特性に関する出力特性情報として、前記変倍レンズがワイド端に当てつけられたときの前記位置検出部の出力値であるワイド端出力値および前記変倍レンズがテレ端に当てつけられたときの前記位置検出部の出力値であるテレ端出力値と、前記変倍レンズの前記ワイド端から前記テレ端までの移動区間を複数の小区間に分割したときの各小区間における、前記変倍レンズの前記光軸方向における位置に応じた前記位置検出部の出力の特性を直線近似したときの直線の傾きを含む情報、を記憶する記憶部と、前記出力特性情報に基づいて、前記変倍レンズを移動させる制御を行う駆動制御部と、を備え、前記駆動制御部は、前記出力特性情報に基づいて、現在の前記変倍レンズの位置が属する小区間に対応する直線の傾きの逆数と単位時間当たりの前記位置検出部の出力変化量との乗算結果が一定となるように、前記変倍レンズを移動させる制御を行う、撮像装置を提供する。

本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記位置検出部の出力値を取得する取得部、を更に備え、当該撮像装置の電源がオンされたときに、前記駆動制御部は、前記変倍レンズをワイド端からテレ端まで移動させる制御を行い、前記取得部は、前記変倍レンズが前記ワイド端にあるときの前記位置検出部の出力値であるワイド端出力値および前記変倍レンズが前記テレ端にあるときの前記位置検出部の出力値であるテレ端出力値を取得する、撮像装置を提供する。

本発明の第３の態様は、第２の態様において、当該撮像装置の電源がオンされたときに前記取得部により取得されたワイド端出力値およびテレ端出力値と、前記記憶部に記憶されている前記出力特性情報に含まれるワイド端出力値およびテレ端出力値とに基づいて、前記位置検出部及び又は前記駆動制御部が正常であるか異常であるかを判定する判定部、を更に備える撮像装置を提供する。

本発明によれば、ズームレンズの正確な位置制御を可能にする撮像装置を提供することができる。

撮像装置を含む内視鏡システムの構成例を示す図である。ズームレンズの位置と位置検出部（ＡＭＰ）の出力との関係がリニアでない例を示す図である。ズームレンズのワイド端からテレ端までの移動区間を３つの小区間に分割した例を説明する図である。レンズ駆動部と位置制御部の構成例を示す図である。ＶＣＭ駆動回路の回路構成例を示す図である。ＦＰＧＡの一部の構成例を示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施例について説明する。
＜実施例１＞
図１は、本発明の実施例１に係る撮像装置を含む内視鏡システムの構成例を示す図である。

図１に示したように、内視鏡システム１００は、内視鏡スコープ２００と内視鏡制御部３００を含み、内視鏡スコープ２００と内視鏡制御部３００との間で信号の送受が可能なように構成されている。

内視鏡スコープ２００は、撮像光学系２１０と、位置検出部２２０と、不揮発性メモリ２３０と、レンズ駆動部２４０を含む。

撮像光学系２１０は、被写体の光学像を撮像素子２１２の撮像面上に結像するものであって、ズームレンズ２１１、撮像素子２１２を含む。

ズームレンズ２１１は、撮像光学系２１０の光軸方向に移動可能に設けられ、その移動に伴って撮像素子２１２の撮像面上に結像される光学像を拡大又は縮小する変倍レンズである。

撮像素子２１２は、例えばベイヤ配列の色フィルタを有する撮像素子であって、撮像面上に結像された光学像を撮像する。なお、図示はしないが、撮像素子２１２の出力信号は、内視鏡制御部３００へ出力されて所定の画像処理等が行われた後、例えば、表示部に画像として表示され得る。

位置検出部２２０は、ズームレンズ２１１の、撮像光学系２１０の光軸方向における位置を検出するものであって、磁石２２１、ホール素子２２２、ＡＭＰ（Amplifier）２２３を含む。

