JP2011182845A - ズーム内視鏡 - Google Patents
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Abstract
【課題】湾曲部が小さな曲率半径で大きな角度まで屈曲操作されても、また、そのような使用が繰り返されても、ズーミング速度の遅れやズーミング量の不足等が発生せず、ズーム駆動モータを大型化することなく、正確で違和感のないズーム画像を取得することができるズーム内視鏡を提供すること。
【解決手段】湾曲操作ワイヤ7wの移動量に対応して相違するズーム駆動モータ20への印加電圧値が格納された電圧値ルックアップテーブル35aと、湾曲操作ワイヤ移動量検出手段25で検出された湾曲操作ワイヤ7wの移動量に対応して電圧値ルックアップテーブル35aから読み出した印加電圧値を、モータ駆動回路24からズーム駆動モータ20に印加させるようにモータ駆動回路24を制御するための印加電圧制御手段15とが設けられている。
【選択図】 図1
【解決手段】湾曲操作ワイヤ7wの移動量に対応して相違するズーム駆動モータ20への印加電圧値が格納された電圧値ルックアップテーブル35aと、湾曲操作ワイヤ移動量検出手段25で検出された湾曲操作ワイヤ7wの移動量に対応して電圧値ルックアップテーブル35aから読み出した印加電圧値を、モータ駆動回路24からズーム駆動モータ20に印加させるようにモータ駆動回路24を制御するための印加電圧制御手段15とが設けられている。
【選択図】 図1
Description
この発明はズーム内視鏡に関する。
内視鏡の挿入部は一般に、可撓管部と、可撓管部の基端側からの遠隔操作で屈曲するように可撓管部の先端に連結された湾曲部とを備えている。そして、ズーム内視鏡の場合には、焦点距離可変のズーム対物光学装置が湾曲部より先端側の挿入部先端領域に内蔵されている。
そのようなズーム内視鏡の挿入部の基端側に連結された操作部には、湾曲部を屈曲させる操作を行うための湾曲操作機構と、ズーム対物光学装置の焦点距離を変化させるための駆動源となるズーム駆動モータと、ズーム駆動モータを正回転、停止、及び逆回転させる選択操作を行うためのズーム操作スイッチ等が配置されている。
そして、ズーム駆動モータの回転動作をズーム対物光学装置に伝達するためのズーム駆動ワイヤが、挿入部内から湾曲部内にわたって配置されたガイド管内に軸線周り方向に回転自在に挿通されている(例えば、特許文献1、2)。
特許文献1に記載された発明においては、ズーム駆動ワイヤが、軸線周り方向だけでなく軸線方向にも進退自在にガイド管内に挿通配置されている。その結果、湾曲部が屈曲操作された時にズーム駆動ワイヤに引張り力や圧縮力が作用しない。
特許文献2に記載された発明においては、光学ズームと電子ズームの移行領域でズーミング速度が一致するように、ズーミング速度を電子的に制御している。その結果、光学ズームの領域からそれより高倍率の電子ズーム領域へ移行する際等においても、違和感のないズーム画像が得られる。
しかし、特許文献1、2に記載された発明であっても、湾曲部が小さな曲率半径で大きな角度まで屈曲操作されて、ズーム駆動ワイヤとガイド管との間の摩擦抵抗が増大すると、ズーミング速度の遅れやズーミング量の不足等が発生する。そのため、取得されるズーム画像に違和感が生じてしまう場合がある。
ズーミング動作に対するズーム駆動ワイヤの摩擦抵抗等が影響を小さくするには、例えば駆動モータをパワーのある大型なもの、又は大きな減速比のギヤヘッドを有する高価なものにすればよいが、それでは内視鏡が大型になって操作性が低下してしまう。
また、ズーム内視鏡が長期間使用されて、湾曲操作やズーム操作が繰り返されると、各部の消耗によりズーム駆動ワイヤとガイド管との間の摩擦抵抗がさらに増大して、ズーミング速度やズーミング量により大きな影響が及んでしまう。
本発明は、湾曲部が小さな曲率半径で大きな角度まで屈曲操作されても、また、そのような使用が繰り返されても、ズーミング速度の遅れやズーミング量の不足等が発生せず、ズーム駆動モータを大型化することなく、正確で違和感のないズーム画像を取得す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。
