CN102361582B - 镜头驱动控制装置、镜头驱动装置以及内窥镜系统 - Google Patents
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Abstract
本发明的镜头驱动控制装置对镜头驱动系统进行控制,该镜头驱动系统具有:镜头框,其保持镜头使其能够沿光学镜头的光轴方向进退;以及传递部件,其向镜头框传递由于在温度和变形量之间表现出规定滞回特性的形状记忆合金部件的形变而产生的驱动力,其中,该镜头驱动控制装置具有控制部,该控制部进行如下控制:在使镜头框进退移动的指示停止的定时,使形状记忆合金部件的温度向属于规定滞回特性的不灵敏区的温度变化。
Description
技术领域
本发明涉及镜头驱动控制装置、镜头驱动装置以及内窥镜系统,特别涉及能够使镜头沿着摄影光轴方向移动的镜头驱动控制装置、镜头驱动装置以及内窥镜系统。
背景技术
以往,在医疗领域和工业领域等中广泛使用内窥镜。并且,在内窥镜中使用如下的摄像装置:通过使观察光学系统沿摄影光轴方向移动,能够实现望远摄影和广角摄影。
具体而言,例如在日本特开2008-194178号公报中公开了如下的摄像装置:该摄像装置具备安装有移动镜头的移动镜头框,并且,安装有根据电流供给状态而使该移动镜头框进退的致动器,该电流供给是针对由形状记忆合金(以下称为SMA)形成的线的电流供给。并且,在日本特开2008-194178号公报中公开了在内窥镜的前端部应用了所述摄像装置时的结构例。
一般地,SMA具有容易受温度变化影响的特性。并且,在内窥镜的前端部,由于进行针对患部的送水等,具有容易产生急剧的温度变化的倾向。因此,例如,在通过SMA线使在内窥镜前端部配置的移动镜头框进退的结构中,前端部周围的温度变化作为干扰发生作用,由此SMA线的长度变化,产生移动镜头框向原本不期望的位置移动的课题。
本发明是鉴于所述情况而完成的,其目的在于,提供能够防止镜头向原本不期望的位置移动的镜头驱动控制装置、镜头驱动装置以及内窥镜系统。
发明内容
用于解决课题的手段
本发明的镜头驱动控制装置对镜头驱动系统进行控制,该镜头驱动系统具有:镜头框,其保持镜头使其能够沿光学镜头的光轴方向进退;以及传递部件,其向所述镜头框传递由于在温度和变形量之间表现出规定滞回特性的形状记忆合金部件的形变而产生的驱动力,其特征在于,该镜头驱动控制装置具有控制部,该控制部进行如下控制:在使所述镜头框进退移动的指示停止的定时,使所述形状记忆合金部件的温度向属于所述规定滞回特性的不灵敏区的温度变化。
本发明的镜头驱动装置的特征在于,该镜头驱动装置具有:镜头框,其保持镜头使其能够沿光学镜头的光轴方向进退;形状记忆合金部件;以及传递部件,其与所述镜头框之间具备沿着所述光轴方向的间隙,该传递部件向所述镜头框传递由于所述形状记忆合金部件的形变而产生的驱动力。
本发明的镜头驱动装置的特征在于,该镜头驱动装置具有:镜头框,其保持镜头使其能够沿光学镜头的光轴方向进退;传递部件,其与所述镜头框之间具备沿着所述光轴方向的间隙,该传递部件向所述镜头框传递由于在温度和变形量之间表现出规定滞回特性的形状记忆合金部件的形变而产生的驱动力;以及控制部,其进行如下控制:在使所述镜头框进退移动的指示停止的定时,使所述传递部件移动到沿着所述光轴方向离开所述镜头框的位置,并且,使所述形状记忆合金部件的温度向属于所述规定滞回特性的不灵敏区的温度变化。
本发明的内窥镜系统的特征在于,该内窥镜系统具有:内窥镜,其在前端部设置有镜头框和传递部件,所述镜头框保持镜头使其能够沿光学镜头的光轴方向进退,所述传递部件与所述镜头框之间具备沿着所述光轴方向的间隙,该传递部件向所述镜头框传递由于在温度和变形量之间表现出规定滞回特性的形状记忆合金部件的形变而产生的驱动力;以及控制部,其进行如下控制:在使所述镜头框进退移动的指示停止的定时,使所述传递部件移动到沿着所述光轴方向离开所述镜头框的位置,并且,使所述形状记忆合金部件的温度向属于所述规定滞回特性的不灵敏区的温度变化。
附图说明
图1是示出本发明的实施例的内窥镜系统的主要部分的结构的图。
图2是示出第1实施例的摄像单元的内部结构的一例的剖面图。
图3是图2的III-III剖面图。