磁石２２１は、ズームレンズ２１１と共に移動可能なように、ズームレンズ２１１の一部に固定されている。

ホール素子２２２は、ホール効果を利用して磁界を検出し、その大きさに比例したアナログ信号を出力する。ここでは、磁石２２１との位置関係に応じた磁界を検出し、その大きさに比例したアナログ信号を出力する。

ＡＭＰ２２３は、ホール素子２２２の出力信号を増幅して出力する回路である。ＡＭＰ２２３の出力信号は、内視鏡制御部３００の位置制御部３２０へ出力される。

不揮発性メモリ２３０は、例えばＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）であり、ズームレンズ２１１の、撮像光学系２１０の光軸方向における位置に応じた位置検出部２２０の出力の特性に関する出力特性情報を記憶する。

レンズ駆動部２４０は、ＶＣＭであり、内視鏡制御部３００の位置制御部３２０からの駆動信号に応じてズームレンズ２１１を撮像光学系２１０の光軸方向に移動させる。

なお、内視鏡スコープ２００において、撮像光学系２１０と、位置検出部２２０と、レンズ駆動部２４０は、内視鏡スコープ２００の先端部分内に設けられる。

内視鏡制御部３００は、内視鏡システム１００の全体動作を制御するものであり、メモリ読出部３１０と、位置制御部（駆動制御部の一例）３２０を含む。

メモリ読出部３１０は、内視鏡スコープ２００の不揮発性メモリ２３０から出力特性情報を読み出し、位置制御部３２０へ出力する。

位置制御部３２０は、メモリ読出部３１０からの出力特性情報に基づいて、ズームレンズ２１１を撮像光学系２１０の光軸方向に移動させる制御を行う。より詳しくは、位置制御部３２０は、メモリ読出部３１０からの出力特性情報と、位置検出部２２０の出力信号とに基づいて、ズームレンズ２１１を撮像光学系２１０の光軸方向に移動させるための駆動信号をレンズ駆動部２４０へ出力する。なお、位置制御部３２０は、フィードバック制御（サーボ制御）によりズームレンズ２１１の移動（位置）を制御するものであるので、実際には、単位時間毎（所定時間毎）に、出力特性情報とその時の位置検出部２２０の出力信号とに基づいてズームレンズ２１１を目標位置へ移動させるための駆動信号をレンズ駆動部２４０へ出力する。

内視鏡システム１００は、その他、図示はしないが、ユーザからの各種指示を受け付ける操作部等も含む。

このような構成の内視鏡システム１００において、内視鏡スコープ２００の不揮発性メモリ２３０に記憶される出力特性情報は、工場出荷前に記憶される。より詳しくは、例えば、内視鏡スコープ２００の組み立てが完了した時点で、その内視鏡スコープ２００において、ズームレンズ２１１をワイド端に当てつかせたときの位置検出部２２０の出力値であるワイド端出力値と、ズームレンズ２１１をテレ端に当てつかせたときの位置検出部２２０の出力値であるテレ端出力値とが取得され、その両出力値を含む出力特性情報が、不揮発性メモリ２３０に記憶される。なお、ワイド端とは、ズームレンズ２１１の移動可能範囲における最もワイド（広角）側の位置であり、テレ端とは、ズームレンズ２１１の移動可能範囲における最もテレ（望遠）側の位置のことである。

次に、本実施例に係る撮像装置を含む内視鏡システム１００で行われるズーム動作について説明する。

内視鏡システム１００は、ユーザからのズーム指示を受け付けると、そのズーム指示に応じてズームレンズ２１１を移動させる。なお、ズーム指示の受け付けは、内視鏡システム１００の図示しない操作部に含まれるワイドズームボタン又はテレズームボタンの押下によって行われる。すなわち、ワイドズームボタンが押下されるとワイドズーム指示が行われ、テレズームボタンが押下されるとテレズーム指示が行われる。

