WO2015146341A1 - 内視鏡装置 - Google Patents

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WO2015146341A1
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step position
movable lens
moving
moved
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拓也 高田
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富士フイルム株式会社
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    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/69—Control of means for changing angle of the field of view, e.g. optical zoom objectives or electronic zooming

Definitions

  • the present invention relates to an endoscope apparatus, and more particularly to an endoscope apparatus that controls a movable lens of an observation optical system provided at a distal end portion of an endoscope insertion portion.
  • an endoscope apparatus includes an endoscope (scope) provided with an imaging unit for imaging the inside of a body cavity and an endoscope that is imaged by an imaging unit of the endoscope. It comprises a processor device that performs image processing on the output image data and outputs it to a display device.
  • Patent Document 1 adopts a zoom optical system that can change the focal length by moving some lenses (zoom lenses) in the optical axis direction as an objective optical system of an imaging unit of an endoscope.
  • An endoscope is disclosed in which an enlargement magnification (zoom magnification) of an observation image photographed by the above can be changed.
  • the endoscope is provided with a zoom switch for the user to instruct a change in the zoom magnification of the observation image, and the zoom switch has a zoom magnification to the wide side (low magnification side).
  • a wide side switch for instructing a change and a tele side switch for instructing to change the zoom magnification to the tele side (high magnification side) are provided.
  • the zoom lens of the zoom optical system moves a predetermined distance to the wide side or the tele side by giving a driving pulse to an actuator connected to the zoom lens, and the position is controlled by the number of driving pulses given to the actuator.
  • various modes are provided for zoom lens control, and in one of them, the step mode is a single operation of turning on the tele-side switch or wide-side switch of the user's zoom switch.
  • a predetermined number of drive pulses are applied to the actuator, and the zoom lens is positioned at a predetermined zoom magnification (1 ⁇ , 20 ⁇ , 40 ⁇ , 60 ⁇ ,). It is disclosed to move.
  • a so-called step zoom function in which the zoom magnification that can be changed is limited to a magnification of several steps and the zoom magnification can be changed in units of steps is a fine zoom magnification. This is a convenient function for a user who does not need to make a major change and needs only a rough change because the number of operations and operation time of the zoom switch can be reduced.
  • zoom magnifications for a plurality of steps for example, 1 ⁇ , 20 ⁇ , 40 ⁇ , 60 ⁇ , 80 ⁇ , and 100 ⁇ .
  • zoom magnifications for a plurality of steps for example, 1 ⁇ , 20 ⁇ , 40 ⁇ , 60 ⁇ , 80 ⁇ , and 100 ⁇ .
  • the zoom magnification increases by one step (1 ⁇ ⁇ 20 ⁇ ⁇ 40 ⁇ ...), And when the wide switch is turned on once, The zoom magnification is restored to 1 ⁇ .
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and improves operability when the movable lens of the objective optical system in the imaging unit of the endoscope is moved at a plurality of predetermined step positions. It is an object of the present invention to provide an endoscopic device.
  • an endoscope apparatus includes a movable lens constituting an objective optical system of an endoscope, a lens driving unit that electrically drives the lens, and an operator's on-state.
  • An operation unit that outputs an operation signal corresponding to an operation and an off operation, and a lens control unit that moves the lens to one of a plurality of step positions, and the on operation is performed based on the operation signal
  • the ON operation duration time and the ON operation repeat count when the ON operation and OFF operation are continuously repeated are detected, and the lens is determined based on the detected ON operation duration and repeat count.
  • Lens control means for determining a step position for moving the lens.
  • the operation means is a simple one having only an on operation and an off operation
  • various operations can be performed by considering the duration of the on operation and the number of repetitions. Therefore, not only a simple operation of moving the movable lens to a plurality of step positions one step at a time, but also advanced operations such as a movement for a plurality of steps, a movement to the end, and a return to the original position. Can be performed without increasing the number of operating means.
  • the lens control unit sets the ON operation after the duration of the OFF operation to be equal to or greater than the threshold T1 as the first ON operation, and sets the number of ON operation repetitions to 1.
  • the on operation is performed when the duration of the off operation after the on operation is less than the threshold value T1, it is preferable to increase the number of repetitions of the on operation by one.
  • the lens control unit detects the first on-operation when the lens is stopped
  • the lens moves in a predetermined movement direction corresponding to the operation unit. After starting, the lens is moved from the step position at the time of stop to the step position away from the moving direction by the number of steps corresponding to the number of repeated ON operations including the first ON operation detected. preferable.
  • the lens is moved by a plurality of steps by one continuous on operation. Can be made.
  • the lens control unit when the lens control unit detects the first on operation when the lens is stopped, the duration of the first on operation is equal to or greater than the threshold value T2.
  • T2 the threshold value
  • the lens can be moved to the end step position only by performing an on operation with a long duration, that is, a so-called long press operation.
  • the lens control unit moves when detecting the first on-operation while moving the lens in a predetermined movement direction corresponding to the operation unit. It is preferable that the lens is moved to a step position that is the end of the direction.
  • the endoscope apparatus includes a reversal operation unit that outputs an operation signal corresponding to an on operation and an off operation of an operator, and the lens control unit corresponds to the operation unit in advance. It is preferable that the lens is moved to the step position at the start of movement when an on operation by the reversing operation means is detected during movement in the determined movement direction.
  • the lens when the lens is moved from a predetermined step position to another step position, it can be easily returned to the original step position.
  • the endoscope apparatus includes a reversing operation unit that outputs an operation signal corresponding to an on operation and an off operation of an operator, and the lens control unit moves the lens to a target step position. Therefore, when an ON operation by the reversing operation unit is detected while moving in a predetermined movement direction corresponding to the operation unit, the lens is moved from the target position after the lens is moved to the target step position. It is preferable that the lens is moved to a step position separated by one step in the direction opposite to the moving direction.
  • the lens when the lens is moved to a predetermined step position, it can be instructed to return to the step position in the opposite direction by one step before reaching the step position.
  • the endoscope apparatus includes a reversing operation unit that outputs an operation signal corresponding to an on operation and an off operation of an operator, and the lens control unit moves the lens to a target step position. Therefore, when the ON operation by the reversing operation means is detected while the movement is made in a predetermined moving direction corresponding to the operating means, the moving direction with respect to the lens position at the time of detecting the ON operation by the reversing operation means It is preferable that the lens is moved to the step position closest to the opposite direction.
  • the lens driving unit is a unit that drives the lens by a DC motor.
  • the lens driving means can be downsized, which contributes to downsizing of the endoscope.
  • the operation unit is a unit that outputs an operation signal corresponding to a pressing operation of a switch as an on operation.
  • the lens control unit performs a step with respect to a position that can be set when the lens is moved by the minimum unit movement amount according to a driving instruction given to the lens driving unit. It is preferable to have a look-up table for associating each of the positions, and to move the lens to a target step position with reference to the look-up table.
  • the lens is a lens for changing the zoom magnification of the objective optical system
  • the step position is a lens position for setting a predetermined zoom magnification. It can be set as a certain aspect.
  • the present invention it is possible to improve the operability when the movable lens of the objective optical system in the imaging unit of the endoscope is moved at a plurality of predetermined step positions.
  • the perspective view which shows the structure of the endoscope system which is one form of the endoscope apparatus which concerns on this invention.
  • the perspective view which showed the front end surface of the insertion part of an endoscope Sectional drawing of the imaging
  • the block diagram which showed the structure part mainly related to control of a photographic lens unit in an endoscope system Explanatory diagram used to explain the correspondence between unit movement positions Pos0 to Pos7 and step positions SP1 to SP4 Explanatory drawing which showed a mode that the movable lens moves based on the repetition frequency N of ON operation of a tele side switch, and duration T
  • FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of an endoscope system which is an embodiment of an endoscope apparatus according to the present invention.