图4是示出第1实施例的摄像单元的外观结构的一例的立体图。
图5是示出在图4所示的摄像单元中安装了引导部件时的例子的立体图。
图6是示出在图5所示的摄像单元中安装了罩部件时的例子的立体图。
图7是示出包含镜头驱动系统的部分的电连接关系的概要的图。
图8是示出通过根据望远摄影的指示进行第1实施例的控制而使SMA的状态如何变化的图。
图9是示出在第1实施例中根据望远摄影的指示而进行的控制的一例的流程图。
图10是示出通过根据广角摄影的指示进行第1实施例的控制而使SMA的状态如何变化的图。
图11是示出在第1实施例中根据广角摄影的指示而进行的控制的一例的流程图。
图12是示出第2实施例的摄像单元的内部结构的一例的剖面图。
图13是示出第2实施例的移动件和移动镜头框的结构的一例的立体图。
图14是示出由于第2实施例的移动件和移动镜头框的结构而产生的机械滞回的一例的图。
图15是示出移动镜头框到达可动极限位置时移动件能够取得的位置的代表例的图。
图16是示出通过根据望远摄影的指示进行第2实施例的控制而使SMA线的长度和移动镜头框的位置如何变化的图。
图17是示出根据图16的控制而使移动件和移动镜头框如何移动的图。
图18是示出通过根据广角摄影的指示进行第2实施例的控制而使SMA线的长度和移动镜头框的位置如何变化的图。
图19是示出根据图18的控制而使移动件和移动镜头框如何移动的图。
图20是示出第2实施例的摄像单元的内部结构的与图12不同的例子的剖面图。
图21是示出第2实施例的移动件和移动镜头框的结构的与图13不同的例子的立体图。
图22是示出第2实施例的摄像单元的内部结构的与图12和图20不同的例子的剖面图。
具体实施方式
下面,参照附图对本发明的实施方式进行说明。
(第1实施例)
图1~图11涉及本发明的第1实施例。
如图1所示,本发明的实施例的内窥镜系统1具有:对活体内的被摄体进行摄像并输出摄像信号的内窥镜2、供给用于对该被摄体进行照明的照明光的光源装置3、将该摄像信号转换成影像信号并输出的处理器4、以及对与该影像信号对应的该被摄体的像进行图像显示的监视器5。
内窥镜2具有:具备能够插入到活体内的形状和尺寸的插入部11、操作部12、以及一端侧从操作部12的侧面延伸设置的通用电缆13。并且,内窥镜2具有:对通用电缆13的另一端侧和光源装置3进行连接的镜体连接器14、一端侧从镜体连接器14延伸设置的线圈状的镜体电缆15、以及对镜体电缆15的另一端侧和处理器4进行连接的电连接器部16。
插入部11构成为从前端起依次连接设置有前端部21、弯曲部22、挠性管部23。并且,在从前端部21到镜体连接器14的各部的内部,贯穿插入配置有用于传送在光源装置3中发出的照明光的未图示的光导束。
在前端部21的前端面配设有未图示的前端开口部、观察窗、多个照明窗、观察窗清洗口以及观察物清洗口。
在所述观察窗的背面侧的前端部21的内部配设有后述的摄像单元。并且,在所述多个照明窗的背面侧的前端部21的内部配置有未图示的光导束的光出射端。
在前端部21上设有未图示的观察窗清洗喷嘴。该观察窗清洗喷嘴构成为贯穿插入到从前端部21到通用电缆13的各部的内部中的未图示的清洗管的开口部。而且,该清洗管在通用电缆13的靠光源装置3侧的端部与未图示的清洗罐和压缩机连接。
操作部12具有:供插入部11延伸出来的防折部24、在下部侧的侧部配设的钳子口25、具备操作者能够把持的结构的操作部主体26、具备在上部侧设置的2个弯曲操作旋钮27a和27b的弯曲操作部27、能够指示进行送气送水动作的送气送水开关28a、能够指示进行抽吸动作的抽吸开关28b、能够指示进行与望远摄影有关的动作的望远开关29a、以及能够指示进行与广角摄影有关的动作的广角开关29b。并且,在从操作部12的钳子口25到前端部21的前端开口部的各部的内部,贯穿插入配置有未图示的处置器具通道。
接着,对前端部21的内部的摄像单元的结构进行说明。
摄像单元30嵌插配置在设于前端部21的内部的未图示的前端硬性部件中。并且,摄像单元30具备如下结构:后述的移动镜头(以及移动镜头框)沿着摄影光轴方向进退移动,由此能够实现包含望远摄影和广角摄影的变焦功能。