内視鏡システム１００は、ワイドズームボタンが押下されている間（継続的にワイドズーム指示が行われている間）は、ズームレンズ２１１をワイド端側へ移動させ、テレズームボタンが押下されている間（継続的にテレズーム指示が行われている間）は、ズームレンズ２１１をテレ端側へ移動させる。また、内視鏡システム１００は、ワイドズームボタン又はテレズームボタンの押下が解除されると、その解除の時点におけるズームレンズ２１１の位置にズームレンズ２１１が保持されるようにする。

このようなズーム動作は、詳しくは、次のようにして行われる。

それは、位置制御部３２０が、不揮発性メモリ２３０からメモリ読出部３１０により読み出された出力特性情報によって規定される特性直線と、位置検出部２２０（ＡＭＰ２２３）の出力信号とに基づいて、ズームレンズ２１１を移動させるための駆動信号をレンズ駆動部２４０へ出力することによって、行われる。なお、出力特性情報によって規定される特性直線とは、横軸にズームレンズ２１１の位置をとると共に縦軸に位置検出部２２０の出力をとったときの座標系（例えば後述の図２に示す座標系を参照）にプロットしたワイド端出力値の点とテレ端出力値の点とを結ぶ直線のことである。ワイド端出力値とテレ端出力値は、上述のとおり、出力特性情報に含まれるものである。このような特性直線により、当該内視鏡スコープ２００における、ズームレンズ２１１の位置と位置検出部２２０の出力との関係が規定される。

位置制御部３２０は、例えば、ワイドズームボタン又はテレズームボタンが押下されている間は、特性直線と位置検出部２２０の出力信号とに基づいて、ズームレンズ２１１を一定速度で移動させるための駆動信号をレンズ駆動部２４０へ出力する。また、位置制御部３２０は、例えば、ワイドズームボタン又はテレズームボタンの押下が解除されたときは、特性直線と位置検出部２２０の出力信号とに基づいて、そのボタン解除の時点におけるズームレンズ２１１の位置にズームレンズ２１１を保持させるための駆動信号をレンズ駆動部２４０へ出力する。

以上のように、本実施例に係る撮像装置を含む内視鏡システム１００によれば、ズーム動作が行われる際に使用される特性直線は、内視鏡スコープ２００の組み立てが完了した時点で、その内視鏡スコープ２００において取得されたワイド端出力値とテレ端出力値とによって規定されたものとなることから、その内視鏡スコープ２００の位置検出部２２０（磁石２２１とホール素子２２２）等の製造ばらつきが加味されたものとなる。従って、ズーム動作において、正確なズームレンズ位置の制御が可能になる。
＜実施例２＞
本発明の実施例２に係る撮像装置を含む内視鏡システムは、実施例１に係る撮像装置を含む内視鏡システムに対して更なる改良を加えたものである。なお、本実施例では、実施例１で説明した構成要素と同一の構成要素については同一の符号を付して説明する。

内視鏡スコープ２００の先端部分が、より小型になると、その先端部分内のスペースが、より少なくなり、その先端部分内に設けられる磁石２２１とホール素子２２２とが、より近接することになる。このような場合、磁石と磁場の関係から、ズームレンズ２１１の位置と位置検出部２２０（ＡＭＰ２２３）の出力との関係が、例えば図２に示すようにリニアでなくなり、ズーム動作において正確なズームレンズ位置の制御ができない虞があった。

そこで、本実施例に係る撮像装置を含む内視鏡システム１００では、そのような場合にも、より正確なズームレンズ位置の制御ができるように、不揮発性メモリ２３０に記憶される出力特性情報およびズーム動作が、以下に示すように、実施例１に係る撮像装置を含む内視鏡システム１００に対して異なっている。

本実施例に係る撮像装置を含む内視鏡システム１００では、不揮発性メモリ２３０に記憶される出力特性情報が、ワイド端出力値およびテレ端出力値の他、更に、ズームレンズ２１１のワイド端からテレ端までの移動区間を複数の小区間に分割したときの、各分割位置（隣り合う小区間に挟まれる位置）における位置検出部２２０（ＡＭＰ２２３）の出力値と、各小区間における特性直線の傾きとを含む。なお、各小区間における特性直線の傾きとは、その各小区間における、ズームレンズ２１１の位置と位置検出部２２０（ＡＭＰ２２３）の出力との関係を直線近似したときの直線の傾きのことである。