  • the 1 has an endoscope 60 (electronic endoscope), a processor device 61, and a light source device 62.
  • the endoscope 60 is connected to a flexible insertion portion 66 that is inserted into a body cavity of a patient, a hand operation portion 67 that is connected to a proximal end portion of the insertion portion 66, a processor device 61, and a light source device 62.
  • Connector 69a, and a universal cord 69 that connects the hand operating section 67 and the connector 69a.
  • the insertion portion 66 has a distal end portion 66a, a bending portion 66b, and a flexible portion 66c in order from the distal end.
  • the distal end portion 66a is formed using a hard resin, and is provided with a photographing unit 10 whose details will be described later.
  • the bending portion 66b is bent vertically and horizontally by rotating the angle knob 70 of the hand operation portion 67, and changes the direction of the tip portion 66a.
  • the soft part 66c has flexibility, and connects the curved part 66b and the hand operation part 67 in a long shape.
  • an air / water feed button 76 By pressing the air / water supply button 76, water or air can be ejected from the air / water supply nozzle 75 on the distal end surface of the insertion portion 66, and by pressing the suction button 77, the insertion portion 66 is pressed. From the forceps outlet 72 on the distal end surface, a to-be-sucked object such as liquid or tissue in the body can be sucked.
  • the forceps outlet 72 communicates with the forceps port 71 of the hand operation unit 67 through the inside of the insertion unit 66, and a treatment tool such as a forceps inserted from the forceps port 71 is led out.
  • the release button 78 it is possible to record the observation image captured by the imaging unit 10, and by pressing the zoom switch 79 (pressing operation), the zoom of the imaging unit 10 can be recorded.
  • the magnification can be changed.
  • the processor device 61 is electrically connected to the light source device 62 and comprehensively controls the operation of the endoscope system 59.
  • the processor device 61 supplies power to the endoscope 60 via the universal cord 69 and the transmission cable 44 inserted into the insertion portion 66, and controls the driving of the imaging portion 10 of the distal end portion 66a. Further, the processor device 61 receives a signal from the imaging unit 10 via the transmission cable 44 and performs various processes to generate image data.
  • a monitor 81 is connected to the processor device 61. The monitor 81 displays an observation image based on the image data from the processor device 61.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the imaging unit 10 housed and arranged inside the distal end portion 66a.
  • the photographing unit 10 includes a photographing lens unit 11 and an imaging unit 12.
  • the photographic lens unit 11 includes a photographic lens 14 and a lens moving unit 15 that constitute an objective optical system of the photographic unit 10.
  • the photographing lens 14 is configured by sequentially arranging a first fixed lens 21, a first movable lens 22, a second movable lens 23, and a second fixed lens 24 in the optical axis direction.
  • the fixed lenses 21 and 24 are fixed to a housing 13 that is held by a holding frame and accommodates and holds the photographing lens unit 11 integrally.
  • the lens moving unit 15 includes a cam shaft 25 and a first lens moving frame 26 and a second lens moving frame 27 that slide on the cam shaft 25.
  • the lens moving unit 15 moves the movable lenses 22 and 23 in the optical axis direction and changes the focal length of the photographing lens 14 to enable variable magnification photographing.
  • the cam shaft 25 has two cam grooves 25a and 25b on the outer peripheral surface, a wire connecting hole 25c along the axis at the rear end, and a locking flange 25d on the outer peripheral surface of the rear end.
  • the tip of the wire 18 for rotational driving is fixed to the wire connecting hole 25c.
  • the wire 18 is placed in the protective tube 19 and connected to a motor 80 (see FIG. 1) in the hand operating section 67.
  • the motor 80 is driven and controlled so as to rotate forward or reverse by operating the zoom switch 79 of the hand operating section 67.
  • a fixing ring 29 is attached to the tip of the cam shaft 25.
  • the cam ring 25 is rotatably supported by the fixing ring 29. Further, the locking flange 25d on the rear end side of the cam shaft 25 is locked to the locking ring 34a, and the movement of the cam shaft 25 in the axial direction is restricted.
  • the first lens moving frame 26 holds the first movable lens 22 as a lens frame, and the cam shaft 25 is inserted therethrough.
  • the second lens moving frame 27 also holds the second movable lens 23 as a lens frame, and the cam shaft 25 is inserted.
  • the first engagement pin 28a is attached to the first lens moving frame 26, and the tip of the engagement pin 28a is fitted into the first cam groove 25a. Further, an engagement pin 28b is attached to the second lens moving frame 27, and the second engagement pin 28b is fitted into the second cam groove 25b.
  • the camshaft 25 When the camshaft 25 is rotated forward or reversely by the motor 80 (see FIG. 1), the camshaft 25 is rotationally displaced in accordance with the amount of rotation, and the rotational displacement causes the first and second via the engagement pins 28a and 28b.
  • the second lens moving frames 26 and 27 move in the optical axis direction together with the first movable lens 22 and the second movable lens 23.
  • the first movable lens 22 and the second movable lens 23 move in the optical axis direction with a positional relationship defined by the cam groove 25a and the cam groove 25b.
  • the zoom magnification of the photographing unit 10 is changed.
  • the imaging unit 12 is attached to the rear stage of the photographing lens 14 of the photographing lens unit 11.
  • the imaging unit 12 includes a prism holding frame 40, a prism 41, a solid-state imaging element 42, and the like.
  • the prism 41 is a right-angle prism, and has five surfaces including an incident surface 41a and an output surface 41b intersecting at right angles, a reflecting surface 41c formed of an inclined surface, and both side surfaces 41d.
  • the prism 41 is held by a prism holding frame 40 that is fixed to the housing 13 of the photographing lens unit 11.
  • An opening 40c through which incident light from the photographic lens 14 passes is formed at the rear end of the prism holding frame 40, and an incident surface 41a of the prism 41 is disposed along the rear end of the prism holding frame 40.
  • 41 emission surfaces 41b are arranged.
  • a solid-state image sensor 42 is attached to the emission surface 41 b of the prism 41, and a circuit board 43 for driving the solid-state image sensor 42 is attached to the slope of the prism 41 with an adhesive.
  • the circuit board 43 is connected to a transmission cable strand (signal line) 44 a inserted into the universal cord 69 and the insertion portion 66.
  • the solid-state image sensor 42 is a CCD (Charge-Coupled Device) type or CMOS (Complementary-Metal-Oxide-Semiconductor) type solid-state image sensor, and image light from an observation site is formed on the imaging surface of the solid-state image sensor 42. Passes through the taking lens 14 and is incident after being reflected by the prism 41. The solid-state image sensor 42 captures an optical image of the observed region imaged on the imaging surface and outputs it as an imaging signal.
  • CCD Charge-Coupled Device
  • CMOS Complementary-Metal-Oxide-Semiconductor
  • the configuration of the imaging unit 10 illustrated in FIG. 3 is an example and is not limited thereto.
  • FIG. 4 is a block diagram showing components related mainly to the control of the photographing lens unit 11 in the endoscope system 59. As shown in FIG.
  • the endoscope 60 is provided with a control circuit 90 as lens control means, and a motor 80 (moving device) that moves the first movable lens 22 and the second movable lens 23 of the photographing lens unit 11 described above. 1), that is, the motor 80 for rotating the cam shaft 25 is controlled by the control circuit 90 via a motor driving circuit 92 as lens driving means.
  • the state related to the position is referred to as the position of the movable lens.