并且,如图2所示,在摄像单元30中从前端侧起依次设有:作为固定镜头框的前组镜头框34,其构成前组镜头单元31,保持由多个物镜构成的前组镜头35;作为固定镜头框的后组镜头框36,其保持由多个物镜构成的后组镜头33和光学部件33a;移动镜头框38,其设于前组镜头35和后组镜头33之间,构成作为保持移动镜头39的移动体的移动镜头单元32的外形;以及图像传感器单元46,其设置在光学部件33a的后方。
图像传感器单元46的各部由图像传感器保持框41保持。并且,图像传感器单元46构成为,在图像传感器保持框41的内部,从前端起依次设置2个光学部件42和43、将被摄体的光学像转换成摄像信号并输出的图像传感器芯片45、以及未图示的层叠基板。另外,图像传感器芯片45和所述层叠基板通过挠性印刷基板(FPC)电连接。并且,在所述层叠基板上连接有未图示的电缆,该电缆是捆束了包含用于传送从图像传感器芯片45输出的摄像信号的信号线在内的多个信号线而得到的。所述未图示的电缆贯穿插入配置在内窥镜2的内部,并且,经由通用电缆13、镜体电缆15、电连接器部16与处理器4电连接。
前组镜头框34的后端部嵌入固定在后组镜头框36的前端部和镜头框按压部件61中并与其接合。并且,在前组镜头框34的后端部嵌入固定有镜头保持框62,该镜头保持框62用于保持配置在前组镜头35的最后端的物镜。
另一方面,后组镜头框36的后端部嵌插固定在图像传感器保持框41的前端部分。并且,在后组镜头框36上设有用于进行后组镜头33的焦点位置的调整和固定的调整环72。
移动镜头单元32配置在与前组镜头单元31的后方侧且后组镜头框36的内侧相当的部位,并且,构成为沿着摄影光轴O方向滑动自如。
另外,在本实施例中,通过设于镜头框按压部件61的上方侧的限制部61w,决定移动镜头单元32的广角侧(前方侧)的可动极限位置。换言之,移动镜头单元32能够向广角侧滑动,直到从移动镜头框38的前部向上方侧延伸而形成的延伸部38a的前表面部与限制部61w的后表面部抵接为止。
并且,在本实施例中,通过调整环72的上方侧的限制部72t,决定移动镜头单元32的望远侧(后方侧)的可动极限位置。换言之,移动镜头单元32能够向望远侧滑动,直到从移动镜头框38的后部向上方侧延伸而形成的延伸部38b的后表面部与限制部72t的前表面部抵接为止。
另一方面,在移动镜头单元32的移动镜头框38上设有通过小螺钉63固定了上部的板簧64。
如图3所示,板簧64构成为,通过向移动镜头框38的外周方向施力,使自身的至少一部分与后组镜头框36的内周面抵接,并且,针对后组镜头框36的内周面能够产生移动镜头单元32不会由于移动镜头单元32的自重而移动的程度的阻力(在本实施例中为能够保持移动镜头单元32的程度的摩擦力)。
在移动镜头框38的上部设有连接部65,该连接部65传递用于使移动镜头框38沿着摄影光轴O方向滑动的驱动力。
连接部65的下部与移动镜头框38的延伸部38a和38b一体接合。而且,在本实施例中,通过这种结构,消除了延伸部38a和38b之间的摄影光轴O方向的间隙。
在形成于连接部65的上部后端的开口部中粘接固定有由绝缘部件形成的管部件67的前端部。并且,在由绝缘部件形成的引导管68的前端部,嵌插固定有从管部件67的中途部到后端部的部分。
另一方面,如图3、图4和图5所示,连接部65的上部、管部件67以及引导管68的前端部配置在引导部件69的内部。并且,如图3、图5和图6所示,引导部件69和管部件71由罩部件70覆盖。
SMA线56形成为,在常温环境下松弛,并且,在温度与变形量之间表现出规定滞回特性。并且,SMA线56预先处于松弛的状态,贯穿插入管部件67和引导管68的内部,在形成于连接部65的上部后端的开口部的内部折回,贯穿插入管部件71的内部。进而,如图2所示,SMA线56的折回部分的一部分直接与连接部65接合。
而且,根据如上所述的结构,作为传递部件的连接部65能够向移动镜头框38传递由后述的SMA线的形变而产生的驱动力。即,本实施例的镜头驱动系统构成为具有移动镜头框38和连接部65。
另外,例如如图7所示,SMA线56的两端部分别与导电性的电缆56a连接。并且,2根电缆56a贯穿插入配置在内窥镜2的内部、通用电缆13以及电连接器部16中,并且,分别与具备作为镜头驱动控制装置的功能的处理器4的线控制部4a连接。
