JPH114805A - 内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内視鏡に設けられたアクチュエータに供給す
る駆動電力を簡単に最適な状態に設定でき、取扱いが容
易な内視鏡装置を提供する。 【解決手段】 内視鏡１には、対物光学系のズームレン
ズ等を駆動する圧電素子４０を用いてなるアクチュエー
タが設けられると共に、駆動波形設定用のディップスイ
ッチ４６が設けられている。制御装置１４には、圧電素
子４０の駆動電力を発生する駆動回路４５と、駆動回路
４５を制御する制御回路４７とが設けられている。内視
鏡１を制御装置１４に接続すると、圧電素子４０と駆動
回路４５、ディップスイッチ４６と制御回路４７がそれ
ぞれ電気的に接続される。制御回路４７は、ディップス
イッチ４６の設定に応じて駆動周波数を決定して駆動回
路４５に指示を送り、最適な駆動周波数の駆動電力を発
生させ、圧電素子４０に供給して駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内視鏡の対物光学
系の光学素子等を駆動するアクチュエータを備えた内視
鏡装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、内視鏡に設けられた光学素子
等をアクチュエータで駆動し、対物光学系の拡大／広角
動作などを行う内視鏡装置が知られており、特開平６−
１９４５５９号公報や特開平９−７０３８３号公報等に
その構成が開示されている。例えば、対物光学系の拡大
／広角動作を行うズーム制御手段を備えた内視鏡装置で
は、内視鏡の操作部などに設けられた拡大／広角スイッ
チを操作することにより、アクチュエータを駆動して拡
大／広角動作させるようになっている。

【０００３】内視鏡の種類は使用目的や対象部位などに
合わせて各種あり、検査の際に必要な内視鏡を制御装置
等に適宜接続し直して検査を行うようにしている。ま
た、特に医療用の内視鏡は、検査ごとに一旦内視鏡を取
り外して洗滌する必要があるため、検査の迅速化のため
に複数本の内視鏡を準備しておき、順番に使用するよう
なことが行われている。

【０００４】内視鏡に設けられるアクチュエータは、一
般的にその駆動特性に個体差がある。例えば圧電アクチ
ュエータを用いた場合、駆動信号における駆動周波数、
駆動電圧、信号形状等の駆動電力の特性（駆動波形）に
関して、アクチュエータごとに最適な値があり、駆動周
波数等によって駆動速度、駆動力に差が生じる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、内視
鏡に設けられるアクチュエータは、一般的にその駆動特
性に個体差がある。例えば圧電アクチュエータを用いた
場合、駆動信号における駆動周波数、駆動電圧、信号形
状等の駆動電力の特性に関して、アクチュエータごとに
最適な値があり、駆動周波数等によって駆動速度、駆動
力に差が生じる。従って、アクチュエータに応じた最適
な駆動電力を供給するために、従来は内視鏡を接続し直
すたびに制御装置側で駆動周波数等の設定作業を行う必
要があり、取扱いが面倒であった。

【０００６】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、内視鏡に設けられたアクチュエータに供給する駆動
電力を簡単に最適な状態に設定でき、取扱いが容易な内
視鏡装置を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明による内視鏡装置
は、アクチュエータを内設した内視鏡と、このアクチュ
エータを駆動する制御装置とを有する内視鏡装置におい
て、前記内視鏡に設けられ、前記アクチュエータを駆動
する駆動波形設定用の信号を発生する駆動波形設定信号
発生手段と、前記制御装置に設けられ、前記内視鏡が前
記制御装置に接続されたときに前記駆動波形設定信号発
生手段からの駆動波形設定信号を入力し、この駆動波形
設定信号に基づいて駆動波形を設定して前記アクチュエ
ータを駆動する駆動制御手段と、を備えたものである。

【０００８】

【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。図１ないし図５は本発明の第１実
施形態に係り、図１は内視鏡装置の全体構成を概略的に
示す斜視図、図２は内視鏡の先端部の内部構成を示す概
略説明図、図３はアクチュエータの外観構成を示す斜視
図、図４はアクチュエータの内部構成を示す断面図、図
５はアクチュエータの駆動制御系の構成を示すブロック
図である。

【０００９】内視鏡装置は、図１に示すように、対物光
学系のズーム機構を備えた拡大式電子内視鏡（以下、略
して内視鏡と呼ぶ）１を有してなり、この内視鏡１がズ
ーム制御装置１４、カメラコントロールユニット（ＣＣ
Ｕ）２３、光源装置２５に接続されて使用されるように
なっている。

【００１０】内視鏡１は、対象部位へ挿入する挿入部
２、使用者が把持して操作を行う操作部３、信号ケーブ
ルやライトガイド等が内蔵されたユニバーサルコード
４、光源装置２５に着脱自在に接続するためのコネクタ
５を有して構成されている。挿入部２は、先端側から対
物光学系や撮像手段が内蔵された先端部６、所望の方
向、形状に湾曲可能な湾曲部７、可撓性の管状部材から
なる可撓管部８が連設されて構成され、可撓管部８の基
端部が操作部３に接続されている。操作部３には、手で
ズーム操作を行うためのズームスイッチ１９が設けられ
ている。操作部３の側部からはユニバーサルコード４が
延出し、ユニバーサルコード４の端部にコネクタ５が設
けられている。