  • the position of the movable lens can be represented by the rotational position of the cam shaft 25.
  • the zoom position detecting means 94 shown in FIG. Is supplied to the control circuit 90 as information indicating the position of the movable lens.
  • the control circuit 90 also controls the solid-state image sensor 42 of the imaging unit 10 and controls the entire endoscope 60 in an integrated manner.
  • An imaging signal output from the solid-state imaging element 42 is transmitted to the processor device 61 and subjected to various processes by the main CPU 100 of the processor device 61 and the like.
  • the motor 80 is, for example, a direct current motor advantageous for miniaturization, and is driven by a drive signal supplied from the motor drive circuit 92.
  • the motor drive circuit 92 continuously outputs a voltage signal or a specific waveform having a predetermined voltage continuously during the output time of the drive signal instructed by the control circuit 90 (or while the output of the drive signal is instructed).
  • a voltage signal (for example, a pulse train) is applied to the motor 80 as a drive signal.
  • the movable lens is moved.
  • the motor 80 can be rotated in both forward and reverse directions, and the movable lens can be moved to both the wide side (wide angle side) and the telephoto side (enlargement side).
  • the control circuit 90 gives the motor drive circuit 92 a drive instruction regarding the moving direction of the movable lens, that is, the polarity of the drive signal given to the motor 80 and the output time of the drive signal. Instead of instructing the motor drive circuit 92 to output the drive signal, it is possible to continuously instruct the motor drive circuit 92 to output the drive signal during the output time.
  • the position of the movable lens is controlled by the output time of the drive signal to the motor 80, and the minimum output time (minimum output time) is predetermined as the output time.
  • Pos0 be the position of the movable lens when the movable lens is set to the wide end, which is the end in the moving direction on the wide side.
  • the control circuit 90 instructs the motor drive circuit 92 to set the moving direction of the movable lens to the tele side with respect to the motor drive circuit 92 and set the output time of the drive signal as the minimum output time.
  • a drive signal is given from the motor drive circuit 92 to the motor 80 according to this.
  • the movable lens moves by the minimum unit movement amount (unit movement amount) and stops.
  • the movable lens is set at a plurality of positions until reaching the tele end, which is the end in the moving direction on the tele side. .
  • These positions are positions that can be set by the movement of the minimum unit. If the unit movement position is assumed, in this embodiment, the unit movement positions are set to 8 points Pos0 to Pos7. However, Pos0 indicates the position of the wide end, and Pos7 indicates the position of the tele end.
  • control circuit 90 is connected to a zoom switch 79 which is a form of operating means for operating the zoom, and determines a target position for moving the movable lens based on an operation signal given from the zoom switch 79.
  • the above instruction is given to the motor drive circuit 92 so that the movable lens moves to the target position.
  • the zoom switch 79 is provided in the hand operation unit 67 of the endoscope 60 as shown in FIG. 1, and instructs to change the zoom magnification of the observation image by the photographing unit 10 to the wide side (low magnification side). And a tele-side switch 79T for instructing to change the zoom magnification of the observation image to the tele-side (high-magnification side).
  • Each of the wide-side switch 79W and the tele-side switch 79T indicates when the pressing operation is performed, and indicates when the operation is performed, and an operation signal corresponding to the ON operation to the control circuit 90 (in this embodiment, a high level voltage) Signal).
  • the pressing operation is not performed, the operation is turned off, and an operation signal corresponding to the off operation (in this embodiment, a low level voltage signal) is given.
  • the control circuit 90 is connected to the main CPU 100 of the processor device 61 and can transmit and receive various signals. Therefore, an operation signal similar to that of the zoom switch 79 can be given to the control circuit 90 through the main CPU 100, and a drive instruction to the motor drive circuit 92 can be issued based on the operation signal.
  • an operation means such as a zoom switch (foot switch) operated by a foot can be connected to the processor device 61 and an operation signal of the operation means can be given to the control circuit 90 via the main CPU 100.
  • the control circuit 90 determines a target position for moving the movable lens based on the operation signal given from the zoom switch 79, but instead of the unit movement positions Pos0 to Pos7 described above, a step position corresponding to a specific zoom magnification is selected. The target position is determined.
  • FIG. 5 shows the correspondence between the unit movement positions Pos0 to Pos7 and the step position.
  • the step position SP1 is a position of the movable lens when the zoom magnification is 1 and is a unit movement position.
  • the step position SP2 is the position of the movable lens when the zoom magnification is 20 times, and corresponds to the position of the unit movement position Pos2.
  • the step position SP3 is a position of the movable lens when the zoom magnification is 40 times, and corresponds to the position of the unit movement position Pos5.
  • the step position SP4 is the position of the movable lens when the zoom magnification is 80 times, and corresponds to the position of the unit movement position Pos7.
  • the step positions SP1 to SP4 correspond to zoom magnifications of 1 (no enlargement), 20 times, 40 times and 80 times, respectively, and the unit movement positions Pos0, Pos2, Pos5 and Pos7 also. It corresponds. Therefore, when a high-level voltage signal indicating that the tele-side switch 79T is turned on once is given, the control circuit 90 is one step away from the step position where the movable lens is currently set.
  • the step position is determined as a target position (target step position). For example, if the current step position is SP2, SP3 is determined as the target step position.
  • the step position on the wide side by one step with respect to the step position set at the present time is set as the target step position. decide. For example, if the current step position is SP2, SP1 is determined as the target step position.
  • the control circuit 90 creates a lookup table in which the unit movement positions Pos0 to Pos7 are associated with the step positions SP1 to SP4 as shown in FIG. It reads out from the non-volatile memory 96 shown and refers to it to determine the moving direction of the movable lens to the target step position and the amount of movement of the movable lens to the target step position.
  • the movement amount of the movable lens to the target step position is calculated as a multiple of the above unit movement amount.
  • the control circuit 90 gives the motor drive circuit 92 a drive instruction regarding the moving direction of the movable lens and the output time of the drive signal to the motor drive circuit 92 as described above.
  • the output time of the drive signal is a value obtained by multiplying the minimum output time for moving by the unit movement amount by the multiple determined as described above (the number of changes in the unit movement position until the target step).
  • the motor driving circuit 92 gives a driving signal to the motor 80, so that the movable lens moves to the target step position and stops.
  • the instruction to the motor drive circuit 92 based on the target step position determined by the control circuit 90 and the form related to the driving of the movable lens by the motor drive circuit 92 based on the instruction are only one form.
  • the processing and control for moving the movable lens to the step position are not limited to the above embodiment.
  • control circuit 90 measures the duration T and the number of repetitions N when the tele switch 79T is turned on.
  • the ON operation duration T is the time during which the tele-on switch 79T is turned on (pressed) for one time, and the high-level voltage signal is continuously applied from the tele-side switch 79T. Indicates. If this duration T is less than a predetermined threshold T2, it is a normal on operation, and if it is longer than the threshold T2, it is distinguished as a long press on operation.
  • the number of repetitions N is defined as the first on operation when the on operation after the duration of the off operation of the tele switch 79T (the state in which the teleoperation is not performed) becomes equal to or greater than a predetermined threshold T1.
  • a predetermined threshold T1 When the ON operation is performed when the ON operation is repeated when the ON operation is repeated when the duration of the OFF operation after the predetermined ON operation is less than the threshold value T1, the ON operation is repeated N. Indicates the number of times obtained.
  • the operation is switched to the off operation.
  • the on operation is performed again when the duration of the off operation is less than the threshold value T1
  • the number of repetitions N of the on operation is 2.
  • the number of repetitions N becomes 3.