另一方面,望远开关29a和广角开关29b经由贯穿插入配置在内窥镜2的内部、通用电缆13以及电连接器部16中的信号线,分别与处理器4的线控制部4a连接。
线控制部4a对导电性的电缆56a施加与在望远开关29a或广角开关29b中进行的指示对应的电压。
线控制部4a进行如下控制:在检测到在望远开关29a中进行了指示的情况下,与当前的施加电压相比,增加针对电缆56a的施加电压。对电缆56a施加的电压的增加会产生如下作用:使SMA线56的温度上升,并且使SMA线56的变形量减少。其结果,在连接部65中产生伴随着使SMA线56的长度比当前状态变短的驱动力,通过该驱动力使移动镜头框38向望远侧(后方侧)滑动。
另一方面,线控制部4a进行如下控制:在检测到在广角开关29b中进行了指示的情况下,与当前的施加电压相比,减少针对电缆56a的施加电压。对电缆56a施加的电压的减少会产生如下作用:使SMA线56的温度下降,并且使SMA线56的变形量增加。其结果,在连接部65中产生伴随着使SMA线56的长度比当前状态变长的驱动力,通过该驱动力使移动镜头框38向广角侧(前方侧)滑动。
另外,线控制部4a不限于设置在处理器4的内部,例如也可以设置在内窥镜2的操作部12的内部。
这里,详细叙述作为本实施例的作用的线控制部4a进行的控制。另外,设SMA线56在温度与变形量之间具备例如图8和图10所示的滞回特性。并且,设图8和图10的滞回特性分别相同。
在望远开关29a中进行了指示(图9的步骤S1)的定时,线控制部4a通过测定SMA线56的阻力值,例如检测到SMA线56示出图8的W1的状态。然后,线控制部4a根据这种检测结果,进行用于增加针对电缆56a的施加电压的控制(图9的步骤S2),从而使SMA线56的温度上升。并且,在望远开关29a中的指示持续的期间,线控制部4a继续进行用于增加针对电缆56a的施加电压的控制(图9的步骤S3)。
当针对电缆56a的施加电压持续增加时,SMA线56的温度沿着图8的滞回特性中的电压施加时的线上升。由此,SMA线56的变形量逐渐减少,SMA线56张紧而缩短,所以在连接部65中产生朝向前端部21的后方侧的驱动力。然后,通过在连接部65中产生的所述驱动力,移动镜头框38向望远侧滑动。
然后,当检测到望远开关29a中的指示停止(图9的步骤S3)时,线控制部4a进行如下控制:用于使针对电缆56a的施加电压从该指示停止的定时的施加电压减少规定量(例如大约20%左右)并进行维持(图9的步骤S4)。
具体而言,例如当在SMA线56示出图8的T1的状态的定时进行所述控制时,根据针对电缆56a的施加电压的减少量,SMA线56的温度下降。然后,伴随这种温度下降,SMA线56的状态从位于图8的滞回特性中的电压施加时的线上的状态T1向位于图8的滞回特性中的不灵敏区的状态C1变化。
即,根据如上所述的控制,在图8的滞回特性的不灵敏区中维持针对电缆56a的施加电压。并且,通过板簧64的施力,移动镜头单元32保持在进行了所述控制后的位置。因此,例如在望远开关29a的指示停止后,即使在产生与前端部21周围的温度变化对应的干扰的情况下,SMA线56的状态也不会变化,由此移动镜头框38的位置不会变动。
另一方面,在广角开关29b中进行了指示(图11的步骤S11)的定时,线控制部4a通过测定SMA线56的阻力值,例如检测到SMA线56示出图10的T2的状态。然后,线控制部4a根据这种检测结果,进行用于减少针对电缆56a的施加电压的控制(图11的步骤S12),从而使SMA线56的温度下降。并且,在广角开关29b中的指示持续的期间,线控制部4a继续进行用于减少针对电缆56a的施加电压的控制(图11的步骤S13)。
当针对电缆56a的施加电压持续减少时,SMA线56的温度沿着图10的滞回特性中的电压非施加时的线下降。由此,SMA线56的变形量逐渐增加,SMA线56松弛而变长,所以在连接部65中产生朝向前端部21的前方侧的驱动力。然后,通过在连接部65中产生的所述驱动力,移动镜头框38向广角侧滑动。
然后,当检测到广角开关29b中的指示停止(图11的步骤S13)时,线控制部4a进行如下控制:用于使针对电缆56a的施加电压从该指示停止的定时的施加电压增加规定量(例如大约20%左右)并进行维持(图11的步骤S14)。