【００１１】コネクタ５の一方の側部からはズームケー
ブル９が延出し、その先端にはズームコネクタ１０が設
けられている。ズームコネクタ１０には、接続コード１
１の一端に設けられた接続コネクタ１２が着脱自在に接
続固定される。接続コード１１の他端に設けられたコネ
クタ１３は、ズーム制御装置（以下、略して制御装置と
呼ぶ）１４に着脱自在に接続される。また、制御装置１
４には、足でズーム操作を行うためのフットスイッチ１
６が接続されるようになっており、フットスイッチ１６
の接続コード１７の端部に設けられたコネクタ１８が着
脱自在に取り付けられる。

【００１２】コネクタ５の他方の側部には、ビデオケー
ブル２０の一端に設けられたコネクタ２１が着脱自在に
接続される。ビデオケーブル２０の他端にはコネクタ２
２が設けられ、このコネクタ２２がＣＣＵ２３に着脱自
在に接続される。ＣＣＵ２３には図示しないモニタが接
続されており、ＣＣＵ２３からの出力画像が表示される
ようになっている。

【００１３】図２に示すように、内視鏡１の先端部６に
は、ズーム光学系としての対物光学系２７と、この対物
光学系２７と光学的に接続され対物光学系２７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ＣＣＤを備えた撮像装置２８とが内蔵されてい
る。対物光学系２７には、その光軸方向に移動可能なズ
ームレンズ２９が設けられ、このズームレンズ２９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、対物光学系２７の各レンズは半断面とし
て示してある。

【００１４】また、先端部６内にはズームレンズ２９を
駆動するアクチュエータ３０が設けられ、ズームレンズ
２９と連結されている。ズームレンズ２９は、このアク
チュエータ３０の駆動によって光軸方向に移動するよう
になっている。

【００１５】図３及び図４に示すように、アクチュエー
タ３０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３
１と、このパイプ３１の内部を軸方向に移動可能に設け
られた移動体３２と、パイプ３１の側部に設けられた切
り欠き部３３に係合して配置され、移動体３２をパイプ
３１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３４とを有して構成される。摩擦板３
４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ている。

【００１６】移動体３２の先端部の側部には嵌合孔３５
が設けられ、この嵌合孔３５にズームレンズ２９に取り
付けられた出力軸が嵌合して固定されるようになってい
る。パイプ３１の先端側には、移動体３２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
３６が設けられている。

【００１７】移動体３２は、パイプ３１内面に対してそ
の外面が当接し摺動する摺動パイプ３７と、摺動パイプ
３７の両開口部に設けられた上蓋３８及び下蓋３９と、
摺動パイプ３７内部に配設され、下蓋３９にその一端を
強固に固着された圧電素子４０とを有して構成される。
圧電素子４０には、圧電素子４０に駆動電力を供給する
リード線４１が接続され、このリード線４１は内視鏡１
のコネクタ５まで延設されており、図１のように内視鏡
１を接続したときに制御装置１４と電気接続されるよう
になっている。

【００１８】図５を基にアクチュエータ３０の駆動制御
系の構成を説明する。制御装置１４には、圧電素子４０
の駆動電力を発生する駆動回路４５が設けられており、
内視鏡１の制御装置１４への接続／非接続に応じて、圧
電素子４０はリード線４１を介して駆動回路４５に電気
的に接続／非接続される。

【００１９】内視鏡１の例えばコネクタ５内には駆動波
形設定信号発生手段としてのディップスイッチ４６が設
けられており、内視鏡１の制御装置１４への接続／非接
続に応じて、ディップスイッチ４６は制御装置１４に設
けられた駆動制御手段としての制御回路４７に電気的に
接続／非接続される。ディップスイッチ４６は、例えば
Ｐ１〜Ｐ６の６つのオン／オフスイッチで構成されたも
のが用いられる。

【００２０】また、内視鏡１の操作部３に設けられたズ
ームスイッチ１９も同様に、内視鏡１の制御装置１４へ
の接続／非接続に応じて、制御回路４７に電気的に接続
／非接続される。ズームスイッチ１９は、例えば中立復
帰可能な拡大／縮小の二接点スイッチにより構成されて
いる。また、フットスイッチ１６は、内視鏡１の制御装
置１４への接続／非接続に応じて、スイッチの能動／非
能動状態が切り換わるようになっている。

【００２１】すなわち、内視鏡１のコネクタ５、ズーム
コネクタ１０及びこれらに対応するコネクタ類には、駆
動回路４５や制御回路４７等に接続される電気信号ライ
ンの接点ピンが設けられ、コネクタの接続に伴って接点
ピンが電気接続されるようになっている。