本実施例では、一例として、図３に示すように、ズームレンズ２１１のワイド端（ＷＩＤＥ）からテレ端（ＴＥＬＥ）までの移動区間を３つの小区間に分割するものとし、出力特性情報は、ワイド端出力値およびテレ端出力値の他、更に、各分割位置Ｐ１、Ｐ２における位置検出部２２０の出力値Ａ（Ａデータ）、Ｂ（Ｂデータ）と、各小区間における特性直線の傾きα、β、γを含むものとする。なお、αは、テレ端からＰ１までの小区間において、ズームレンズ２１１の位置と位置検出部２２０の出力との関係を直線近似したときの直線の傾きを示す。βは、Ｐ１からＰ２までの小区間において、ズームレンズ２１１の位置と位置検出部２２０の出力との関係を直線近似したときの直線の傾きを示す。γは、Ｐ２からワイド端までの小区間において、ズームレンズ２１１の位置と位置検出部２２０の出力との関係を直線近似したときの直線の傾きを示す。

なお、これらのデータを含む出力特性情報は、実施例１と同様に、工場出荷前に、不揮発性メモリ２３０に記憶される。より詳しくは、例えば、内視鏡スコープ２００の組み立てが完了した時点で、その内視鏡スコープ２００において、まず、ズームレンズ２１１の位置と位置検出部２２０（ＡＭＰ２２３）の出力との関係（例えば図２参照）が取得され、更に、それに基づいて、ワイド端出力値、テレ端出力値、Ａデータ、Ｂデータ、α、β、γが取得され、そして、それらを含む出力特性情報が不揮発性メモリ２３０に記憶される。

本実施例に係る撮像装置を含む内視鏡システム１００では、このような出力特性情報が用いられて、次のようにしてズーム動作が行われる。

それは、位置制御部３２０が、不揮発性メモリ２３０からメモリ読出部３１０により読み出された出力特性情報と、位置検出部２２０（ＡＭＰ２２３）の出力信号とに基づいて、ズームレンズ２１１を移動させるための駆動信号をレンズ駆動部２４０へ出力することによって、行われる。

位置制御部３２０は、例えば、ワイドズームボタン又はテレズームボタンが押下されている間は、出力特性情報と位置検出部２２０の出力信号とに基づいて、ズームレンズ２１１を一定速度で移動させるための駆動信号をレンズ駆動部２４０へ出力する。より詳しくは、位置制御部３２０は、出力特性情報と位置検出部２２０の出力信号とに基づいて、現在のズームレンズ２１１の位置が属する小区間に対応する直線の傾きの逆数と単位時間当たりの位置検出部２２０の出力変化量との乗算結果が一定となるようにズームレンズ２１１を移動させるための駆動信号をレンズ駆動部２４０へ出力する。例えば、現在のズームレンズ２１１の位置が属する小区間がテレ端からＰ１までの小区間である場合には、（１／α）×単位時間当たりの位置検出部２２０の出力変化量＝Ｃ（一定値）となるようにズームレンズ２１１を移動させるための駆動信号をレンズ駆動部２４０へ出力する。現在のズームレンズ２１１の位置が属する小区間がＰ１からＰ２までの小区間である場合には、（１／β）×単位時間当たりの位置検出部２２０の出力変化量＝Ｃ（上記のＣと同値）となるようにズームレンズ２１１を移動させるための駆動信号をレンズ駆動部２４０へ出力する。現在のズームレンズ２１１の位置が属する小区間がＰ２からワイド端までの小区間である場合には、（１／γ）×単位時間当たりの位置検出部２２０の出力変化量＝Ｃ（上記のＣと同値）となるようにズームレンズ２１１を移動させるための駆動信号をレンズ駆動部２４０へ出力する。このような動作により、ワイドズームボタン又はテレズームボタンの継続的な押下により、例えば、ある小区間から別の小区間へズームレンズ２１１が移動する場合であっても、ズームレンズ２１１の移動速度が一定となり、操作性が損なわれることはない。