具体而言,例如当在SMA线56示出图10的W2的状态的定时进行所述控制时,根据针对电缆56a的施加电压的增加量,SMA线56的温度上升。然后,伴随这种温度上升,SMA线56的状态从位于图10的滞回特性中的电压非施加时的线上的状态W2向位于图10的滞回特性中的不灵敏区的状态C2变化。
即,根据如上所述的控制,在图10的滞回特性的不灵敏区中维持针对电缆56a的施加电压。并且,通过板簧64的施力,移动镜头单元32保持在进行了所述控制后的位置。因此,例如在广角开关29b的指示停止后,即使在产生与前端部21周围的温度变化对应的干扰的情况下,SMA线56的状态也不会变化,由此移动镜头框38的位置不会变动。
根据如上所述的本实施例的结构和作用,即使在内窥镜2的前端部21周围的温度变化作为干扰发挥作用的情况下,SMA线56的状态也不会变化,并且移动镜头框38不会移动,所以其结果能够防止移动镜头39向原本不期望的位置移动。
(第2实施例)
图12~图22涉及本发明的第2实施例。
另外,在以下的说明中,针对具有与第1实施例相同的结构的部分,省略详细说明。并且,本实施例的结构具有与第1实施例的内窥镜系统1大致相同的结构。因此,在本实施例中,主要对与第1实施例的内窥镜系统1不同的部分进行说明。
如图12所示,代替摄像单元30中的连接部65,本实施例的摄像单元30A构成为具有作为传递部件的移动件65A。另外,摄像单元30A中的其他部分具备与摄像单元30大致相同的结构,所以省略详细说明。
如图12和图13所示,移动件65A的下部配置成分别相对于延伸部38a的后表面侧和延伸部38b的前表面侧具有间隙。换言之,在移动镜头框38的延伸部38a和38b与移动件65A的下部之间设有沿着摄影光轴O方向的间隙。并且,移动件65A的上部具有与在第1实施例中说明的连接部65相同的结构。
而且,根据所述这种结构,SMA线56的长度与移动镜头框38的位置之间的关系表现出例如图14和图15所示的机械滞回。
图14和图15所示的状态Te1是如下状态:延伸部38b的后表面部与限制部72t的前表面部抵接,并且,延伸部38b的前表面部与移动件65A的下部的后表面部抵接。在这种状态的情况下,SMA线56松弛而变长,由此在延伸部38b的后表面部与限制部72t的前表面部抵接的状态下,移动件65A向广角侧(前方侧)移动。然后,由于移动件65A向广角侧(前方侧)移动,SMA线56的长度以及移动镜头框38的位置从状态Te1向状态Te2转移。
图14和图15所示的状态Te2是如下状态:延伸部38b的后表面部与限制部72t的前表面部抵接,并且,延伸部38a的后表面部与移动件65A的前表面部抵接。在这种状态的情况下,SMA线56松弛而变长,由此,在延伸部38a的后表面部与移动件65A的前表面部抵接的状态下,移动镜头框38向广角侧(前方侧)移动。然后,由于移动镜头框38向广角侧(前方侧)移动,SMA线56的长度以及移动镜头框38的位置从状态Te2向状态We2转移。
图14和图15所示的状态We2是如下状态:延伸部38a的前表面部与限制部61w的后表面部抵接,并且,延伸部38a的后表面部与移动件65A的前表面部抵接。在这种状态的情况下,SMA线56张紧而缩短,由此,在延伸部38a的前表面部与限制部61w的后表面部抵接的状态下,移动件65A向望远侧(后方侧)移动。然后,由于移动件65A向望远侧(后方侧)移动,SMA线56的长度以及移动镜头框38的位置从状态We2向状态We1转移。
图14和图15所示的状态We1是如下状态:延伸部38a的前表面部与限制部61w的后表面部抵接,并且,延伸部38b的前表面部与移动件65A的后表面部抵接。在这种状态的情况下,SMA线56张紧而缩短,由此,在延伸部38b的前表面部与移动件65A的后表面部抵接的状态下,移动镜头框38向望远侧(后方侧)移动。然后,由于移动镜头框38向望远侧(后方侧)移动,SMA线56的长度以及移动镜头框38的位置从状态We1向状态Te1转移。
另外,如图14和图15所示,SMA线56的长度以及移动镜头框38的位置能够按照状态Te1→Te2→We2→We1→Te1→…的顺序转移,并且,也能够按照状态Te1→We1→We2→Te2→Te1→…的顺序转移。