上記の目的を達成するため、本発明のズーム内視鏡は、挿入部が、可撓管部と、可撓管部の基端側から湾曲操作ワイヤを牽引操作することにより屈曲するように可撓管部の先端に連結された湾曲部とを備えていて、焦点距離可変のズーム対物光学装置が湾曲部より先端側の挿入部先端領域に内蔵され、挿入部の基端側に連結された操作部には、湾曲操作ワイヤを牽引して湾曲部を屈曲させる操作を行うための湾曲操作機構と、ズーム対物光学装置の焦点距離を変化させるための駆動源となるズーム駆動モータと、ズーム駆動モータを正回転、停止、及び逆回転させる選択操作を行うためのズーム操作スイッチとが設けられ、ズーム駆動モータの回転動作をズーム対物光学装置に伝達するためのズーム駆動ワイヤが、挿入部内に配置されたガイド管内に挿通された構成を有するズーム内視鏡において、ズーム操作スイッチの操作状態に対応してズーム駆動モータに電圧を印加又は印加停止するためのモータ駆動回路と、湾曲操作機構により牽引された湾曲操作ワイヤの移動量を検出するための湾曲操作ワイヤ移動量検出手段と、湾曲操作ワイヤの移動量に対応して相違するズーム駆動モータへの印加電圧値が格納された電圧値ルックアップテーブルと、湾曲操作ワイヤ移動量検出手段で検出された湾曲操作ワイヤの移動量に対応して電圧値ルックアップテーブルから読み出した印加電圧値を、モータ駆動回路からズーム駆動モータに印加させるようにモータ駆動回路を制御するための印加電圧制御手段とが設けられているものである。
なお、印加電圧制御手段により、ズーム駆動モータに印加される電圧のデューティー値が制御されるようにしてもよく、電圧値ルックアップテーブルが、不揮発性メモリに格納されていてもよい。
また、ズーム内視鏡外で演算された湾曲操作ワイヤの移動量に対応する印加電圧値を、電圧値ルックアップテーブルに書き込むために受信するテーブルデータ受信手段が設けられていてもよい。
そして、モータ駆動回路からズーム駆動モータに印加される印加電圧値を、電圧値ルックアップテーブルから読み出された印加電圧値より大きな電圧値に増加補正するための印加電圧値補正手段が設けられていてもよい。
その場合、湾曲操作機構の操作回数を検出するための湾曲操作回数検出手段が設けられていて、印加電圧値補正手段が、湾曲操作回数検出手段で得られる湾曲操作回数の積算値に対応して印加電圧値を増加補正するようにしてもよく、ズーム操作スイッチの操作回数を検出するためのズーム操作回数検出手段が設けられていて、印加電圧値補正手段が、ズーム操作回数検出手段で得られるズーム操作回数の積算値に対応して印加電圧値を増加補正するようにしてもよい。
なお、印加電圧値補正手段が、補正用ルックアップテーブルから読み出した印加電圧値を、電圧値ルックアップテーブルから得られる印加電圧値に加算するようにしてもよい。
本発明によれば、湾曲操作ワイヤ移動量検出手段で検出された湾曲操作ワイヤの移動量に対応して電圧値ルックアップテーブルから読み出された、摩擦抵抗の増大に対応する印加電圧値が、モータ駆動回路からズーム駆動モータに印加されることにより、湾曲部が小さな曲率半径で大きな角度まで屈曲操作されても、ズーミング速度の遅れやズーミング量の不足等が発生せず、駆動モータを大型化することなく、正確で違和感のないズーム画像を取得することができる。
そして、ズーム駆動モータに印加される印加電圧値を、湾曲操作回数やズーム操作回数等に基づいて、電圧値ルックアップテーブルから読み出された印加電圧値より大きな電圧値に増加補正することにより、ズーム内視鏡が長期間繰り返し使用された後であっても、遅れのないズーミング速度を維持することができる。
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図2は、ズーム内視鏡1とビデオプロセッサ(兼光源装置)50を示しており、内視鏡の挿入部は、外力により屈曲自在な可撓管部2と、その可撓管部2の基端側からの遠隔操作で屈曲するように可撓管部2の先端に連結された湾曲部3とを備えている。