また、位置制御部３２０は、例えば、ワイドズームボタン又はテレズームボタンの押下が解除されたときは、出力特性情報と位置検出部２２０の出力信号とに基づいて、そのボタン解除の時点におけるズームレンズ２１１の位置にズームレンズ２１１を保持させるための駆動信号をレンズ駆動部２４０へ出力する。より詳しくは、位置制御部３２０は、現在のズームレンズ２１１の位置が属する小区間に対応する直線の傾きと位置検出部２２０の出力信号とに基づいて、そのボタン解除の時点におけるズームレンズ２１１の位置にズームレンズ２１１を保持させるための駆動信号をレンズ駆動部２４０へ出力する。例えば、現在のズームレンズ２１１の位置が属する小区間がテレ端からＰ１までの小区間である場合には、それに対応する直線の傾きαと位置検出部２２０の出力信号とに基づいて、そのボタン解除の時点におけるズームレンズ２１１の位置にズームレンズ２１１を保持させるための駆動信号をレンズ駆動部２４０へ出力する。現在のズームレンズ２１１の位置が属する小区間がＰ１からＰ２までの小区間である場合には、それに対応する直線の傾きβと位置検出部２２０の出力信号とに基づいて、そのボタン解除の時点におけるズームレンズ２１１の位置にズームレンズ２１１を保持させるための駆動信号をレンズ駆動部２４０へ出力する。現在のズームレンズ２１１の位置が属する小区間がＰ２からワイド端までの小区間である場合には、それに対応する直線の傾きγと位置検出部２２０の出力信号とに基づいて、そのボタン解除の時点におけるズームレンズ２１１の位置にズームレンズ２１１を保持させるための駆動信号をレンズ駆動部２４０へ出力する。

以上のように、本実施例に係る撮像装置を含む内視鏡システム１００によれば、ズームレンズ２１１の位置と位置検出部２２０の出力との関係がリニアでない場合（例えば図２参照）であっても、それを複数の直線で近似して（例えば図３参照）、その都度、対応する近似直線に関するデータを用いてズーム動作が行われる。また、本実施例に係る撮像装置を含む内視鏡システム１００においても、ズーム動作が行われる際に使用される出力特性情報に含まれるデータは、内視鏡スコープ２００の組み立てが完了した時点で、その内視鏡スコープ２００において取得されたものであることから、その内視鏡スコープ２００の位置検出部２２０（磁石２２１とホール素子２２２）等の製造ばらつきが加味されたものとなる。従って、ズーム動作において、正確なズームレンズ位置の制御を行うことができる。また、ワイドズームボタン又はテレズームボタンが押下されている間はズームレンズ２１１の移動速度が一定となるので、操作性が損なわれることもない。

なお、本実施例では、図３に示したように、ズームレンズ２１１のワイド端からテレ端までの移動区間を３つの小区間に分割した例を示したが、これに限らず、３つ以外の複数の小区間に分割してもよい。