  • the duration of the OFF operation after the first, second, or third ON operation is equal to or greater than the threshold T1
  • the ON operation that is performed for the first time after that is the first ON operation, and the number of repetitions N is 1. become.
  • the number N of repeated ON operations indicates the number of repeated ON operations when the ON operation of the tele switch 79T is repeated in a short period.
  • FIG. 6 shows the state in which the movable lens moves to the target step position determined according to the number N of repetitions of the ON operation of the tele switch 79T and the duration T, and when the movable lens moves to the tele side.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating the state of movement of the movable lens when the wide-side switch 79W is turned on (reversed).
  • the number N of repetitions of the ON operation of the tele switch 79T is 1 and the normal ON operation is performed will be described.
  • the current step position of the movable lens is SP1 (unit movement position Pos0) and is stopped.
  • a normal on operation with a duration T less than the threshold T2 is performed as the first on operation for the tele-side switch 79T.
  • the number of repetitions N is 1 without a subsequent on operation being performed.
  • the control circuit 90 detects the first ON operation (high level voltage signal), it sets the number of repetitions N to 1 at that time. Then, the target step position is determined as the tele-side step position SP2 (unit movement position Pos2) by one step corresponding to the number of repetitions N with respect to the current step position SP1.
  • the target step position is determined to be the step position SP2
  • a drive instruction for moving the movable lens to the target step position SP2 is given to the motor drive circuit 92 without waiting for the completion of the first ON operation.
  • the control circuit 90 confirms that the duration T of the first ON operation is less than the threshold T2, the control circuit 90 does not change the target step position as described later. As a result, the movable lens moves to the step position SP2 and stops as shown in FIG.
  • the movable lens can be moved to the tele side by one step.
  • the number of repetitions N of the ON operation of the tele switch 79T is 1, and a long press ON operation is performed.
  • the current step position of the movable lens is SP1 (unit movement position Pos0) and is stopped.
  • the long-press ON operation with the duration T equal to or greater than the threshold T2 is performed as the first ON operation on the tele-side switch 79T.
  • the number of repetitions N is 1 without a subsequent on operation being performed.
  • the control circuit 90 when the control circuit 90 detects the first ON operation, the control circuit 90 sets the repeat count N to 1 at that time. Then, the target step position is determined as the tele-side step position SP2 (unit movement position Pos2) by one step corresponding to the number of repetitions N with respect to the current step position SP1. When the target step position is determined to be the step position SP2, a drive instruction for moving the movable lens to the target step position SP2 is given to the motor drive circuit 92 without waiting for the completion of the first ON operation.
  • the control circuit 90 confirms that the duration T of the first ON operation is equal to or greater than the threshold value T2
  • the target step position is changed from SP2 to SP4 (unit movement position Pos7) at the tele end.
  • a drive instruction for moving the movable lens to the target step position SP4 is given to the motor drive circuit 92.
  • the movable lens moves to the step position SP4 and stops as shown in FIG.
  • the threshold value T2 is shorter than the minimum output time of the drive signal for moving the movable lens by the unit movement amount, and when it is confirmed that the duration T of the first ON operation is equal to or more than the threshold value T2,
  • the movable lens is moved to the tele side toward the target step position SP2 at that time.
  • the control circuit 90 extends the drive signal output time set by the motor drive circuit 92 without waiting for the movement to the step position SP2 to end. That is, the output time of the drive signal required to move the movable lens from the current target step position SP2 to the new target step position SP4 is extended by five times the minimum output time. Thereby, the target step position is changed while continuing the movement of the movable lens.
  • the movable lens is started to move toward the tele side without waiting for the completion of the first on operation.
  • the movable lens is not moved until it is confirmed whether or not it is long-pressed (whether or not the duration time T is equal to or greater than the threshold T2).
  • the movement may be started.
  • the movable lens moves to the step position SP4 which is the tele end by the same long pressing ON operation.
  • the movable lens can be moved from an arbitrary position to the step position SP4 that is the tele-side end by one ON operation.
  • the control circuit 90 when the control circuit 90 detects the first ON operation, the control circuit 90 sets the repeat count N to 1 at that time. Then, the target step position is determined as the tele-side step position SP2 (unit movement position Pos2) by one step corresponding to the number of repetitions N with respect to the current step position SP1. When the target step position is determined to be the step position SP2, a drive instruction for moving the movable lens to the target step position SP2 is given to the motor drive circuit 92 without waiting for the completion of the first ON operation.
  • the control circuit 90 detects the second repeated ON operation
  • the control circuit 90 changes the number of repetitions N to 2 at that time.
  • the target step position is changed to the tele-side step position SP3 (unit movement position Pos5) by two steps corresponding to the number of repetitions N with respect to the step position SP1 when the first on operation is detected.
  • a drive instruction for moving the movable lens to the target step position SP3 is given to the motor drive circuit 92.
  • the movable lens moves to the step position SP3 and stops as shown in FIG.
  • the movable lens moves to the tele-side step position SP4 by two steps by the same ON operation with the repetition count N of 2.
  • the second on-operation is invalid as described above, but the first on-operation is valid, so the movable lens is at the tele end step position. Move to SP4.
  • the second on operation is invalidated and the movable lens is moved to the step position SP4, which is the tele end, as in FIG. 6D.
  • the second on operation is a long press
  • the movable lens may be moved to the step position SP4 which is the tele end as in FIG. 6D.
  • the first long press on operation may be regarded as a normal on operation.
  • the movable lens when the first on-operation is detected without waiting for the first on-operation to be completed, the movable lens is started to move toward the tele side.
  • the movable lens may not be moved until it is fixed, and the movement to the step position corresponding to the repetition number N may be started after the repetition number N is determined.
  • the movable lens is moved by two steps to the tele side by further turning on the tele switch 79T after the movable lens has moved by one step.
  • the movable lens can be moved to the tele side by two steps by one continuous ON operation.
  • the control circuit 90 detects the first ON operation (high level voltage signal), it sets the number of repetitions N to 1 at that time. Then, the target step position is determined as the tele-side step position SP2 (unit movement position Pos2) by one step corresponding to the number of repetitions N with respect to the current step position SP1.
  • the target step position is determined to be the step position SP2
  • a drive instruction for moving the movable lens to the target step position SP2 is given to the motor drive circuit 92 without waiting for the completion of the first ON operation.
  • the control circuit 90 detects the second repeated ON operation, the control circuit 90 changes the number of repetitions N to 2 at that time. Then, the target step position is changed to the tele-side step position SP3 (unit movement position Pos5) by two steps corresponding to the number of repetitions N with respect to the step position SP1 when the first on operation is detected. Then, a drive instruction for moving the movable lens to the target step position SP3 is given to the motor drive circuit 92.
  • control circuit 90 detects the third repeated ON operation
  • the control circuit 90 changes the repeat count N to 3 at that time.
  • the target step position is changed to the tele-side step position SP4 (unit movement position Pos7) by three steps corresponding to the number of repetitions N with respect to the step position SP1 when the first on operation is detected.
  • a drive instruction for moving the movable lens to the target step position SP4 is given to the motor drive circuit 92.
  • the movable lens moves to the step position SP4 and stops as shown in FIG.
  • step position SP4 which is the tele end.
  • the second and subsequent on operations are invalidated and the movable lens is moved to the telephoto end as in FIG. Is moved to step position SP4.
  • the second and subsequent on operations are long-pressed, it is assumed that a normal on operation has been performed (only the duration T of the first on operation is considered).
  • the movable lens may be moved to the step position SP4 that is the telephoto end as in FIG. 6D.
  • the first long press on operation may be regarded as a normal on operation.
  • the movable lens is moved to the tele side by three steps by turning on the tele switch 79T each time the movable lens is moved by the tele side by one step.