【００２２】次に、本実施形態の内視鏡装置の動作を説
明する。内視鏡１は、対物光学系の拡大／縮小動作を行
うための先端部６内に内蔵されたアクチュエータ３０に
関して、このアクチュエータ３０の圧電素子４０に対す
る最適な駆動周波数が予め拡大方向、広角方向それぞれ
別途にディップスイッチ４６により設定される。本実施
形態では、アクチュエータ３０に最適な駆動電力を供給
するために、駆動波形における駆動周波数の最適値をデ
ィップスイッチ４６で設定するようになっており、図５
に示すように、Ｐ２，Ｐ４がＯＮ、その他が全てＯＦＦ
に設定されている。

【００２３】内視鏡１のズームコネクタ１０が接続コー
ド１１の接続コネクタ１２に接続されると、図５に示す
ように内視鏡１と制御装置１４とが電気的に接続され
る。制御装置１４内の制御回路４７は、ズームスイッチ
１９のＯＮ／ＯＦＦを検出し、その操作方向に応じて圧
電素子４０を最適な周波数で駆動するよう駆動回路４５
に指示する。

【００２４】すなわち、制御回路４７はディップスイッ
チ４６におけるＰ１〜Ｐ６のＯＮ／ＯＦＦ状態を検出し
て、ディップスイッチ４６の設定に応じて下に示す表１
を参照して駆動周波数を決定して駆動回路４５に出力す
る。ディップスイッチ４６のＰ１〜Ｐ３は広角側、Ｐ４
〜Ｐ６は拡大側のそれぞれの駆動周波数の設定用となっ
ており、図５の状態では、広角方向１７ｋＨｚ、拡大方
向１９ｋＨｚで駆動するように駆動回路４５に指示す
る。

【００２５】なお、表１は駆動周波数の設定の一例を示
したものであり、設定する駆動周波数の範囲やステップ
などはこれに限らず、アクチュエータやレンズ等の種類
に応じて適当な値を用いれば良い。

【００２６】

【表１】 Ｐ１ Ｐ２ Ｐ３ Ｐ４ Ｐ５ Ｐ６ 広角側への駆動周波数 OFF OFF ON ＊ ＊ ＊ １６ｋＨｚ OFF ON OFF ＊ ＊ ＊ １７ｋＨｚ OFF ON ON ＊ ＊ ＊ １８ｋＨｚ ON OFF OFF ＊ ＊ ＊ １９ｋＨｚ ON OFF ON ＊ ＊ ＊ ２０ｋＨｚ ON ON OFF ＊ ＊ ＊ ２１ｋＨｚ ON ON ON ＊ ＊ ＊ ２２ｋＨｚ 拡大側への駆動周波数 ＊ ＊ ＊ OFF OFF ON １６ｋＨｚ ＊ ＊ ＊ OFF ON OFF １７ｋＨｚ ＊ ＊ ＊ OFF ON ON １８ｋＨｚ ＊ ＊ ＊ ON OFF OFF １９ｋＨｚ ＊ ＊ ＊ ON OFF ON ２０ｋＨｚ ＊ ＊ ＊ ON ON OFF ２１ｋＨｚ ＊ ＊ ＊ ON ON ON ２２ｋＨｚ

【００２７】このように、内視鏡１のズームコネクタ１
０を接続ケーブル１１の接続コネクタ１２に接続するだ
けで、アクチュエータ３０の圧電素子４０は制御回路４
７の制御に基づき駆動回路４５によって常に最適な駆動
周波数で駆動される。

【００２８】また、ディップスイッチ４６は内視鏡の接
続状態を判別するための接続信号発生手段としての機能
も有しており、制御回路４７は、ディップスイッチ４６
の接続を検出した場合に内視鏡１が接続されたことを判
別し、駆動回路４５から圧電素子４０への駆動電力の供
給を許可する。一方、ディップスイッチ４６の接続が検
出されず（すなわちＰ１〜Ｐ６が全てＯＦＦ）内視鏡１
が接続されていないと判別したときは、駆動回路４５か
ら圧電素子４０への駆動電力の供給を停止する。

【００２９】内視鏡の種類は使用目的や対象部位などに
合わせて各種あり、検査の際に必要な内視鏡を制御装置
に適宜接続し直して検査を行うようにしている。特に医
療用の内視鏡は、検査ごとに一旦内視鏡を取り外して洗
滌し、再度接続する必要があり、何度も制御装置への着
脱が行われる。

【００３０】内視鏡１が制御装置１４に接続されていな
いときに誤って例えばフットスイッチ１６が押される
と、アクチュエータ３０が駆動回路４５に接続されてい
ないにもかかわらず駆動電力が出力されてしまうおそれ
がある。従来の装置では、常に内視鏡が接続されている
かいないかに注意を払っていなければならず取扱いが面
倒であったが、本実施形態の構成によれば内視鏡１が制
御装置１４に接続されていないときに誤ってフットスイ
ッチ１６が操作されても制御装置１４からの駆動電力の
出力を防ぐことができるため、前述のような不具合を解
決でき、取扱いを容易にできる。