図2は、ズーム内視鏡1とビデオプロセッサ(兼光源装置)50を示しており、内視鏡の挿入部は、外力により屈曲自在な可撓管部2と、その可撓管部2の基端側からの遠隔操作で屈曲するように可撓管部2の先端に連結された湾曲部3とを備えている。
湾曲部3の先端に連結された先端部本体4(即ち、挿入部先端領域)には、焦点距離可変のズーム対物光学装置5が内蔵されている。ズーム対物光学装置5で結像された内視鏡観察像は、図2には図示されていない固体撮像素子12で撮像され、その撮像信号がビデオプロセッサ50に送られる。
可撓管部2の基端に連結された操作部6には、湾曲部3を屈曲させる回転操作を行うための湾曲操作ノブ7(湾曲操作機構)や、ズーム対物光学装置5のズーミング操作を行うためのズーム操作スイッチ8等が配置されている。
7wは、複数並列に配置された湾曲操作ワイヤであり、その先端部分は湾曲部3の最先端位置付近に連結されている。そして、湾曲操作ノブ7が回転操作されると、湾曲操作ワイヤ7wが選択的に牽引されて、二点鎖線で例示されるように湾曲部3を任意の方向に任意の角度だけ屈曲させることができる。
操作部6内には、湾曲操作ノブ7を回転操作することにより牽引された湾曲操作ワイヤ7wの軸線方向の移動量(即ち、湾曲部3の屈曲角がゼロの中立状態を基準にしてそこからの移動量(以下同じ))を検出するためのワイヤ移動量検出部25が配置されている。
この実施例のワイヤ移動量検出部25は、操作部6内に固定的に配置されたMRセンサ(磁気センサ)25nと、湾曲操作ワイヤ7wの途中位置に介挿連結された永久磁石列25mとで構成されている。
湾曲操作ワイヤ7wに対し固定されている永久磁石列25mは、後述する図1に図示されるように、多数の永久磁石をN極とS極が交互に繰り返されるように直列に配置したものであり、湾曲操作で湾曲操作ワイヤ7wが最大移動範囲まで移動しても、MRセンサ25nが永久磁石列25mに面するように永久磁石列25mの長さが設定されている。
なお、この実施例では、ワイヤ移動量検出部25が複数の湾曲操作ワイヤ7wの中の一本の移動量を検出するように設けられている。その場合は、最も大きな角度で屈曲操作されるいわゆる上方向湾曲(即ち、観察視野の上方向への屈曲)用の湾曲操作ワイヤ7wに設けるとよい。
上下方向湾曲用と左右方向湾曲用の湾曲操作ワイヤ7wが並設されている場合には、湾曲操作ワイヤ7wは上方向湾曲用が牽引されると下方向湾曲用が押し出され、左方向湾曲用が牽引されると右方向湾曲用が押し出される。
そこで、上方向湾曲用の湾曲操作ワイヤ7wだけでなく、左右方向湾曲用の湾曲操作ワイヤ7wの一方にもワイヤ移動量検出部25を設けて、二つのワイヤ移動量検出部25の検出値を複合的に勘案するようにすれば、より高レベルの制御を行うこともできる。
操作部6の上半部から延出する可撓性連結管9の先端には、ビデオプロセッサ50に対して着脱自在なコネクタ部10が取り付けられていて、各種の信号がビデオプロセッサ50との間でやりとりされる。
図3は、ズーム内視鏡1とビデオプロセッサ50の構成のうち、本発明に係わる部分を略示するブロック図である。ズーム内視鏡1の先端部本体4に内蔵されたズーム対物光学装置5による被写体の結像位置には、例えばCCD等からなる固体撮像素子12が配置されている。
そして、コネクタ部10に内蔵された撮像系回路14と固体撮像素子12との間が、信号ケーブル13によって接続されている。撮像系回路14には、CCD駆動回路や撮像信号処理回路等が含まれている。
コネクタ部10には、ズーム内視鏡1側の各種動作を制御するための、例えばFPGA又はマイクロコンピュータ(マイコン)等からなる制御部15が内蔵されており、撮像系回路14の動作は制御部15による制御を受ける。また、コネクタ部10側の各種制御信号やデータ信号等が、インタフェイス16を介してビデオプロセッサ50側の主制御回路51との間でやりとりされる。