  • the movable lens can be moved to the tele side by three steps by one continuous ON operation.
  • the ON operation of the number of repetitions N means that the movable lens is moved by the same number of steps as the number of repetitions N.
  • the number of step positions is four (SP1 to SP4), so an ON operation with a repetition count N of 4 or more is not effective, but the number of step positions can be arbitrarily set and changed.
  • the effective number of repetitions N varies depending on the value.
  • the first normal ON operation or long press ON operation is performed on the tele-side switch 79T.
  • the first normal ON operation or the long-press ON operation means an ON operation after the duration of the OFF operation becomes equal to or greater than the threshold T1 as described above.
  • the control circuit 90 when detecting the first ON operation (high level voltage signal), changes the target step position from the previous target step position to the step position SP4 that is the tele end. . Then, a drive instruction for moving the movable lens to the target step position SP4 is given to the motor drive circuit 92. As a result, the movable lens moves to the step position SP4 and stops as shown in FIG.
  • the tele-side switch 79T having the repetition count N of 3 is turned on, and the movable lens moves from the step position SP1 to the step position SP4. It is assumed that it is moving to the tele side. However, if the movable lens is moving to the tele side, the same processing as the following processing is performed.
  • the control circuit 90 when detecting the ON operation, the control circuit 90 maintains the target step position at the current target step position, that is, the step position SP4 in the example of FIG. Wait until SP4 is reached.
  • the step position at the start of movement in the movement of the movable lens when the ON operation of the wide side switch 79W is detected that is, the step position in the example of FIG. SP1 is determined as the target step position.
  • a drive instruction for moving the movable lens to the target step position SP1 is given to the motor drive circuit 92.
  • the movable lens moves to the step position SP4 and then moves to the original step position SP1 before the movement and stops as shown in FIG.
  • the wide-side switch 79W is turned on to restore the movable lens to the original position. Can be returned in position.
  • FIG. 6 (G) similarly to FIG. 6 (F) (FIG. 6 (C)), the tele-side switch 79T having the repetition count N of 3 is turned on, and the movable lens is moved to the step position SP1. Suppose that it is moving to the tele position toward step position SP4. However, if the movable lens is moving to the tele side, the same processing as the following processing is performed.
  • the control circuit 90 when detecting the ON operation, the control circuit 90 maintains the target step position at the current target step position, that is, the step position SP4 in the example of FIG. Wait until SP4 is reached.
  • the wide-side step position SP3 is determined as the target step position by one step with respect to the target step position SP4. Then, a drive instruction for moving the movable lens to the target step position SP3 is given to the motor drive circuit 92. As a result, the movable lens moves to the step position SP4 as shown in FIG. 5G, and then moves to the step position SP3 on the wide side for one step and stops.
  • the wide-side switch 79W is turned on, thereby moving the movable lens to the tele side. It can be returned to the wide side by one step from the target step position when it is moved to the side.
  • the tele-side switch 79T with the number of repetitions N of 3 is turned on to move the movable lens. Is moved from the step position SP1 toward the step position SP4 toward the tele side. However, if the movable lens is moving to the tele side, the same processing as the following processing is performed.
  • the control circuit 90 when detecting the ON operation, the control circuit 90 maintains the target step position at the current target step position, that is, the step position SP4 in the example of FIG. Wait until SP4 is reached.