【００３１】前述した内視鏡１における最適な駆動周波
数の設定は、例えば実際にアクチュエータを駆動してア
クチュエータ毎に最適な駆動電力の値を求めて、個々の
内視鏡への組み込み時に設定を行う。ここで、アクチュ
エータの最適な駆動電力とは、駆動スピードが最大とな
る値、圧電素子の発生力が最大となる値、あるいは所定
のスピード及び／または発生力が得られる値のことであ
る。本実施形態では、例えばアクチュエータの個体差を
吸収し複数の内視鏡におけるアクチュエータの駆動スピ
ードが一定となり差が生じないよう、最大スピードより
も小さい所定のスピードで駆動できるような駆動周波数
を設定する。

【００３２】ここで、本実施形態の内視鏡１を別の制御
装置と組み合わせて使用する場合も、駆動周波数の設定
をわざわざする必要なく、コネクタ１０を接続コネクタ
１２に接続するだけで、その制御装置によって内視鏡１
側のディップスイッチ４６の設定を読み込み、制御装置
側の制御により最適な駆動周波数でアクチュエータ３０
を駆動することができる。

【００３３】また、本実施形態の制御装置１４に別の内
視鏡を組み合わせて使用する場合も、駆動周波数の設定
をわざわざする必要なく、内視鏡のコネクタを接続コネ
クタ１２に接続するだけで、制御装置１４によってその
内視鏡側の駆動周波数の設定を読み込み、制御装置１４
側の制御により最適な駆動周波数でその内視鏡に内蔵さ
れているアクチュエータを駆動することができる。

【００３４】さらに、圧電素子４０の最適な駆動周波数
が何からの原因でずれた場合も、内視鏡１のディップス
イッチ４６を再設定するだけで簡単に最適な駆動周波数
に再設定できる。

【００３５】なお、駆動波形設定信号発生手段は、コネ
クタ内に限らず、例えば操作部内等内視鏡の内部であれ
ばどこに設けられていても良い。さらに、駆動波形設定
信号発生手段は再設定がやりやすいように内視鏡表面に
露出して設けられても良い。

【００３６】また、対物光学系２７は、倍率を変化させ
る（倍率の変化に応じて焦点距離も変化させ、ピント位
置を不変にする）ズーム光学系に限らず、倍率を変えず
にピント位置を変化させるフォーカス光学系を設けても
良く、この場合ズームレンズ２９の代わりにフォーカス
レンズを用いる。また、倍率を変化させてそれに応じて
ピント位置も変化する変倍光学系を設けても良く、この
場合ズームレンズ２９の代わりに変倍レンズを用いる。

【００３７】このように第１実施形態の構成によれば、
内視鏡１を制御装置１４に接続するだけで、駆動周波数
の設定をわざわざする必要なく、簡単に最適な駆動周波
数を設定でき、常に最適な駆動電力でアクチュエータを
駆動することができる。

【００３８】図６は本発明の第２実施形態に係るアクチ
ュエータの駆動制御系の構成を示すブロック図である。
ここでは第１実施形態と異なる部分のみ説明し、他の同
様な部分の説明は省略する。

【００３９】第２実施形態は、アクチュエータの駆動制
御系の構成を変更したものであり、ディップスイッチ４
６の替わりに駆動波形設定信号発生手段としてのＲＯＭ
５１が内視鏡１ａ内に設けられる。ＲＯＭ５１には、内
視鏡１ａに配設されたアクチュエータ３０の圧電素子４
０に係る最適な駆動周波数が記憶されている。

【００４０】内視鏡１ａが制御装置１４に接続される
と、制御回路４７とＲＯＭ５１とが接続されて制御回路
４７によってＲＯＭ５１内の周波数情報が読み込まれて
圧電素子４０の最適な駆動周波数の値が設定される。そ
して、ズームスイッチ１９の操作方向に応じて制御回路
４７は駆動回路４５に指示を送り、最適な周波数の駆動
信号が駆動回路４５から圧電素子４０に対して出力され
る。すなわち、ＲＯＭ５１に記憶された周波数情報に応
じて、駆動回路４５により圧電素子４０が駆動される。

【００４１】なお、ＲＯＭ５１を例えばフラッシュＲＯ
Ｍで構成しておき、駆動周波数の再設定時には制御装置
１４からＲＯＭ５１内の記憶されている駆動周波数を書
き換えられるようにしても良い。このようにすることに
より、簡単に駆動周波数の再設定が可能になる。

【００４２】この第２実施形態の構成においても、前述
した第１実施形態と同様の効果が得られる。

【００４３】図７は本発明の第３実施形態に係るアクチ
ュエータの駆動制御系の構成を示すブロック図である。
ここでは第１実施形態と異なる部分のみ説明し、他の同
様な部分の説明は省略する。

【００４４】第３実施形態は、アクチュエータの駆動制
御系の構成を変更したものであり、ディップスイッチ４
６の替わりに駆動波形設定信号発生手段としての抵抗５
２が内視鏡１ｂ内に設けられる。抵抗５２は、内視鏡１
ａに配設されたアクチュエータ３０の圧電素子４０に係
る最適な駆動周波数に応じた抵抗値を有している。