ズーム内視鏡1の操作部6には、ズーム対物光学装置5の焦点距離を変化させるための駆動源となるズーム駆動モータ20が内蔵されている。ズーム駆動モータ20としては、正逆回転制御が容易な3相センサレスモータが用いられている。但し、他のタイプのモータであってもよい。ズーム駆動モータ20の出力軸の回転は減速ギア21により減速されてズーム駆動ワイヤ22に伝達される。
ズーム駆動モータ20の回転動作をズーム対物光学装置5に伝達するためのズーム駆動ワイヤ22は、回転伝達性のよいいわゆるトルクワイヤ等により形成されていて、その基端は減速ギア21の出力軸に連結され、先端はズーム対物光学装置5の作動部と係合している。
ズーム駆動ワイヤ22は、挿入部2,3内に挿通配置されたガイド管23内に軸線周り方向に回転自在に挿通されている。ガイド管23は、例えば四フッ化エチレン樹脂製のチューブ等で形成されており、その先端部分は先端部本体4に固定され、その他の部分は固定されることなくフリーな状態になっている。
そして、ズーム駆動モータ20が正回転すると、その回転がズーム駆動ワイヤ22によりズーム対物光学装置5に伝達され、ズーム対物光学装置5において焦点距離が長くなって、拡大観察ができるようにズーミングが行われる(拡大ズーム)。
また、その状態からズーム駆動モータ20が逆回転すると、ズーム対物光学装置5において焦点距離が短くなって、通常観察(一般的な内視鏡観察)ができる状態にズーミングが行われる(縮小ズーム)。
操作部6に配置されているズーム操作スイッチ8は、ズーム駆動モータ20を正回転(拡大ズーム)、停止、及び逆回転(縮小ズーム)させる選択操作を行うためのものであり、例えば回動動作をするスイッチである(図2参照)。
ズーム操作スイッチ8からは、例えばズーム操作スイッチ8が中立位置にある状態では信号出力がなく(モータ停止)、ズーム操作スイッチ8を右回動させると正回転(拡大ズーム)信号、左回動させると逆回転(縮小ズーム)信号が出力される。その信号はコネクタ部10の制御部15に送られる。なお、ズーム操作スイッチ8がその他の動作をするものであってもよい。
そして、制御部15から出力される制御信号に基づいて、モータ駆動回路24が、ズーム操作スイッチ8の操作状態に対応してズーム駆動モータ20に電圧を印加又は印加停止し、それによってズーム駆動モータ20の回転が制御される。
また、ワイヤ移動量検出部25のMRセンサ25nから出力される湾曲操作ワイヤ7wの移動量の検出信号が、ズーム操作スイッチ8からのスイッチング信号と並列的に制御部15に入力される。
ビデオプロセッサ50に設けられた主制御回路51は、撮像信号の処理等を行うプロセス回路や各種制御を行うコントロール回路を含むものである。コネクタ回路52には、図示されていないTVモニタ、ビデオ装置、外部コンピュータ等が接続される。
主制御回路51等に電力を供給するための電源回路54は、ACインレット53を介して外部の交流電源から交流電力を受ける。また、ACインレット53から電力を受けるランプ電源回路55から光源ランプ56に点灯用の電力が供給される。
光源ランプ56から射出された照明光は、ズーム内視鏡1側に内蔵されたライトガイドファイババンドル27に入射され、ライトガイドファイババンドル27により伝達された照明光が、先端部本体4の先端から被写体に向けて照射される。
図1は、制御部15とその周辺の回路が搭載されたモータドライバ基板30上の回路構成を示しており、ワイヤ移動量検出部25のMRセンサ25nから出力されるワイヤ移動量検出値が制御部15に入力される。
ワイヤ移動量検出値は、この実施例では永久磁石列25mに交互に設けられているN極とS極がMRセンサ25nに沿って移動することによりMRセンサ25nから出力されるパルスであり、永久磁石列25mの移動量(即ち、湾曲操作ワイヤ7wの移動量)に対応するパルス数がMRセンサ25nから出力されて、そのパルス数が制御部15でカウントされる。
制御部15からは、ズーム駆動モータ20を正逆どちらの回転方向に回転させるかを特定するための方向信号と、印加電圧のパルス幅変調(PWM)信号とが出力され、3相センサレスモータ制御ロジック回路32を経ることでモータ駆動回路24を制御するのに適した信号形式に変換されてからモータ駆動回路24に入力される。