以上、実施例１、２について説明したが、各実施例に係る撮像装置を含む内視鏡システム１００では、種々の変形が可能である。

例えば、各実施例に係る撮像装置を含む内視鏡システム１００において、システムを起動する毎に（撮像装置の電源をオンする毎に）、位置制御部３２０がズームレンズ２１１をワイド端からテレ端まで移動させる制御を行い、その際に、内視鏡制御部（ここでは取得部と判定部の一例でもある）３００が、位置検出部２２０からワイド端出力値とテレ端出力値とを取得し、そのワイド端出力値及びテレ端出力値と、不揮発性メモリ２３０に記憶されている出力特性情報に含まれるワイド端出力値及びテレ端出力値とに基づいて、位置検出部２２０及び又は位置制御部３２０が正常であるか異常であるかを判定し、その判定の結果、異常であると判定したときは、ズーム動作を禁止すると共に、その旨を図示しない表示部に表示する等してユーザに通知するようにしてもよい。例えば、位置検出部２２０から取得されたワイド端出力値が出力特性情報に含まれるワイド端出力値の５０％を下回る場合、及び又は、位置検出部２２０から取得されたテレ端出力値が出力特性情報に含まれるテレ端出力値の５０％を下回る場合には、異常であると判定される。このような動作を、システムを起動する毎に行うことにより、温度変化や経年劣化等に起因する位置検出部２２０（例えばホール素子２２２）及び又は位置制御部３２０の異常を検出することができる。なお、実施例１に係る撮像装置を含む内視鏡システム１００においては、上記判定にて正常であると判定されたときに、ズーム動作に用いる特性直線として、システム起動時に取得されたワイド端出力値及びテレ端出力値によって規定される特性直線を用いるようにしてもよい。

また、例えば、各実施例に係る撮像装置を含む内視鏡システム１００において、位置制御部３２０は、レンズ駆動部２４０へ駆動信号を出力するＶＣＭ駆動回路として、定電流方式のブリッジ回路を含むようにしてもよい。このように、ＶＣＭ駆動回路として定電流方式のブリッジ回路を用いる場合は、ＶＣＭ駆動回路として定電圧方式のブリッジ回路を用いる場合に比べて、次のような利点がある。例えば、定電流方式のブリッジ回路を用いることによって、定電圧方式のブリッジ回路を用いる場合に生じ得る次のような事態を防止することができる。それは、内視鏡スコープ２００のスコープ長によりレンズ駆動部２４０と位置制御部３２０との間の電気抵抗が変動することや、レンズ駆動部２４０であるＶＣＭ自体の電気抵抗も固体毎にばらつきがあること等の影響によって、意図したＶＣＭの制御を正確に行うことができず、正確なズーム動作を行うことができない虞があるという事態である。また、例えば、仮に定電圧方式のブリッジ回路を用いるとすると、上述の電気抵抗の変動やばらつきを加味してＶＣＭの制御を行わなければならず、その制御が複雑になってしまう。これに対して、定電流方式のブリッジ回路を用いる場合には、上述の電気抵抗の変動やばらつきがＶＣＭの駆動電流値に影響を及ぼさないので、ＶＣＭの制御を意図したとおりに行うことができ、正確なズーム動作を行うことができる。また、ＶＣＭへの安定した電流供給が可能になるため、複雑な制御は不要となる。このようにＶＣＭ駆動回路として定電流方式のブリッジ回路を用いる場合、レンズ駆動部２４０と位置制御部３２０は、例えば、図４に示す構成によって実現される。図４において、ＶＣＭ４１０はレンズ駆動部２４０に対応し、ＶＣＭ駆動回路４２０とＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）４３０は位置制御部３２０を含む内視鏡制御部３００の一部に対応する。ここで、ＶＣＭ駆動回路４２０は、例えば、図５に示す回路構成によって実現され、ＦＰＧＡ４３０の一部は、例えば、図６に示す構成によって実現される。ＶＣＭ駆動回路４２０は、図５に示したように、ＦＥＴ（Field Effect Transistor）のブリッジ回路を定電流回路にて構成した定電流方式のブリッジ回路によって実現され、ＦＰＧＡ４３０によりＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御されることによって、ＶＣＭ４１０へ駆動信号を出力する。ＦＰＧＡ４３０は、図６に示したように、ＶＣＭ駆動回路４２０をＰＷＭ制御するＰＷＭ制御部４３１を含む。ＰＷＭ制御部４３１は、指令値に基づいて、ＶＣＭ駆動回路４２０の各ＦＥＴにオン／オフ信号を出力するものであり、デューティ比演算部４３２とパルス生成部４３３を含む。デューティ比演算部４３２は、入力された指令値（駆動電流値）Ｅと、ＶＣＭ駆動回路４２０の定電流回路の電流値Ａとから、Ｄ＝（Ｅ／Ａ）×１００により、パルスデューティ比Ｄを求め、それをパルス生成部４３３へ出力する。パルス生成部４３３は、入力されたパルスデューティ比Ｄに応じて、ＶＣＭ駆動回路４２０の各ＦＥＴにオン／オフ信号を出力する。このように、ＰＷＭ制御部４３１では、パルスデューティ比演算を簡略化することができるので、ＦＰＧＡ４３０でのＰＷＭ制御部４３１の使用率を少なくすることができる。また、ＰＷＭ制御部４３１では、ＶＣＭ駆動回路４２０の定電流回路の電流値を基準としてＰＷＭ制御が行われるため、内視鏡スコープ２００の種別に影響されない制御が可能になる。

