JP6600692B2 - 光学システムおよび内視鏡システム - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の形態1に係る光学システムの概略構成を示す模式図である。図2は、図1のA−A線断面図であって、図1に示す直交座標系におけるXY平面と平行な面を切断面とする断面図である。図3は、図1のB−B線断面図であって、図1に示す直交座標系におけるYZ平面と平行な面を切断面とする断面図である。図4は、図1のC−C線断面図であって、図1に示す直交座標系におけるXZ平面と平行な面を切断面とする断面図である。図2〜4に示す断面図は、切断面が、後述する可動レンズ21の中心を通過しているものとして説明する。
上述した実施の形態1では、主軸22に沿って可動枠20を移動させるものとして説明したが、これに限らない。例えば、可動枠が、固定枠に保持され、固定枠の内周面を摺動しながら移動するものであってもよい。図6は、本発明の実施の形態1の変形例1に係る光学システムの概略構成を示す模式図であって、光軸を通過する平面を切断面とする部分断面図である。なお、上述した構成要素と同一の構成要素には、同一の符号が付してある。
上述した実施の形態1では、一つの駆動制御部35により可動枠20を駆動制御するものとして説明したが、これに限らない。例えば、駆動制御の仕様が異なる複数の駆動制御部により駆動制御部を構成して可動枠20の駆動が制御されるものであってもよい。図7は、本発明の実施の形態1の変形例2に係る光学システムの概略構成を示す模式図である。なお、上述した構成要素と同一の構成要素には、同一の符号が付してある。
上述した実施の形態1では、光学ユニット2が、一つの可動枠20を駆動制御するものとして説明したが、これに限らない。例えば、独立に移動可能な複数の可動枠を有するものであってもよい。図9は、本発明の実施の形態2に係る光学システムの要部の構成を示す部分断面図であって、図1のB−B線に対応する部分断面図である。図10は、本発明の実施の形態2に係る光学システムの要部の構成を示す部分断面図であって、図1のC−C線に対応する部分断面図である。図11は、本発明の実施の形態2に係る光学システムの要部の構成を示すブロック図である。なお、上述した構成要素と同一の構成要素には、同一の符号が付してある。
図13は、本発明の実施の形態3に係る内視鏡を備えた内視鏡システムの構成を示す図である。同図に示す内視鏡システム50は、内視鏡51と、制御装置55と、表示装置57とを備える。内視鏡51は、上述した実施の形態1または変形例に係る光学システム1,1aのいずれかを備える。以下、光学システム1(光学ユニット2)を備えるものを例に説明する。
2,2a 光学ユニット
3,3a,3b 制御装置
8,30A,30B ボイスコイルモータ
10 固定枠
11A,11B ヨーク
12A,12B 磁石(第1磁石)
12C,12D 第2磁石
13A,13B コイル(第1コイル)
13C,13D 第2コイル
14 ホール素子(第1ホール素子)
14A 第2ホール素子
20 可動枠(第1可動枠)
20A 第2可動枠
21 可動レンズ(第1可動レンズ)
21A 第2可動レンズ
22 主軸
23 副軸
24 軸受
24a,24b 摺接部
25 検出用磁石(第1検出用磁石)
25A 第2検出用磁石
31 入力部
32 差分算出部
33 判断部
34 バッファ
35 駆動制御部
36 制御部
37 記憶部
38A,38C 第1駆動制御部
38B,38D 第2駆動制御部
39 切替部
50 内視鏡システム
51 内視鏡
52 挿入部
100 位置検出部(第1位置検出部)
100A 第2位置検出部
Claims (9)
- 光を透過する第1光学素子と、
前記第1光学素子を保持し、所定の方向に沿って移動する第1可動枠と、
前記第1可動枠を保持する保持枠と、
磁石、およびコイルを有し、前記第1可動枠を前記所定の方向に沿って前記保持枠に対して相対移動させるボイスコイルモータと、
前記保持枠に対する前記第1可動枠の位置に関する情報を検出して位置信号を生成する第1位置検出部と、
前記第1位置検出部が検出した第1位置信号をもとに、前記第1位置信号が正常であるか否かを判断する判断部と、
前記第1位置信号が正常であると前記判断部が判断した場合、前記第1位置信号に基づいて前記コイルに流す電流を制御して前記第1可動枠を駆動する第1駆動制御、または前記第1位置信号が正常ではないと前記判断部が判断した場合、所定値の電流を前記コイルに流して前記第1可動枠を駆動する第2駆動制御を行う駆動制御部と、
前記第1可動枠の移動位置を指示する第1指示信号の入力を受け付ける入力部と、
を備え、
前記判断部は、前記第1位置信号の信号値と、前記第1指示信号の信号値との差分に基づいて前記第1位置信号が正常であるか否かを判断する
ことを特徴とする光学システム。 - 光を透過する第1光学素子と、
前記第1光学素子を保持し、所定の方向に沿って移動する第1可動枠と、
前記第1可動枠を保持する保持枠と、
磁石、およびコイルを有し、前記第1可動枠を前記所定の方向に沿って前記保持枠に対して相対移動させるボイスコイルモータと、
前記保持枠に対する前記第1可動枠の位置に関する情報を検出して位置信号を生成する第1位置検出部と、
前記第1位置検出部が検出した第1位置信号をもとに、前記第1位置信号が正常であるか否かを判断する判断部と、