このように本実施例においては、モータ駆動回路24への印加電圧値の制御が、電源パルス波のデューティー値を変化させることで行われ、ズーム駆動モータ20の一回転毎に出力される信号が、位相検出回路33で検出されて制御部15に送られる。
35は、EEPROM等のような不揮発性メモリであり、湾曲操作ワイヤ7wの移動量に対応して相違するズーム駆動モータ20への印加電圧値が格納された電圧値ルックアップテーブル35aが記憶されている。
また、モータ駆動回路24からズーム駆動モータ20に印加される印加電圧値を、電圧値ルックアップテーブル35aから読み出された印加電圧値より大きな電圧値に増加補正するための補正用ルックアップテーブル35bも不揮発性メモリ35に格納されている。
図4は、そのような電圧値ルックアップテーブル35aと補正用ルックアップテーブル35bの一例を示している。
湾曲操作ノブ7により湾曲部3の屈曲操作が行われると、湾曲部3の屈曲の程度に対応してズーム駆動ワイヤ22とガイド管23の間の摩擦抵抗が増大することにより、ズーミング速度の遅れやズーミング量の不足等が発生する。
湾曲操作ノブ7により湾曲部3の屈曲操作が行われると、湾曲部3の屈曲の程度に対応してズーム駆動ワイヤ22とガイド管23の間の摩擦抵抗が増大することにより、ズーミング速度の遅れやズーミング量の不足等が発生する。
そこで、ワイヤ移動量検出部25で検出される湾曲操作ワイヤ7wの移動量に対応して、摩擦抵抗が増大してもズーム駆動ワイヤ22に回転遅れが発生しないのに丁度よい印加電圧値が、デューティー値として電圧値ルックアップテーブル35aに格納されている。
電圧値ルックアップテーブル35aには、湾曲操作ワイヤ7wの移動量として、MRセンサ25nから出力されるパルスのカウンタ読み値が書き込まれており、湾曲部3が真っ直ぐな中立状態にあって湾曲操作ワイヤ7wが牽引されておらず摩擦抵抗が最小の状態では、湾曲操作ワイヤ7wの移動量のカウンタ読み値は「0」である。
そして、湾曲操作ワイヤ7wの移動量が増大するのに対応して、印加電圧値が2.5Vから最大4.0Vまで増大し、それに対応するデューティー値が、50%から最大80%まで増大している。
補正用ルックアップテーブル35bには、湾曲操作ノブ7の操作回数に対応してデューティー値を増大させる増加量(オフセット量)が格納されている。この実施例では、湾曲操作回数が1000回を越える毎にデューティー値を2%ずつ増大させるようになっている。ただし、それ以外の補正方法であっても差し支えない。
また、図示は省略されているが、ズーム操作スイッチ8の操作回数に対応して印加電圧のデューティー値を増大させるための補正量も湾曲操作回数の場合と同様に補正用ルックアップテーブル35bに格納されている。
そのようにして不揮発性メモリ35に格納されている電圧値ルックアップテーブル35aと補正用ルックアップテーブル35bの作成は、図1に示されている外部パソコン(パーソナルコンピュータ)40を利用して行い、外部パソコン40からズーム内視鏡1側にインタフェイス16′(テーブルデータ受信手段)を経由して取り込むことができる。
このように構成された実施例のズーム内視鏡においては、ズーム操作スイッチ8の操作状態に対応してズーム駆動モータ20が回転することで、ズーム対物光学装置5がズーミング動作を行う。そして、モータ駆動回路24からズーム駆動モータ20に印加される電圧のデューティー値が、制御部15において電圧値ルックアップテーブル35aのデータに基づいて制御される。
即ち、湾曲操作ノブ7が操作されて湾曲操作ワイヤ7wが軸線方向に移動していると、その移動量に応じて、ズーム駆動モータ20への印加電圧のデューティー値が増大するように制御される。
その結果、湾曲部3が小さな曲率半径で大きな角度まで屈曲操作されても、ズーミング速度の遅れやズーミング量の不足等が発生せず、ズーム駆動モータ20を大型化することなく、正確で違和感のないズーム画像を取得することができる。