这里,详细叙述作为本实施例的作用的线控制部4a进行的控制。但是,以下为了简化说明,仅叙述SMA线56的长度以及移动镜头框38的位置按照状态Te1→Te2→We2→We1→Te1→…的顺序转移的情况。
例如在移动镜头框38位于最广角侧的位置的情况下,线控制部4a维持针对电缆56a的施加电压,以便成为图16和图17的状态W11。
图16和图17所示的状态W11是如下状态:延伸部38a的前表面部与限制部61w的后表面部抵接,并且,移动件65A不与延伸部38a和38b中的任意一方抵接。即,在图16和图17所示的状态W11中,在沿着摄影光轴O方向远离移动镜头框38的位置配置移动件65A。
当在状态W11的情况下检测到在望远开关29a中进行了指示时,线控制部4a进行用于增加针对电缆56a的施加电压的控制,从而使SMA线56的温度上升。并且,在望远开关29a中的指示持续的期间,线控制部4a继续进行用于增加针对电缆56a的施加电压的控制。
当针对电缆56a的施加电压持续增加时,SMA线56的温度上升,由此,SMA线56的变形量逐渐减少,SMA线56张紧而缩短。然后,由于SMA线56的长度缩短,在状态We1中,移动镜头框38开始向望远侧滑动。
然后,当检测到望远开关29a中的指示停止时,线控制部4a进行如下控制:用于使针对电缆56a的施加电压从该指示停止的定时的施加电压减少规定量并进行维持。
具体而言,例如当在图16和图17中的状态T11的定时进行所述控制时,根据针对电缆56a的施加电压的减少量,SMA线56的温度下降。然后,伴随这种温度下降,SMA线56的长度以及移动镜头框38的位置从图16和图17所示的状态T11向状态C11转移。
图16和图17所示的状态C11是如下状态:移动镜头框38位于望远侧与广角侧的大致中间,延伸部38a的前表面部不与限制部61w的后表面部抵接,延伸部38b的后表面部不与限制部72t的前表面部抵接,并且,移动件65A不与延伸部38a和38b中的任意一方抵接。即,在图16和图17所示的状态C11中,在沿着摄影光轴O方向远离移动镜头框38的位置配置移动件65A。
即,根据如上所述的控制,维持针对电缆56a的施加电压,使得移动件65A的下部配置在由延伸部38a和38b形成的间隙的内部。并且,通过板簧64的施力,移动镜头单元32保持在进行了所述控制后的位置。因此,例如在望远开关29a的指示停止后,即使在产生了与前端部21周围的温度变化对应的干扰的情况下,移动镜头框38的位置也不会变动。
另一方面,例如在移动镜头框38位于最望远侧的位置的情况下,线控制部4a维持针对电缆56a的施加电压,以便成为图18和图19的状态T12。
图18和图19所示的状态T12是如下状态:延伸部38b的后表面部与限制部72t的前表面部抵接,并且,移动件65A不与延伸部38a和38b中的任意一方抵接。即,在图18和图19所示的状态T12中,在沿着摄影光轴O方向远离移动镜头框38的位置配置移动件65A。
当在状态T12的情况下检测到在广角开关29b中进行了指示时,线控制部4a进行用于减少针对电缆56a的施加电压的控制,从而使SMA线56的温度下降。并且,在广角开关29b中的指示持续的期间,线控制部4a继续进行用于减少针对电缆56a的施加电压的控制。
当针对电缆56a的施加电压持续减少时,SMA线56的温度下降,由此,SMA线56的变形量逐渐增加,SMA线56松弛而变长。然后,由于SMA线56的长度变长,在状态Te2中,移动镜头框38开始向广角侧滑动。
然后,当检测到广角开关29b中的指示停止时,线控制部4a进行如下控制:用于使针对电缆56a的施加电压从该指示停止的定时的施加电压增加规定量并进行维持。
具体而言,例如当在图18和图19中的状态W12的定时进行所述控制时,根据针对电缆56a的施加电压的增加量,SMA线56的温度上升。然后,伴随这种温度上升,SMA线56的长度以及移动镜头框38的位置从图18和图19所示的状态W12向状态C12转移。