【００４５】内視鏡１ｂが制御装置１４に接続される
と、制御回路４７と抵抗５２とが接続されて制御回路４
７によって抵抗５２の抵抗値が読み込まれて圧電素子４
０の最適な駆動周波数の値が設定される。そして、ズー
ムスイッチ１９の操作方向に応じて制御回路４７は駆動
回路４５に指示を送り、最適な周波数の駆動信号が駆動
回路４５から圧電素子４０に対して出力される。すなわ
ち、抵抗５２の抵抗値に応じて、駆動回路４５により圧
電素子４０が駆動される。

【００４６】この第３実施形態の構成においても、前述
した第１実施形態と同様の効果が得られる。

【００４７】図８は本発明の第４実施形態に係る内視鏡
の先端部の概略構成を示す断面図である。ここでは第１
実施形態と異なる部分のみ説明し、他の同様な部分の説
明は省略する。

【００４８】第４実施形態は、内視鏡の先端部に視野変
向機構を設けた構成例である。内視鏡の先端部６０に
は、観察する視野方向を変更する変向光学素子としての
ミラー６１と、このミラー６１を駆動するアクチュエー
タ６２と、対物レンズ群６３と、観察像を撮像するＣＣ
Ｄ６４と、ＣＣＤ６４の出力を増幅するプリアンプ６５
とが内蔵されている。

【００４９】アクチュエータ６２は、第１実施形態と同
様にインパクト型の圧電アクチュエータで構成されてい
る。ミラー６１は、一端が軸支されてここを中心として
回動可能に先端部６０に固定されている。アクチュエー
タ６２の出力軸６６は、ミラー６１の中間部に回動可能
に固定してある。内視鏡を使用する際には、第１実施形
態と同様に、アクチュエータ６２は制御装置１４と、Ｃ
ＣＤ６４はＣＣＵ２３とそれぞれ接続されるようになっ
ている。

【００５０】第４実施形態の構成において、図示しない
変向スイッチを操作すると、ディップスイッチ４６の設
定に応じて制御回路４７により駆動回路４５に指示が送
られ、最適な周波数の駆動信号が駆動回路４５からアク
チュエータ６２に対して出力されて駆動される。この駆
動信号によりアクチュエータ６２が駆動されると、ミラ
ー６１は一端を中心に回動する。

【００５１】この際、図８の光線６７の方向からくる光
がミラー６１に反射し、対物レンズ群６３を通ってＣＣ
Ｄ６４に入射して撮像される。つまり、ミラー６１によ
って光軸が曲げられ、視野方向が変更される。

【００５２】この第４実施形態の構成によれば、内視鏡
の先端部に設けた視野変向機構を駆動する場合において
も、第１実施形態と同様に内視鏡を制御装置に接続する
だけで簡単にアクチュエータの最適な駆動周波数を設定
でき、常に最適な駆動電力でアクチュエータを駆動する
ことができる。

【００５３】なお、前述した各実施形態では、最適な状
態でアクチュエータを駆動できる駆動波形として駆動周
波数を設定する例を示したが、駆動信号の駆動周波数に
限らず、駆動電圧や信号形状などを設定するようにして
も良い。

【００５４】図９及び図１０は本発明の第５実施形態に
係り、図９はアクチュエータへ供給する駆動電力の第１
の波形を示す波形図、図１０は駆動電力の第２の波形を
示す波形図である。ここでは第１実施形態と異なる部分
のみ説明し、他の同様な部分の説明は省略する。

【００５５】第５実施形態では、アクチュエータの種類
に応じて駆動信号の信号形状を変更する場合の動作を示
す。制御回路４７は、ディップスイッチ４６の出力に応
じて駆動回路４５に指示を送り、適切な駆動信号の信号
形状、すなわち図９の第１の波形、あるいは図１０の第
２の波形のいずれかの波形を駆動回路４５より発生させ
る。この信号形状は、圧電素子の仕様、すなわち発生
力、耐久性等や、移動体及び被駆動体の仕様、すなわち
重量や摩擦力等に応じて適切にあらかじめ設定される。

【００５６】第１の波形によりアクチュエータを駆動す
る場合は、駆動方向によって図９の（Ａ）の波形または
（Ｂ）の波形を圧電素子４０に供給する。この場合、
（Ａ）の駆動波形では電圧の時間微分値が不連続に反転
する点（圧電素子の運動が伸び方向から急に縮み方向に
変わる点）Ｐで、アクチュエータの移動体が摩擦力に抗
して一方向に滑る。また、（Ｂ）の駆動波形では電圧の
時間微分値が不連続に反転する点（圧電素子の運動が縮
み方向から急に伸び方向に変わる点）Ｐで、アクチュエ
ータの移動体が摩擦力に抗して反対方向に滑る。駆動波
形の他の点では移動体が滑らずに圧電素子のみが伸び縮
みする。これにより、アクチュエータの移動体がいずれ
かの方向に移動して行き、ズームレンズ等が駆動され
る。