前記第1位置信号が正常であると前記判断部が判断した場合、前記第1位置信号に基づいて前記コイルに流す電流を制御して前記第1可動枠を駆動する第1駆動制御、または前記第1位置信号が正常ではないと前記判断部が判断した場合、所定値の電流を前記コイルに流して前記第1可動枠を駆動する第2駆動制御を行う駆動制御部と、
前記第1光学素子を通過した光を電気信号に変換した画像信号をもとに前記第1可動枠の移動位置を指示する第1指示値を生成する制御部と、
をさらに備え、
前記判断部は、前記第1位置信号の信号値と、前記第1指示値との差分に基づいて前記第1位置信号が正常であるか否かを判断する
ことを特徴とする光学システム。 - 前記駆動制御部は、前記第2駆動制御として、前記所定の方向における前記第1可動枠の移動範囲のうち一方の移動端まで前記第1可動枠が移動するような前記所定値の電流を前記コイルに流す制御を行う
ことを特徴とする請求項1または2に記載の光学システム。 - 前記第1光学素子は、レンズであり、
前記駆動制御部は、前記第2駆動制御として、前記レンズの光軸方向であって遠点もしくは広角に合焦する方向の位置まで前記第1可動枠が移動するような電流を前記コイルに流す制御を行う
ことを特徴とする請求項1または2に記載の光学システム。 - 光を透過する第2光学素子と、
前記第2光学素子を保持し、前記第1可動枠とは独立して、前記所定の方向に移動可能な第2可動枠と、
前記保持枠に対する前記第2可動枠の位置に関する情報を検出して第2位置信号を生成する第2位置検出部と、
をさらに備え、
前記判断部は、前記第1位置信号および前記第2位置信号のそれぞれについて正常であるか否かを判断し、
前記駆動制御部は、前記判断部による判断結果に基づき、前記第1可動枠に対して前記第1駆動制御または前記第2駆動制御を行うとともに、前記第2位置信号が正常であると前記判断部が判断した場合、前記第2位置信号に基づいて前記コイルに流す電流を制御して前記第2可動枠を駆動する第3駆動制御、または前記第2位置信号が正常ではないと前記判断部が判断した場合、所定値の電流を前記コイルに流して前記第2可動枠を駆動する第4駆動制御を行う
ことを特徴とする請求項1または2に記載の光学システム。 - 前記第1可動枠及び前記第2可動枠の移動位置を指示する第1及び第2指示信号の入力を受け付ける入力部をさらに備え、
前記判断部は、前記第1位置信号の信号値と、前記第1指示信号の信号値との第1差分に基づいて前記第1位置信号が正常であるか否かを判断するとともに、前記第2位置信号の信号値と、前記第2指示信号の信号値との第2差分に基づいて前記第2位置信号が正常であるか否かを判断し、
前記判断部が、前記第1位置信号が正常ではなく、かつ前記第2位置信号が正常であると判断した場合、前記判断部が、前記第2可動枠の移動位置を指示する第2指示信号の信号値を変更し、前記駆動制御部が、前記第3駆動制御として、変更後の第2指示信号の信号値と前記第2位置信号の信号値とに基づいて前記コイルに流す電流を制御し、
前記判断部が、前記第1位置信号が正常であり、かつ前記第2位置信号が正常ではないと判断した場合、前記判断部が、前記第1可動枠の移動位置を指示する第1指示信号の信号値を変更し、前記駆動制御部が、前記第1駆動制御として、変更後の第1指示信号の信号値と前記第1位置信号の信号値とに基づいて前記コイルに流す電流を制御する
ことを特徴とする請求項5に記載の光学システム。 - 前記第1および第2光学素子を通過した光を電気信号に変換した画像信号をもとに前記第1可動枠及び前記第2可動枠の移動位置を指示する第1及び第2指示値を生成する制御部をさらに備え、
前記判断部は、前記第1位置信号の信号値と、前記第1指示値との第1差分に基づいて前記第1位置信号が正常であるか否かを判断するとともに、前記第2位置信号の信号値と、前記第2指示値との第2差分に基づいて前記第2位置信号が正常であるか否かを判断し、
前記判断部が、前記第1位置信号が正常ではなく、かつ前記第2位置信号が正常であると判断した場合、前記判断部が、前記第2可動枠の移動位置を指示する第2指示値を変更し、前記駆動制御部が、前記第3駆動制御として、変更後の第2指示値と前記第2位置信号の信号値とに基づいて前記コイルに流す電流を制御し、
前記判断部が、前記第1位置信号が正常であり、かつ前記第2位置信号が正常ではないと判断した場合、前記判断部が、前記第1可動枠の移動位置を指示する第1指示値を変更し、前記駆動制御部が、前記第1駆動制御として、変更後の第1指示値と前記第1位置信号の信号値とに基づいて前記コイルに流す電流を制御する
ことを特徴とする請求項5に記載の光学システム。 - 前記第1位置検出部は、
前記第1可動枠および前記保持枠のうちの一方に設けられ、位置検出用の磁界を発生する磁界発生部と、
前記第1可動枠および前記保持枠のうちの他方に設けられており、前記第1可動枠の移動方向と直交する磁界を検出する磁界検出部と、
を有することを特徴とする請求項1または2に記載の光学システム。 - 被検体の内部に挿入されて該被検体の内部を観察する内視鏡システムであって、
請求項1または2に記載の光学システムと、
前記第1光学素子を通過した光を電気信号に変換する撮像素子と、
を備えたことを特徴とする内視鏡システム。
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