図5は、そのような動作状態の一例を示すタイムチャートであり、湾曲操作ワイヤ7wの移動量が変化するのに対応して、ズーム駆動モータ20に印加される電圧のデューティー値(PWM)が増大制御され、その結果、ズーム駆動モータ20の回転周波数に遅れがほとんど発生しない。そのような制御がなされないと、二点鎖線で示されるように、ズーム駆動モータ20の回転周波数が湾曲操作ワイヤ7wの移動量に対応して小さくなってズーム対物光学装置5のズーミング動作が遅れてしまう。
なお、制御部15においては、ワイヤ移動量検出部25のMRセンサ25nから入力されるワイヤ移動量検出値から、湾曲操作回数を検出している。したがって、制御部15は湾曲操作回数検出手段でもある。
湾曲操作回数は、湾曲操作ワイヤ7wが中立状態から所定の移動量以上に移動した回数を一回と数え、それを全て積算した積算値を採用すればよいが、その他の適切なカウント方法であってもよい。
また、制御部15においては、ズーム操作スイッチ8の操作回数も検出している。したがって、ズーム操作スイッチ8と制御部15は、ズーム操作回数検出手段でもある。ズーム操作回数は、例えば単純にズーム操作スイッチ8のオンオフの回数をカウントした積算値を採用すればよい。或いは、ズーム駆動モータ20の一回転毎の出力信号から計測するようにしてもよい。
このような構成により、モータ駆動回路24からズーム駆動モータ20に印加される電圧のデューティー値が、制御部15において、電圧値ルックアップテーブル35aのデータをさらに補正用ルックアップテーブル35bのデータで増大補正して制御される。
その結果、湾曲操作回数やズーム操作回数の積算値が大きくなるのに伴って、ズーム駆動モータ20への印加電圧のデューティー値が増大補正され、長期間の使用後においても、ズーミング速度の遅れやズーミング量の不足等が発生しない。
図6は、上述のような制御動作を行うために制御部15において実行される処理のフロー図である。Sはその処理ステップを示す。
ここでは、ズーム操作スイッチ8が操作されてズーム動作が行われるかどうかを常時監視する(S1)。そして、ズーム操作スイッチ8が操作されたら、ワイヤ移動量検出部25における湾曲操作ワイヤ7wの移動量検出値を取得し(S2)、その移動量に対応する設定電圧のデューティー値(D)を電圧値ルックアップテーブル35aから取得する(S3)。
ここでは、ズーム操作スイッチ8が操作されてズーム動作が行われるかどうかを常時監視する(S1)。そして、ズーム操作スイッチ8が操作されたら、ワイヤ移動量検出部25における湾曲操作ワイヤ7wの移動量検出値を取得し(S2)、その移動量に対応する設定電圧のデューティー値(D)を電圧値ルックアップテーブル35aから取得する(S3)。
次いで、湾曲操作回数の積算値とズーム操作回数の積算値を各々取得する(S4)。これらの値は、例えば制御部15に内蔵されているカウンタで読み取られた値が、制御部15内のメモリ(不図示)に順次加算されて記憶されている。
そして、湾曲操作回数とズーム操作回数の各積算値に対応する設定電圧のデューティー値付加量(ΔD)を補正用ルックアップテーブル35bから取得し(S5)、「D+ΔD」の値をズーム駆動モータ20の制御系に出力して、S1から繰り返す(S6)。
図7は、外部パソコン40等を利用して電圧値ルックアップテーブル35aを作成するための処理の一例のフロー図である。Sは、その作成処理のステップを示す。なお、電圧値ルックアップテーブル35aを作成するための装置類の図示説明は省略する。
ここでは、まず、ズーム内視鏡1の挿入部2,3を真っ直ぐな最小負荷の状態に設置し(S11)、その状態でズーム駆動モータ20を回転駆動する(S12)。そして、ズーム駆動モータ20の回転周波数が120Hzになるように印加電圧を調整し(S13〜S15)、その印加電圧値(最小電圧)を記憶する(S16)。
次いで、湾曲部3を最大限に屈曲した最大負荷の状態に設置し(S17)、その状態でズーム駆動モータ20を回転駆動する(S18)。そして、ズーム駆動モータ20の回転周波数が120Hzになるように印加電圧を調整し(S19〜S21)、その湾曲操作ワイヤ7wの移動量と印加電圧値(最大電圧)を記憶する(S22)。