【００５７】第２の波形によりアクチュエータを駆動す
る場合は、駆動方向によって図１０の（Ａ）の波形また
は（Ｂ）の波形を圧電素子４０に供給する。この場合、
（Ａ）の駆動波形ではａ領域で圧電素子はゆっくり縮
み、ｂ領域で急速に伸びるというサイクルを繰り返す。
また、（Ｂ）の駆動波形ではｃ領域で圧電素子はゆっく
り伸び、ｄ領域で急速に縮むというサイクルを繰り返
す。これにより、アクチュエータの移動体がいずれかの
方向に移動して行き、ズームレンズ等が駆動される。

【００５８】この第５実施形態によれば、アクチュエー
タの圧電素子や移動体の仕様、アクチュエータに接続さ
れた被駆動体の仕様などに応じて、最適な波形（信号形
状）の駆動電力を供給することができ、第１実施形態と
同様に内視鏡を制御装置に接続するだけで簡単にこの駆
動波形を設定でき、常に最適な駆動電力でアクチュエー
タを駆動することが可能となる。

【００５９】図１１及び図１２は本発明の第６実施形態
に係り、図１１はアクチュエータとズームレンズの第１
の構成を示す断面図、図１２はアクチュエータとズーム
レンズの第２の構成を示す断面図である。ここでは第１
実施形態と異なる部分のみ説明し、他の同様な部分の説
明は省略する。

【００６０】第６実施形態では、アクチュエータの圧電
素子や被駆動体としてのズームレンズの大きさに応じて
駆動電圧を変更する場合の動作を示す。

【００６１】圧電アクチュエータは、一般的に圧電素子
の大きさが大きくなるほど大きな発生力が得られる。ま
た、同じ大きさの圧電素子でも駆動電圧が大きいほど大
きな発生力が得られる。ただし、耐久性は低下する。内
視鏡においてより高解像度の画像を得るためには、対物
光学系のレンズの直径を大きくする必要がある。多少挿
入部の直径が大きくなっても高解像度の画像を望む場合
と、多少観察画像の解像度が落ちても挿入部の直径を小
さくしたい場合とがあり、使用者は必要に応じて複数種
類の内視鏡を使い分けている。

【００６２】本実施形態では、図１１に示すように、大
きなズームレンズ７１ａを駆動するために大きな圧電素
子７２ａからなるアクチュエータ７３ａを備えた内視鏡
を使用する場合と、図１２に示すように、小さなズーム
レンズ７１ｂを駆動するために小さな圧電素子７２ｂか
らなるアクチュエータ７３ｂを備えた内視鏡を使用する
場合を説明する。

【００６３】制御回路４７は、ディップスイッチ４６の
出力に応じて駆動回路４５に指示を送り、アクチュエー
タの大きさに合わせた適切な駆動波形を駆動回路４５よ
り発生させる。

【００６４】例えば、図１１のように大きなズームレン
ズ７１ａを大きなアクチュエータ７３ａで駆動する場合
にはより大きな電圧で圧電素子７２ａを駆動し、図１２
のように小さなズームレンズ７１ｂを小さなアクチュエ
ータ７３ｂで駆動する場合にはより小さな電圧で圧電素
子７２ｂを駆動するようにする。

【００６５】なお、圧電素子の大きさを一定にして、ズ
ームレンズの大きさに応じて駆動電圧の大きさを変化さ
せても良い。この場合、制御回路４７は、ディップスイ
ッチ４６の出力に応じて、ズームレンズの大きさに合わ
せた適切な駆動波形、すなわち駆動電圧の大小を設定し
て駆動回路４５より発生させる。

【００６６】例えば、大きなズームレンズ７１ａを駆動
する場合にはより大きな電圧で圧電素子を駆動し、小さ
なズームレンズ７１ｂを駆動する場合にはより小さな電
圧で圧電素子を駆動するようにする。

【００６７】この第６実施形態によれば、ズームレンズ
等の被駆動体の大きさ、アクチュエータの圧電素子の大
きさなどに応じて、最適な波形（駆動電圧）の駆動電力
を供給することができ、第１実施形態と同様に内視鏡を
制御装置に接続するだけで簡単にこの駆動波形を設定で
き、常に最適な駆動電力でアクチュエータを駆動するこ
とが可能となる。

【００６８】以上説明した各実施形態によれば、内視鏡
の先端部に設けた光学系等の被駆動体を駆動するアクチ
ュエータを備えた内視鏡装置において、内視鏡を制御装
置に接続するだけで簡単にアクチュエータの最適な駆動
波形（駆動周波数、駆動電圧、信号形状等）を設定でき
るため、取扱いが容易であり、常に最適な駆動電力でア
クチュエータを駆動することが可能となる。また、内視
鏡の制御装置への接続状態を判別し、内視鏡の接続／非
接続に応じて駆動電力の出力を許可／停止できるため、
内視鏡が接続されていないときに誤って駆動電力が出力
されるおそれを防止でき、使用者が常に内視鏡の接続状
態に注意を払う必要がなく、取扱いを容易にできる。