上述した実施例は、発明の理解を容易にするために本発明の具体例を示したものであり、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。本発明は、特許請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、さまざまな変形、変更が可能である。

１００内視鏡システム
２００内視鏡スコープ
２１０撮像光学系
２１１ズームレンズ
２１２撮像素子
２２０位置検出部
２２１磁石
２２２ホール素子
２２３ＡＭＰ
２３０不揮発性メモリ
２４０レンズ駆動部
３００内視鏡制御部
３１０メモリ読出部
３２０位置制御部
４１０ＶＣＭ
４２０ＶＣＭ駆動回路
４３０ＦＰＧＡ
４３１ＰＷＭ制御部
４３２デューティ比演算部
４３３パルス生成部

Claims

被写体の光学像を撮像面上に結像する撮像光学系と、
前記撮像光学系の一部であって、前記撮像光学系の光軸方向に移動可能に設けられ、前記移動に伴って前記撮像面上に結像される光学像を拡大又は縮小する変倍レンズと、
前記変倍レンズの前記光軸方向における位置を検出する位置検出部と、
前記変倍レンズの前記光軸方向における位置に応じた前記位置検出部の出力の特性に関する出力特性情報として、前記変倍レンズがワイド端に当てつけられたときの前記位置検出部の出力値であるワイド端出力値および前記変倍レンズがテレ端に当てつけられたときの前記位置検出部の出力値であるテレ端出力値と、前記変倍レンズの前記ワイド端から前記テレ端までの移動区間を複数の小区間に分割したときの各小区間における、前記変倍レンズの前記光軸方向における位置に応じた前記位置検出部の出力の特性を直線近似したときの直線の傾きを含む情報、を記憶する記憶部と、
前記出力特性情報に基づいて、前記変倍レンズを移動させる制御を行う駆動制御部と、
を備え、
前記駆動制御部は、前記出力特性情報に基づいて、現在の前記変倍レンズの位置が属する小区間に対応する直線の傾きの逆数と単位時間当たりの前記位置検出部の出力変化量との乗算結果が一定となるように、前記変倍レンズを移動させる制御を行う、
ことを特徴とする撮像装置。
前記位置検出部の出力値を取得する取得部、
を更に備え、
当該撮像装置の電源がオンされたときに、前記駆動制御部は、前記変倍レンズをワイド端からテレ端まで移動させる制御を行い、前記取得部は、前記変倍レンズが前記ワイド端にあるときの前記位置検出部の出力値であるワイド端出力値および前記変倍レンズが前記テレ端にあるときの前記位置検出部の出力値であるテレ端出力値を取得する、
ことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
当該撮像装置の電源がオンされたときに前記取得部により取得されたワイド端出力値およびテレ端出力値と、前記記憶部に記憶されている前記出力特性情報に含まれるワイド端出力値およびテレ端出力値とに基づいて、前記位置検出部及び又は前記駆動制御部が正常であるか異常であるかを判定する判定部、
を更に備えることを特徴とする請求項２記載の撮像装置。