  • the step position closest to the wide side with respect to the position of the movable lens when the ON operation of the wide side switch 79W is detected that is, in FIG.
  • the step position SP2 is determined as the target step position.
  • a drive instruction for moving the movable lens to the target step position SP2 is given to the motor drive circuit 92.
  • the movable lens moves to the step position SP4 and then moves to the step position SP2 and stops as shown in FIG.
  • the wide switch 79W is turned on to turn on the telephoto switch 79T.
  • the movable lens can be set at substantially the same position as the current position.
  • the wide-side switch 79W is turned on instead of returning to the step position when the wide-side switch 79W is turned on after moving to the target step position when the movable lens is moving to the tele side. It may be stopped at any position (step position or unit movement position) between the movable lens position at that time and the target step position at that time and returned to the wide side.
  • the movement of the movable lens is also performed when the wide-side switch 79W when the movable lens is stopped, and when the wide-side switch 79W or the tele-side switch 79T is turned on when the movable lens is moved to the wide side. It is exactly the same except that the directions are different.
  • the movable lenses (first movable lens 22 and second movable lens 23) of the photographing lens unit 11 (objective optical system) in the photographing unit 10 of the endoscope 60 are moved by driving the DC motor.
  • the movable lens may be moved by a piezoelectric actuator using a piezoelectric element, or a stepping motor may be used.
  • the mechanism for moving the movable lens does not have to use a cam mechanism as in this embodiment.
  • the present invention can be applied to control (operation) of an arbitrary movable lens, such as a movable lens for changing focus, even if it is not related to a movable lens for changing zoom magnification.

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Abstract

内視鏡の撮影部における対物光学系の可動のレンズを事前に決められた複数のステップ位置で移動させる場合の操作性の向上を図る内視鏡装置を提供する。内視鏡の観察部の対物光学系がズーム機能を有し、そのズーム倍率を変更するための可動レンズは特定のズーム倍率となる複数のステップ位置ＳＰ１～ＳＰ４のみに移動可能に制御される。可動レンズを制御する制御回路は、可動レンズの移動を指示するズームスイッチのオン操作に対して、繰返回数Ｎと継続時間とを考慮する。例えば、オン操作の繰返回数Ｎに対応するステップ分を移動させ、また、オン操作の継続時間が長い場合には端のステップ位置まで移動させる。

Description

内視鏡装置
　本発明は、内視鏡装置に係り、特に内視鏡挿入部の先端部に設けられた観察光学系の可動のレンズを制御する内視鏡装置に関する。
　周知のように内視鏡装置（内視鏡システム）は、体腔内を撮影するための撮影部を備えた内視鏡（スコープ）と、内視鏡の撮影部により撮影されて内視鏡から出力された画像データに画像処理を施して表示装置に出力するプロセッサ装置などから構成される。
　特許文献１には、内視鏡の撮影部の対物光学系として一部のレンズ（ズームレンズ）の光軸方向への移動により焦点距離を変更することができるズーム光学系を採用し、撮影部により撮影される観察画像の拡大倍率（ズーム倍率）を変更可能にした内視鏡が開示されている。
　特許文献１によれば、内視鏡には観察画像のズーム倍率の変更をユーザが指示するためのズームスイッチが設けられ、そのズームスイッチには、ワイド側（低倍率側）へのズーム倍率の変更を指示するワイド側スイッチと、テレ側（高倍率側）へのズーム倍率の変更を指示するテレ側スイッチとが設けられる。
　一方、ズーム光学系のズームレンズは、ズームレンズに連結されたアクチュエータに駆動パルスを与えることによってワイド側又はテレ側に所定距離移動し、アクチュエータに与える駆動パルスの数によって位置の制御が行われる。そして、特許文献１にはズームレンズの制御に関して各種モードが設けられており、そのうちの１つであるステップモードでは、ユーザのズームスイッチのテレ側スイッチ又はワイド側スイッチの１回のオン操作に対して、事前に決められた数の駆動パルスがアクチュエータに与えられ、ズームレンズが事前に決められた特定のズーム倍率（１倍、２０倍、４０倍、６０倍、・・・）となる位置に移動することが開示されている。
特許第４１２７７３１号
　特許文献１に記載の上述のステップモードのように、変更可能なズーム倍率を数ステップ分の倍率に限定してステップ単位でズーム倍率を変更できるようにしたいわゆるステップズーム機能は、ズーム倍率の細かな変更を必要とせず、大まかな変更であれば十分というユーザにとっては、ズームスイッチの操作回数や操作時間を低減することができるため便利な機能である。
　一方、特許文献１におけるステップモードは、その中でも更にいくつかのモードが存在するが、例えば、複数のステップ分のズーム倍率（例えば１倍、２０倍、４０倍、６０倍、８０倍および１００倍）に対して、ズームスイッチのテレ側スイッチを１回オンするごとに、ズーム倍率が１ステップずつ大きくなり（１倍→２０倍→４０倍・・・）、ワイド側スイッチを１回オンすると、ズーム倍率が１倍に復帰するというものである。
　そのため、例えば、ズーム倍率を２ステップ分大きくしたい場合には、テレ側スイッチを１回オンした後、ズーム倍率が１ステップ分大きくなるのを待って、再度、テレ側スイッチを１回オンする必要がある。また、ズーム倍率を小さくしたい場合には、ワイド側スイッチを１回オンしてズーム倍率を一旦、１倍にしてから所望のズーム倍率になるまでテレ側スイッチをオンしなければならない場合もある。
　したがって、ズーム倍率を複数ステップ分変更する場合などの操作の操作性が十分に考慮されていない。また、ズーム倍率の操作に限らずフォーカス調整用などの可動のレンズを有する撮影部の対物光学系において、その可動のレンズを複数のステップ位置に限定して移動可能とする場合の操作性についても同様に向上を図ることが望ましい。
　本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、内視鏡の撮影部における対物光学系の可動のレンズを事前に決められた複数のステップ位置で移動させる場合の操作性の向上を図る内視鏡装置を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る内視鏡装置は、内視鏡の対物光学系を構成する可動のレンズと、レンズを電動駆動するレンズ駆動手段と、操作者のオン操作とオフ操作とに対応した操作信号を出力する操作手段と、レンズを複数のステップ位置のうちのいずれかに移動させるレンズ制御手段であって、操作信号に基づいて、オン操作が行われたときのオン操作の継続時間と、オン操作とオフ操作とが連続的に繰り返されたときのオン操作の繰返回数を検出し、検出したオン操作の継続時間及び繰返回数に基づいて、レンズを移動させるステップ位置を決定するレンズ制御手段と、を備える。
　この態様によれば、操作手段がオン操作とオフ操作しかない簡易なものであっても、オン操作の継続時間及び繰返回数を考慮することによって、多種の操作を行うことが可能となる。したがって、可動のレンズを複数のステップ位置に１ステップ分ずつ順に移動させるという単純な操作だけでなく、複数ステップ分の移動、端までの移動、元の位置への復帰などのような高度な操作を、操作手段を増やすことなく行うことができるようになる。