【００６９】［付記］ （１） アクチュエータを内設した内視鏡と、このアク
チュエータを駆動する制御装置とを有する内視鏡装置に
おいて、前記内視鏡に設けられ、前記アクチュエータを
駆動する駆動波形設定用の信号を発生する駆動波形設定
信号発生手段と、前記制御装置に設けられ、前記内視鏡
が前記制御装置に接続されたときに前記駆動波形設定信
号発生手段からの駆動波形設定信号を入力し、この駆動
波形設定信号に基づいて駆動波形を設定して前記アクチ
ュエータを駆動する駆動制御手段と、を備えたことを特
徴とする内視鏡装置。

【００７０】（２） 前記駆動制御手段は、前記駆動波
形設定信号に基づき、駆動波形として駆動周波数の高低
を設定することを特徴とする付記１に記載の内視鏡装
置。

【００７１】（３） 前記駆動制御手段は、前記駆動波
形設定信号に基づき、駆動波形として駆動電圧の大小を
設定することを特徴とする付記１に記載の内視鏡装置。

【００７２】（４） 前記駆動制御手段は、前記駆動波
形設定信号に基づき、駆動波形として駆動信号の信号形
状を設定することを特徴とする付記１に記載の内視鏡装
置。

【００７３】（５） 前記駆動制御手段は、前記アクチ
ュエータの駆動速度がほぼ最大となるように駆動波形を
設定して該アクチュエータを駆動することを特徴とする
付記１に記載の内視鏡装置。

【００７４】（６） 前記駆動制御手段は、前記アクチ
ュエータの発生力がほぼ最大となるように駆動波形を設
定して該アクチュエータを駆動することを特徴とする付
記１に記載の内視鏡装置。

【００７５】（７） 前記駆動制御手段は、前記アクチ
ュエータの駆動速度が所定速度となるように駆動波形を
設定して該アクチュエータを駆動することを特徴とする
付記１に記載の内視鏡装置。

【００７６】（８） 前記駆動制御手段は、前記アクチ
ュエータの発生力が所定値となるように駆動波形を設定
して該アクチュエータを駆動することを特徴とする付記
１に記載の内視鏡装置。

【００７７】（９） 前記駆動制御手段は、前記アクチ
ュエータの圧電素子の種類または仕様に応じて駆動波形
を設定して該アクチュエータを駆動することを特徴とす
る付記１に記載の内視鏡装置。

【００７８】（１０） 前記駆動制御手段は、前記アク
チュエータで駆動する被駆動体の種類または仕様に応じ
て駆動波形を設定して該アクチュエータを駆動すること
を特徴とする付記１に記載の内視鏡装置。

【００７９】（１１） 前記アクチュエータは、被駆動
体として内視鏡のズームレンズを駆動することを特徴と
する付記１に記載の内視鏡装置。

【００８０】（１２） 前記アクチュエータは、被駆動
体として内視鏡のフォーカスレンズを駆動することを特
徴とする付記１に記載の内視鏡装置。

【００８１】（１３） 前記アクチュエータは、被駆動
体として内視鏡の変倍レンズを駆動することを特徴とす
る付記１に記載の内視鏡装置。

【００８２】（１４） 前記アクチュエータは、被駆動
体として内視鏡の変向光学系の変向光学素子を駆動する
ことを特徴とする付記１に記載の内視鏡装置。

【００８３】（１５） 前記変向光学素子はプリズムで
あることを特徴とする付記１４に記載の内視鏡装置。

【００８４】（１６） 前記変向光学素子はミラーであ
ることを特徴とする付記１４に記載の内視鏡装置。

【００８５】（１７） 前記アクチュエータは、圧電振
動子を用いたインパクト型のアクチュエータからなるこ
とを特徴とする付記１に記載の内視鏡装置。

【００８６】（１８） 前記内視鏡が前記制御装置に接
続されたとき前記駆動波形設定信号発生手段と前記駆動
制御手段とが電気的に接続することを特徴とする付記１
に記載の内視鏡装置。

【００８７】（１９） 前記駆動波形設定信号発生手段
は、ディップスイッチであることを特徴とする付記１に
記載の内視鏡装置。

【００８８】（２０） 前記駆動波形設定信号発生手段
は、抵抗であることを特徴とする付記１に記載の内視鏡
装置。

【００８９】（２１） 前記駆動波形設定信号発生手段
は、ＲＯＭであることを特徴とする付記１に記載の内視
鏡装置。

【００９０】（２２） 前記駆動波形設定信号発生手段
は、フラッシュＲＯＭであることを特徴とする付記１に
記載の内視鏡装置。

【００９１】（２３） 前記駆動波形設定信号発生手段
は、内視鏡のコネクタに設けられることを特徴とする付
記１に記載の内視鏡装置。

【００９２】（２４） 前記駆動波形設定信号発生手段
は、前記駆動波形設定信号を所望の値に変更可能である
ことを特徴とする付記１に記載の内視鏡装置。

【００９３】（２５） アクチュエータを内設した内視
鏡と、このアクチュエータを駆動する制御装置とを有す
る内視鏡装置において、前記内視鏡に設けられ、該内視
鏡の接続状態判別用の信号を発生する接続信号発生手段
と、前記制御装置に設けられ、前記内視鏡が前記制御装
置に接続されたときに前記接続信号発生手段からの接続
信号を入力し、この接続信号に基づいて前記内視鏡の接
続を判別する接続判別手段と、を備えたことを特徴とす
る内視鏡装置。