图18和图19所示的状态C12是如下状态:移动镜头框38位于望远侧与广角侧的大致中间,延伸部38a的前表面部不与限制部61w的后表面部抵接,延伸部38b的后表面部不与限制部72t的前表面部抵接,并且,移动件65A不与延伸部38a和38b中的任意一方抵接。即,在图18和图19所示的状态C12中,在沿着摄影光轴O方向远离移动镜头框38的位置配置移动件65A。
根据如上所述的控制,维持针对电缆56a的施加电压,使得移动件65A的下部配置在由延伸部38a和38b形成的间隙的内部。并且,通过板簧64的施力,移动镜头单元32保持在进行了所述控制后的位置。因此,例如在广角开关29b的指示停止后,即使在产生了与前端部21周围的温度变化对应的干扰的情况下,移动镜头框38的位置也不会变动。
另外,本实施例的控制不限于应用于在由延伸部38a和38b形成的间隙的内部配置移动件65A的下部的摄像单元30A,例如,也可以应用于图20和图21所示的在由移动件65B的逆凹部形成的间隙的内部配置延伸部38b的至少一部分的摄像单元30B。
根据如上所述的本实施例的结构和作用,即使在内窥镜2的前端部21周围的温度变化作为干扰发挥作用的情况下,移动件65A也在由延伸部38a和38b形成的间隙的内部空移,移动镜头框38不会移动,所以其结果能够防止移动镜头39向原本不期望的位置移动。
并且,根据如上所述的本实施例的结构和作用,即使在由于弯曲部22的弯曲动作使SMA线56与贯穿插入有SMA线56的管部件67和引导管68之间的相对位置变化、从而使移动件65A相对于内窥镜2的前端部21移动的情况下,移动件65A也在由延伸部38a和38b形成的间隙的内部空移,移动镜头框38不会移动,所以其结果能够防止移动镜头39向原本不期望的位置移动。
另外,在本实施例中,不限于通过板簧64的施力来保持移动镜头单元32的结构,也可以构成为通过由磁铁产生的磁力来保持移动镜头单元32。具体而言,在本实施例中,不限于在移动镜头框38上设置通过小螺钉63固定了上部的板簧64,例如如图22的摄像单元30C那样,也可以在后组镜头框36与镜头框按压部件61之间设置磁铁73,并使用磁性体形成移动镜头框38。并且,这种摄像单元30C的结构能够大致同样地应用于第1实施例的摄像单元30。
另一方面,根据本实施例的结构和作用,使所述状态W11、C11、T12和C12下的针对电缆56a的施加电压分别变化为成为图8和图10所示的属于SMA线56的滞回特性的不灵敏区的温度的电压并进行维持,由此能够进一步强化针对与前端部21周围的温度变化对应的干扰的耐性。
但是,一般地,在使用了内窥镜进行活体内的观察等时,大多进行针对患部的送气或送水,所以有时该内窥镜的前端部的周围温度容易变化。这种情况意味着,在使用SMA线使设于内窥镜前端部的移动镜头单元移动的情况下,容易产生干扰要因。
并且,在一般的内窥镜中,移动镜头单元的摄影光轴方向的可动范围为1mm左右,并且,移动镜头单元在该可动范围内移动,从而对望远摄影和广角摄影进行光学切换。因此,在内窥镜的前端部的周围温度的变化作为干扰作用于SMA线的情况下,即使该干扰很微小,由于移动镜头单元移动,也可能产生例如难以观察到患部的像等的状况。
即,在具备使用SMA线使移动镜头单元移动的结构的内窥镜中,能够特别显著地发挥在第1实施例和第2实施例中叙述的效果。
另外,本发明不限于上述各实施方式,当然能够在不脱离发明主旨的范围内进行各种变更和应用。
本申请是将2009年4月2日在日本提出的日本特愿2009-90396号作为优先权主张的基础而提出的,在本申请说明书、权利要求书和附图中引用上述公开内容。
Claims (7)
1.一种镜头驱动控制装置,其对镜头驱动系统进行控制,该镜头驱动系统具有:镜头框,其保持镜头使其能够沿光学镜头的光轴方向进退;以及传递部件,其向所述镜头框传递由于形状记忆合金部件的形变而产生的驱动力,该形状记忆合金部件在温度和变形量之间表现出规定滞回特性,其特征在于,
该镜头驱动控制装置具有控制部,该控制部进行如下控制:在使所述镜头框进退移动的指示停止的定时,使所述形状记忆合金部件的温度向属于所述规定滞回特性的不灵敏区的温度变化,