　本発明の一態様に係る内視鏡装置において、レンズ制御手段は、オフ操作の継続時間が閾値Ｔ１以上となった後のオン操作を１回目のオン操作としてオン操作の繰返回数を１とし、オン操作の後のオフ操作の継続時間が閾値Ｔ１未満のときにオン操作が行われると、オン操作の繰返回数を１増加させる態様とすることが好ましい。
　この態様によれば、操作者が感覚的に繰返回数を増やすためのオン操作と、単発のオン操作とを区別して行うことが容易となる。
　本発明の一態様に係る内視鏡装置において、レンズ制御手段は、レンズの停止時において、１回目のオン操作を検出すると、操作手段に対応して予め決められた移動方向へのレンズの移動を開始させた後、検出した１回目のオン操作を含むオン操作の繰返回数に相当するステップ分だけ停止時のステップ位置から移動方向に離れたステップ位置までレンズを移動させる態様とすることが好ましい。
　この態様によれば、レンズが１ステップ分移動するごとに操作手段のオン操作を行うことによってレンズを複数ステップ分移動させるのではなく、１度の連続的なオン操作によってレンズを複数ステップ分移動させることができる。
　本発明の一態様に係る内視鏡装置において、レンズ制御手段は、レンズの停止時において、１回目のオン操作を検出すると、１回目のオン操作の継続時間が閾値Ｔ２以上であった場合には、１回目のオン操作の検出により操作手段に対応して予め決められた移動方向へのレンズの移動を開始させた後、移動方向の端となるステップ位置までレンズを移動させる態様とすることが好ましい。
　この態様によれば、継続時間の長いオン操作、いわゆる長押し操作を行うだけで、端となるステップ位置までレンズを移動させることができる。
　本発明の一態様に係る内視鏡装置において、レンズ制御手段は、レンズを操作手段に対応して予め決められた移動方向に移動させている際に、１回目のオン操作を検出すると、移動方向の端となるステップ位置までレンズを移動させる態様とすることが好ましい。
　この態様によれば、端となるステップ位置以外のステップ位置にレンズが移動しているときであっても、端となるステップ位置への移動に容易に切り替えることができる。
　本発明の一態様に係る内視鏡装置において、操作者のオン操作とオフ操作とに対応した操作信号を出力する反転操作手段を備え、レンズ制御手段は、レンズを操作手段に対応して予め決められた移動方向に移動させている際に、反転操作手段によるオン操作を検出すると、レンズを移動開始時のステップ位置に移動させる態様とすることが好ましい。
　この態様によれば、レンズを所定のステップ位置から他のステップ位置に移動させている際、容易に元のステップ位置に戻すことができる。
　本発明の一態様に係る内視鏡装置において、操作者のオン操作とオフ操作とに対応した操作信号を出力する反転操作手段を備え、レンズ制御手段は、レンズを目標のステップ位置に移動させるために操作手段に対応して予め決められた移動方向に移動させている際に、反転操作手段によるオン操作を検出すると、レンズを目標のステップ位置まで移動させた後、レンズを目標の位置から１ステップ分だけ移動方向の反対方向に離れたステップ位置にレンズを移動させる態様とすることが好ましい。
　この態様によれば、レンズを所定のステップ位置に移動させている際に、そのステップ位置に到達する前に１ステップ分だけ反対方向のステップ位置に戻すことを指示することができる。
　本発明の一態様に係る内視鏡装置において、操作者のオン操作とオフ操作とに対応した操作信号を出力する反転操作手段を備え、レンズ制御手段は、レンズを目標のステップ位置に移動させるために操作手段に対応して予め決められた移動方向に移動させている際に、反転操作手段によるオン操作を検出すると、反転操作手段によるオン操作の検出時におけるレンズの位置に対して移動方向の反対方向に最も近いステップ位置にレンズを移動させる態様とすることが好ましい。
　この態様によれば、レンズを所定のステップ位置に移動させている際に、別のステップ位置への移動を指示することができる。
　本発明の一態様に係る内視鏡装置において、レンズ駆動手段は、直流モータによりレンズを駆動する手段である態様が望ましい。
　この態様によれば、レンズ駆動手段の小型化が可能であり、内視鏡の小型化に寄与する。
　本発明の一態様に係る内視鏡装置において、操作手段は、オン操作としてスイッチの押下操作に対応した操作信号を出力する手段である態様が好ましい。
　本発明の一態様に係る内視鏡装置において、レンズ制御手段は、レンズ駆動手段に対して与える駆動指示によりレンズを最小単位の移動量により移動させたときに設定可能な位置に対して、ステップ位置の各々を対応付けるルックアップテーブルを有し、該ルックアップテーブルを参照してレンズを目的のステップ位置に移動させる態様とすることが好ましい。
　本発明の一態様に係る内視鏡装置において、レンズは、対物光学系のズーム倍率を可変するためのレンズであり、ステップ位置は、予め決められたズーム倍率に設定するためのレンズの位置である態様とすることができる。
　本発明によれば、内視鏡の撮影部における対物光学系の可動のレンズを事前に決められた複数のステップ位置で移動させる場合の操作性の向上を図ることができる。
本発明に係る内視鏡装置の一形態である内視鏡システムの構成を示す斜視図 内視鏡の挿入部の先端面を示した斜視図 内視鏡の先端部の内部に収容配置される撮影部の断面図 内視鏡システムにおいて主として撮影レンズユニットの制御に関連する構成部を示したブロック図 単位移動位置Pos０～Pos７とステップ位置ＳＰ１～ＳＰ４との対応関係の説明に使用した説明図 テレ側スイッチのオン操作の繰返回数Ｎ、継続時間Ｔに基づく可動レンズが移動する様子を示した説明図
　以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。
　図１は、本発明に係る内視鏡装置の一形態である内視鏡システムの構成を示す斜視図である。
　図１に示す内視鏡システム５９は、内視鏡６０（電子内視鏡）、プロセッサ装置６１および光源装置６２を有する。内視鏡６０は、患者の体腔内に挿入される可撓性の挿入部６６と、挿入部６６の基端部分に連設された手元操作部６７と、プロセッサ装置６１および光源装置６２に接続されるコネクタ６９ａと、手元操作部６７およびコネクタ６９ａ間を繋ぐユニバーサルコード６９とを有する。
　挿入部６６は、先端から順に、先端部６６ａ、湾曲部６６ｂ、及び軟性部６６ｃを有する。先端部６６ａは、硬質樹脂製を用いて形成されており、詳細を後述する撮影部１０が設けられる。
　湾曲部６６ｂは手元操作部６７のアングルノブ７０の回転操作によって上下左右に湾曲し、先端部６６ａの向きを変更させる。軟性部６６ｃは可撓性を有し、湾曲部６６ｂと手元操作部６７との間を長尺状に繋ぐ。
　また、挿入部６６（先端部６６ａ）の先端面には、図２に示すように鉗子等の処置具を導出する鉗子出口７２、撮影部１０に被観察部位の像光を取り込む観察窓７３、被観察部位に照明光を照射する照明窓７４ａおよび７４ｂ、観察窓７３を洗浄および乾燥させる水又はエアーを噴出する送気・送水ノズル７５が設けられる。
　図１の手元操作部６７には、アングルノブ７０の他に、送気・送水ボタン７６、吸引ボタン７７、レリーズボタン７８、ズームスイッチ７９などの各種操作部材が設けられる。送気・送水ボタン７６を押圧操作することにより、挿入部６６の先端面の送気・送水ノズル７５から水又はエアーを噴出させることができ、吸引ボタン７７を押圧操作することにより、挿入部６６の先端面の鉗子出口７２から体内の液体や組織等の被吸引物を吸引することができる。なお、鉗子出口７２は、手元操作部６７の鉗子口７１に挿入部６６の内部を通じて連通しており、鉗子口７１から挿入した鉗子等の処置具が導出される。
　また、レリーズボタン７８を押圧操作することにより、撮影部１０により撮影されている観察画像を静止画記録させることができ、ズームスイッチ７９を押下操作（押圧操作）することにより、撮影部１０のズーム倍率を変更することができる。
　プロセッサ装置６１は、光源装置６２と電気的に接続され、内視鏡システム５９の動作を統括的に制御する。プロセッサ装置６１は、ユニバーサルコード６９や挿入部６６内に挿通された伝送ケーブル４４を介して内視鏡６０に給電を行い、先端部６６ａの撮影部１０の駆動を制御する。また、プロセッサ装置６１は、伝送ケーブル４４を介して撮影部１０からの信号を受信し、各種処理を施して画像データを生成する。プロセッサ装置６１にはモニタ８１が接続されている。モニタ８１は、プロセッサ装置６１からの画像データに基づき観察画像を表示する。
　次に、内視鏡６０の先端部６６ａに設けられる撮影部１０の構成について説明する。図３は、先端部６６ａの内部に収容配置される撮影部１０の断面図である。
　同図に示すように、撮影部１０は、撮影レンズユニット１１と及び撮像ユニット１２とから構成される。
　撮影レンズユニット１１は、撮影部１０の対物光学系を構成する撮影レンズ１４とレンズ移動部１５とを有する。
　撮影レンズ１４は、第１固定レンズ２１、第１可動レンズ２２、第２可動レンズ２３および第２固定レンズ２４を光軸方向に順に配置して構成される。固定レンズ２１および２４は、保持枠に保持されて撮影レンズユニット１１を一体的に収容保持するハウジング１３に固定される。
　レンズ移動部１５は、カム軸２５と、このカム軸２５上で摺動移動する第１レンズ移動枠２６及び第２レンズ移動枠２７とを備える。このレンズ移動部１５は、可動レンズ２２および２３を光軸方向に移動させ、撮影レンズ１４の焦点距離を変えて変倍撮影を可能にする。