そして、最小負荷時の印加電圧と最大負荷時の印加電圧との間ではその変化の状態がリニアであるものとして、湾曲操作ワイヤ7wの移動量を細分化してそれに対応する印加電圧値を割り当て、それによって電圧値ルックアップテーブル35aの全データを設定する(S23)。
なお、湾曲操作ワイヤ7wを実際に細かく牽引操作して、各々のワイヤ移動量において、ズーム駆動モータ20の回転周波数が120Hzになる時の印加電圧値を計測、記憶するようにしてもよい。
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、ズーム駆動モータ20への印加電圧値の制御は、必ずしもデューティー値の制御に限らず、その他の電圧制御によっても差し支えない。
また、ワイヤ移動量検出部25としては磁気的なセンサに限らず、電気抵抗の変化を利用したポテンショメータ或いは光センサ等各種のセンサを用いることができ、電圧値ルックアップテーブル35aに書き込む湾曲操作ワイヤ移動量の形式等もそれに対応したものにすればよい。
1 ズーム内視鏡
2 可撓管部(挿入部)
3 湾曲部(挿入部)
4 先端部本体(挿入部先端領域)
5 ズーム対物光学装置
6 操作部
7 湾曲操作ノブ(湾曲操作機構)
7w 湾曲操作ワイヤ
8 ズーム操作スイッチ(ズーム操作回数検出手段)
15 制御部(印加電圧制御手段)(印加電圧値補正手段)(湾曲操作回数検出手段)(ズーム操作回数検出手段)
16,16′ インタフェイス(テーブルデータ受信手段)
20 ズーム駆動モータ
22 ズーム駆動ワイヤ
23 ガイド管
24 モータ駆動回路
25 ワイヤ移動量検出部(湾曲操作ワイヤ移動量検出手段)
25m 永久磁石列
25n MRセンサ
35 不揮発性メモリ
35a 電圧値ルックアップテーブル
35b 補正用ルックアップテーブル
40 外部パソコン
50 ビデオプロセッサ
2 可撓管部(挿入部)
3 湾曲部(挿入部)
4 先端部本体(挿入部先端領域)
5 ズーム対物光学装置
6 操作部
7 湾曲操作ノブ(湾曲操作機構)
7w 湾曲操作ワイヤ
8 ズーム操作スイッチ(ズーム操作回数検出手段)
15 制御部(印加電圧制御手段)(印加電圧値補正手段)(湾曲操作回数検出手段)(ズーム操作回数検出手段)
16,16′ インタフェイス(テーブルデータ受信手段)
20 ズーム駆動モータ
22 ズーム駆動ワイヤ
23 ガイド管
24 モータ駆動回路
25 ワイヤ移動量検出部(湾曲操作ワイヤ移動量検出手段)
25m 永久磁石列
25n MRセンサ
35 不揮発性メモリ
35a 電圧値ルックアップテーブル
35b 補正用ルックアップテーブル
40 外部パソコン
50 ビデオプロセッサ
Claims (8)
- 挿入部が、可撓管部と、上記可撓管部の基端側から湾曲操作ワイヤを牽引操作することにより屈曲するように上記可撓管部の先端に連結された湾曲部とを備えていて、焦点距離可変のズーム対物光学装置が上記湾曲部より先端側の挿入部先端領域に内蔵され、
上記挿入部の基端側に連結された操作部には、上記湾曲操作ワイヤを牽引して上記湾曲部を屈曲させる操作を行うための湾曲操作機構と、上記ズーム対物光学装置の焦点距離を変化させるための駆動源となるズーム駆動モータと、上記ズーム駆動モータを正回転、停止、及び逆回転させる選択操作を行うためのズーム操作スイッチとが設けられ、
上記ズーム駆動モータの回転動作を上記ズーム対物光学装置に伝達するためのズーム駆動ワイヤが、上記挿入部内に配置されたガイド管内に挿通された構成を有するズーム内視鏡において、
上記ズーム操作スイッチの操作状態に対応して上記ズーム駆動モータに電圧を印加又は印加停止するためのモータ駆動回路と、
上記湾曲操作機構により牽引された上記湾曲操作ワイヤの移動量を検出するための湾曲操作ワイヤ移動量検出手段と、
上記湾曲操作ワイヤの移動量に対応して相違する上記ズーム駆動モータへの印加電圧値が格納された電圧値ルックアップテーブルと、
上記湾曲操作ワイヤ移動量検出手段で検出された上記湾曲操作ワイヤの移動量に対応して上記電圧値ルックアップテーブルから読み出した印加電圧値を、上記モータ駆動回路から上記ズーム駆動モータに印加させるように上記モータ駆動回路を制御するための印加電圧制御手段と