其中,所述控制部进行如下控制:在所述指示持续的期间,通过使针对所述形状记忆合金部件的施加电压向与所述指示对应的增减方向持续变化,使所述形状记忆合金部件的温度变化,并且,所述控制部进行如下控制:在所述指示停止的定时,通过使针对所述形状记忆合金部件的施加电压向与所述指示持续的期间的增减方向相反的方向变化规定量并进行维持,使所述形状记忆合金部件的温度向属于所述规定滞回特性的不灵敏区的温度变化。
2.一种镜头驱动装置,其特征在于,该镜头驱动装置具有:
镜头框,其保持镜头使其能够沿光学镜头的光轴方向进退;
形状记忆合金部件;
传递部件,其与所述镜头框之间具备沿着所述光轴方向的间隙,该传递部件向所述镜头框传递由于所述形状记忆合金部件的形变而产生的驱动力;以及
控制部,其进行如下控制:在使所述镜头框进退移动的指示停止的定时,使所述传递部件移动到沿着所述光轴方向离开所述镜头框的位置,
其中,所述控制部进行如下控制:在所述指示持续的期间,通过使针对所述形状记忆合金部件的施加电压向与所述指示对应的增减方向持续变化,使所述镜头框和所述传递部件进退移动,并且,在所述指示停止的定时,通过使针对所述形状记忆合金部件的施加电压向与所述指示持续的期间的增减方向相反的方向变化规定量并进行维持,使所述传递部件移动到所述间隙的内部沿着所述光轴方向离开所述镜头框的位置。
3.根据权利要求2所述的镜头驱动装置,其特征在于,在所述传递部件的下部与从所述镜头框的前部和后部分别向上延伸而形成的2个延伸部之间设置所述间隙,
在所述传递部件与所述2个延伸部中的任意1个抵接的状态下,向所述镜头框传递所述驱动力。
4.根据权利要求2所述的镜头驱动装置,其特征在于,所述传递部件具有用于形成所述间隙的凹部,
在由所述凹部形成的所述间隙的内部配置从所述镜头框的后部向上延伸而形成的延伸部的至少一部分,
在所述凹部与所述延伸部抵接的状态下,向所述镜头框传递所述驱动力。
5.根据权利要求2所述的镜头驱动装置,其特征在于,
该镜头驱动装置还具有阻力产生部件,该阻力产生部件能够针对由于所述镜头框的自重而引起的所述镜头框的移动产生阻力。
6.一种镜头驱动装置,其特征在于,该镜头驱动装置具有:
镜头框,其保持镜头使其能够沿光学镜头的光轴方向进退;
传递部件,其与所述镜头框之间具备沿着所述光轴方向的间隙,该传递部件向所述镜头框传递由于形状记忆合金部件的形变而产生的驱动力,该形状记忆合金部件在温度和变形量之间表现出规定滞回特性;以及
控制部,其进行如下控制:在使所述镜头框进退移动的指示停止的定时,使所述传递部件移动到沿着所述光轴方向离开所述镜头框的位置,并且,使所述形状记忆合金部件的温度向属于所述规定滞回特性的不灵敏区的温度变化,
其中,所述控制部进行如下控制:在所述指示持续的期间,通过使针对所述形状记忆合金部件的施加电压向与所述指示对应的增减方向持续变化,使所述形状记忆合金部件的温度变化,并且,所述控制部进行如下控制:在所述指示停止的定时,通过使针对所述形状记忆合金部件的施加电压向与所述指示持续的期间的增减方向相反的方向变化规定量并进行维持,使所述形状记忆合金部件的温度向属于所述规定滞回特性的不灵敏区的温度变化。
7.一种内窥镜系统,其特征在于,该内窥镜系统具有:
内窥镜,其在前端部设置有镜头框和传递部件,所述镜头框保持镜头使其能够沿光学镜头的光轴方向进退,所述传递部件与所述镜头框之间具备沿着所述光轴方向的间隙,该传递部件向所述镜头框传递由于形状记忆合金部件的形变而产生的驱动力,该形状记忆合金部件在温度和变形量之间表现出规定滞回特性;以及
控制部,其进行如下控制:在使所述镜头框进退移动的指示停止的定时,使所述传递部件移动到沿着所述光轴方向离开所述镜头框的位置,并且,使所述形状记忆合金部件的温度向属于所述规定滞回特性的不灵敏区的温度变化,
其中,所述控制部进行如下控制:在所述指示持续的期间,通过使针对所述形状记忆合金部件的施加电压向与所述指示对应的增减方向持续变化,使所述形状记忆合金部件的温度变化,并且,所述控制部进行如下控制:在所述指示停止的定时,通过使针对所述形状记忆合金部件的施加电压向与所述指示持续的期间的增减方向相反的方向变化规定量并进行维持,使所述形状记忆合金部件的温度向属于所述规定滞回特性的不灵敏区的温度变化。
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