【００９４】（２６） 前記制御装置は、前記接続信号
に基づいて内視鏡が接続されていないと判別した場合
に、前記アクチュエータへの駆動電力の供給を停止する
駆動制御手段を有することを特徴とする付記２５に記載
の内視鏡装置。

【００９５】（２７） 前記制御装置は、前記接続信号
に基づいて内視鏡が接続されていると判別した場合に、
前記アクチュエータへの駆動電力の供給を許可する駆動
制御手段を有することを特徴とする付記２５に記載の内
視鏡装置。

【００９６】（２８） 前記アクチュエータは、被駆動
体として内視鏡のズームレンズを駆動することを特徴と
する付記２５に記載の内視鏡装置。

【００９７】（２９） 前記アクチュエータは、被駆動
体として内視鏡のフォーカスレンズを駆動することを特
徴とする付記２５に記載の内視鏡装置。

【００９８】（３０） 前記アクチュエータは、被駆動
体として内視鏡の変倍レンズを駆動することを特徴とす
る付記２５に記載の内視鏡装置。

【００９９】（３１） 前記アクチュエータは、被駆動
体として内視鏡の変向光学系の変向光学素子を駆動する
ことを特徴とする付記２５に記載の内視鏡装置。

【０１００】（３２） 前記変向光学素子はプリズムで
あることを特徴とする付記３１に記載の内視鏡装置。

【０１０１】（３３） 前記変向光学素子はミラーであ
ることを特徴とする付記３１に記載の内視鏡装置。

【０１０２】（３４） 前記アクチュエータは、圧電振
動子を用いた急速変形アクチュエータからなることを特
徴とする付記２５に記載の内視鏡装置。

【０１０３】（３５） 前記内視鏡が前記制御装置に接
続されたとき前記接続信号発生手段と前記接続判別手段
とが電気的に接続することを特徴とする付記２５に記載
の内視鏡装置。

【０１０４】（３６） 前記接続信号発生手段は、ディ
ップスイッチであることを特徴とする付記２５に記載の
内視鏡装置。

【０１０５】（３７） 前記接続信号発生手段は、抵抗
であることを特徴とする付記２５に記載の内視鏡装置。

【０１０６】（３８） 前記接続信号発生手段は、ＲＯ
Ｍであることを特徴とする付記２５に記載の内視鏡装
置。

【０１０７】（３９） 前記接続信号発生手段は、フラ
ッシュＲＯＭであることを特徴とする付記２５に記載の
内視鏡装置。

【０１０８】（４０） 前記接続信号発生手段は、内視
鏡のコネクタに設けられることを特徴とする付記２５に
記載の内視鏡装置。

【０１０９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、内
視鏡に設けられたアクチュエータに供給する駆動電力を
簡単に最適な状態に設定でき、取扱いが容易な内視鏡装
置を提供できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る内視鏡装置の全体構成
を概略的に示す斜視図

【図２】内視鏡の先端部の内部構成を示す概略説明図

【図３】アクチュエータの外観構成を示す斜視図

【図４】アクチュエータの内部構成を示す断面図

【図５】第１実施形態に係るアクチュエータの駆動制御
系の構成を示すブロック図

【図６】第２実施形態に係るアクチュエータの駆動制御
系の構成を示すブロック図

【図７】第３実施形態に係るアクチュエータの駆動制御
系の構成を示すブロック図

【図８】第４実施形態に係る内視鏡の先端部の概略構成
を示す断面図

【図９】第５実施形態に係るアクチュエータへ供給する
駆動電力の第１の波形を示す波形図

【図１０】第５実施形態に係るアクチュエータへ供給す
る駆動電力の第２の波形を示す波形図

【図１１】第６実施形態に係るアクチュエータとズーム
レンズの第１の構成を示す断面図

【図１２】第６実施形態に係るアクチュエータとズーム
レンズの第２の構成を示す断面図

【符号の説明】

１…拡大式電子内視鏡（内視鏡） ９…ズームケーブル １０…ズームコネクタ １１…接続コード １２…接続コネクタ １４…ズーム制御装置（制御装置） １９…ズームスイッチ ２７…対物光学系 ２８…撮像装置 ２９…ズームレンズ ３０…アクチュエータ ４０…圧電素子 ４５…駆動回路 ４６…ディップスイッチ ４７…制御回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アクチュエータを内設した内視鏡と、こ
   のアクチュエータを駆動する制御装置とを有する内視鏡
   装置において、 前記内視鏡に設けられ、前記アクチュエータを駆動する
   駆動波形設定用の信号を発生する駆動波形設定信号発生
   手段と、 前記制御装置に設けられ、前記内視鏡が前記制御装置に
   接続されたときに前記駆動波形設定信号発生手段からの
   駆動波形設定信号を入力し、この駆動波形設定信号に基
   づいて駆動波形を設定して前記アクチュエータを駆動す
   る駆動制御手段と、 を備えたことを特徴とする内視鏡装置。