が設けられていることを特徴とするズーム内視鏡。 - 上記印加電圧制御手段により、上記ズーム駆動モータに印加される電圧のデューティー値が制御される請求項1記載のズーム内視鏡。
- 上記電圧値ルックアップテーブルが、不揮発性メモリに格納されている請求項1又は2記載のズーム内視鏡。
- 上記ズーム内視鏡外で演算された上記湾曲操作ワイヤの移動量に対応する印加電圧値を、上記電圧値ルックアップテーブルに書き込むために受信するテーブルデータ受信手段が設けられている請求項1ないし3のいずれかの項に記載のズーム内視鏡。
- 上記モータ駆動回路から上記ズーム駆動モータに印加される印加電圧値を、上記電圧値ルックアップテーブルから読み出された印加電圧値より大きな電圧値に増加補正するための印加電圧値補正手段が設けられている請求項1ないし4のいずれかの項に記載のズーム内視鏡。
- 上記湾曲操作機構の操作回数を検出するための湾曲操作回数検出手段が設けられていて、上記印加電圧値補正手段が、上記湾曲操作回数検出手段で得られる湾曲操作回数の積算値に対応して上記印加電圧値を増加補正する請求項5記載のズーム内視鏡。
- 上記ズーム操作スイッチの操作回数を検出するためのズーム操作回数検出手段が設けられていて、上記印加電圧値補正手段が、上記ズーム操作回数検出手段で得られるズーム操作回数の積算値に対応して上記印加電圧値を増加補正する請求項5又は6記載のズーム内視鏡。
- 上記印加電圧値補正手段が、補正用ルックアップテーブルから読み出した印加電圧値を、上記電圧値ルックアップテーブルから得られる印加電圧値に加算する請求項5、6又は7記載のズーム内視鏡。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010048591A JP2011182845A (ja) | 2010-03-05 | 2010-03-05 | ズーム内視鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2010048591A JP2011182845A (ja) | 2010-03-05 | 2010-03-05 | ズーム内視鏡 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2011182845A true JP2011182845A (ja) | 2011-09-22 |
Family
ID=44789850
Family Applications (1)
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JP2010048591A Pending JP2011182845A (ja) | 2010-03-05 | 2010-03-05 | ズーム内視鏡 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2011182845A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9802324B2 (en) | 2012-12-20 | 2017-10-31 | Olympus Corporation | Position detection sensor and manipulator |
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2010
- 2010-03-05 JP JP2010048591A patent/JP2011182845A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US9802324B2 (en) | 2012-12-20 | 2017-10-31 | Olympus Corporation | Position detection sensor and manipulator |
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