　カム軸２５は外周面に２個のカム溝２５ａおよび２５ｂを有し、後端に軸心に沿ってワイヤ連結穴２５ｃ、後端部外周面に係止フランジ２５ｄを有する。ワイヤ連結穴２５ｃには回転駆動用のワイヤ１８の先端が固定される。ワイヤ１８は保護チューブ１９に入れられて手元操作部６７内のモータ８０（図１参照）に連結されている。モータ８０は手元操作部６７のズームスイッチ７９の操作によって正転または逆転するように駆動制御される。
　カム軸２５の先端には固定リング２９が取り付けられている。この固定リング２９により、カム軸２５が回転自在に軸支される。また、カム軸２５の後端側の係止フランジ２５ｄが、係止リング３４ａに係止されてカム軸２５の軸方向の移動が規制される。
　第１レンズ移動枠２６は、レンズ枠として第１可動レンズ２２を保持し、かつ、カム軸２５が挿通される。第２レンズ移動枠２７も、レンズ枠として第２可動レンズ２３を保持し、かつ、カム軸２５が挿通される。
　第１レンズ移動枠２６には第１係合ピン２８ａが取り付けられ、この係合ピン２８ａの先端が第１カム溝２５ａに嵌入される。また、第２レンズ移動枠２７には係合ピン２８ｂが取り付けられ、この第２係合ピン２８ｂが第２カム溝２５ｂに嵌入される。
　カム軸２５がモータ８０（図１参照）により正転または逆転すると、この回転量に応じてカム軸２５が回転変位し、この回転変位によって各係合ピン２８ａおよび２８ｂを介して、第１及び第２レンズ移動枠２６および２７が第１可動レンズ２２及び第２可動レンズ２３と共に光軸方向に移動する。
　これによって、第１可動レンズ２２と第２可動レンズ２３とが、カム溝２５ａとカム溝２５ｂとによって規定される位置関係を有して光軸方向に移動し、撮影レンズ１４の焦点距離、即ち、撮影部１０のズーム倍率が変更される。
　撮影レンズユニット１１の撮影レンズ１４の後段には、撮像ユニット１２が取り付けられる。
　撮像ユニット１２は、プリズム保持枠４０、プリズム４１、固体撮像素子４２等を有する。
　プリズム４１は、直角プリズムであり、直角に交差する入射面４１ａおよび出射面４１ｂと、斜面からなる反射面４１ｃと、両側面４１ｄとの５面を有する。プリズム４１は、撮影レンズユニット１１のハウジング１３に固定されるプリズム保持枠４０に保持される。
　プリズム保持枠４０の後端部には、撮影レンズ１４からの入射光が通る開口部４０ｃが形成されており、その後端面に沿ってプリズム４１の入射面４１ａが配置され、これと直交してプリズム４１の出射面４１ｂが配置される。
　プリズム４１の出射面４１ｂには固体撮像素子４２が、プリズム４１の斜面には固体撮像素子４２を駆動するための回路基板４３が接着剤にて取り付けられる。回路基板４３には、ユニバーサルコード６９や挿入部６６内に挿通された伝送ケーブルの素線（信号線）４４ａが接続される。
　固体撮像素子４２は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素子）型やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型の固体撮像素子であり、固体撮像素子４２の撮像面には、被観察部位からの像光が撮影レンズ１４を通過し、プリズム４１によって反射した後に入射する。固体撮像素子４２は、撮像面に結像された被観察部位の光像を撮像し、撮像信号として出力する。
　なお、図３に示した撮影部１０の構成は一例であってこれに限らない。
　図４は、上記内視鏡システム５９において主として撮影レンズユニット１１の制御に関連する構成部を示したブロック図である。
　同図に示すように内視鏡６０には、レンズ制御手段としての制御回路９０を備えており、上述の撮影レンズユニット１１の第１可動レンズ２２及び第２可動レンズ２３を移動させるモータ８０（図１参照）、即ち、カム軸２５を回転させるモータ８０は、制御回路９０によりレンズ駆動手段としてのモータ駆動回路９２を介して制御されるようになっている。
　なお、対物光学系の可動のレンズである第１可動レンズ２２及び第２可動レンズ２３を総称して可動レンズといい、それらの位置の組み合わせによって決まる第１可動レンズ２２及び第２可動レンズ２３の位置に関する状態を可動レンズの位置というものとする。可動レンズの位置は、具体的にはカム軸２５の回転位置によって表すことができ、例えば、同図に示すズーム位置検出手段９４は、カム軸２５の回転位置を検出してその検出した回転位置の情報を可動レンズの位置を示す情報として制御回路９０に与える。
　また、制御回路９０は、撮影部１０の固体撮像素子４２の制御等も行っており、内視鏡６０の全体を統括的に制御している。固体撮像素子４２から出力される撮像信号は、プロセッサ装置６１に伝送され、プロセッサ装置６１のメインＣＰＵ１００等により各種処理が施される。
　モータ８０は、例えば小型化に有利な直流モータであり、モータ駆動回路９２から与えられる駆動信号により駆動される。
　モータ駆動回路９２は、制御回路９０により指示された駆動信号の出力時間の間（又は、駆動信号の出力が指示されている間）、継続して予め決められた一定電圧の電圧信号又は特定波形（例えばパルス列）の電圧信号を駆動信号としてモータ８０に与える。これによって可動レンズを移動させる。駆動信号の極性を正負反転させることによって、モータ８０を正逆両方向に回転させることができ、可動レンズをワイド側（広角側）とテレ側（拡大側）の両方に移動させることができる。
　制御回路９０は、モータ駆動回路９２に対して、可動レンズの移動方向、即ち、モータ８０に与える駆動信号の極性と、駆動信号の出力時間に関する駆動指示をモータ駆動回路９２に与える。なお、モータ駆動回路９２に駆動信号の出力時間を指示する代わりに、その出力時間の間、モータ駆動回路９２に対して駆動信号を出力することを継続して指示するという態様も可能である。
　ここで、モータ８０への駆動信号の出力時間によって可動レンズの位置が制御され、その出力時間として最小の出力時間（最小出力時間）が予め決められている。まず、可動レンズがワイド側の移動方向の端であるワイド端に設定されているときの可動レンズの位置をPos０とする。このとき、制御回路９０がモータ駆動回路９２に対して可動レンズの移動方向をテレ側とし、駆動信号の出力時間を最小出力時間としてモータ駆動回路９２に対して指示したとする。そして、これに従ってモータ駆動回路９２からモータ８０に駆動信号が与えられたとする。このとき、可動レンズは最小単位の移動量（単位移動量）分だけ移動して停止する。このようにして可動レンズを単位移動量分ずつテレ側に移動させた場合に、可動レンズは、テレ側の移動方向の端であるテレ端に到達するまでの間に複数の位置に設定される。それらの位置は最小単位の移動により設定可能な位置であり、単位移動位置というものとすると、本実施の形態では、単位移動位置はPos０～Pos７の８点に設定されるものとする。ただし、Pos０はワイド端、Pos７はテレ端の位置を示す。
　一方、制御回路９０には、ズームを操作する操作手段の一形態であるズームスイッチ７９が接続されており、そのズームスイッチ７９から与えられる操作信号に基づいて可動レンズを移動させる目標位置を決定し、その目標位置に可動レンズが移動するようにモータ駆動回路９２に対して上記の指示を与える。
　ズームスイッチ７９は、図１に示したように内視鏡６０の手元操作部６７に設けられており、撮影部１０による観察画像のズーム倍率をワイド側（低倍率側）に変更することを指示するワイド側スイッチ７９Ｗと、観察画像のズーム倍率をテレ側（高倍率側）に変更することを指示するテレ側スイッチ７９Ｔとを有する。ワイド側スイッチ７９Ｗとテレ側スイッチ７９Ｔは各々、押圧操作されているときがオン操作されているときを示し、制御回路９０に対してオン操作に対応した操作信号（本実施の形態ではハイレベル電圧信号）を与える。押圧操作されていないときはオフ操作されているときを示し、オフ操作に対応した操作信号（本実施の形態ではローレベル電圧信号）を与える。
　なお、制御回路９０は、プロセッサ装置６１のメインＣＰＵ１００に接続され、各種信号の送受信が可能となっている。したがって、メインＣＰＵ１００を通じてズームスイッチ７９と同様の操作信号を制御回路９０に与え、その操作信号に基づいてモータ駆動回路９２への駆動指示を行わせるようにすることもできる。例えば、足で操作するズームスイッチ（フットスイッチ）等の操作手段をプロセッサ装置６１に接続し、その操作手段の操作信号をメインＣＰＵ１００を介して制御回路９０に与えることができる。
　制御回路９０は、ズームスイッチ７９から与えられる操作信号に基づいて、可動レンズを移動させる目標位置を決定するが、上述の単位移動位置Pos０～Pos７ではなく、特定のズーム倍率に対応したステップ位置を目標位置として決定する。
　図５は、単位移動位置Pos０～Pos７とステップ位置との対応関係を示す。
　同図に示すように本実施の形態ではステップ位置としてＳＰ１～ＳＰ４の４つの位置が決められており、ステップ位置ＳＰ１は、ズーム倍率が１倍となるときの可動レンズの位置であり単位移動位置Pos０の位置に相当する。ステップ位置ＳＰ２は、ズーム倍率が２０倍となるときの可動レンズの位置であり単位移動位置Pos２の位置に相当する。ステップ位置ＳＰ３は、ズーム倍率が４０倍となるときの可動レンズの位置であり単位移動位置Pos５の位置に相当する。ステップ位置ＳＰ４は、ズーム倍率が８０倍となるときの可動レンズの位置であり単位移動位置Pos７の位置に相当する。
　このようにステップ位置ＳＰ１～ＳＰ４は、ズーム倍率が１倍（拡大なし）、２０倍、４０倍および８０倍の各々に対応しており、かつ、単位移動位置Pos０、Pos２、Pos５およびPos７にも対応している。したがって、制御回路９０は、テレ側スイッチ７９Ｔが１回オン操作されたことを示すハイレベル電圧信号が与えられると、現時点で可動レンズが設定されているステップ位置に対して１ステップ分テレ側のステップ位置を目標位置（目標のステップ位置）として決定する。例えば、現時点のステップ位置をＳＰ２とすると、ＳＰ３を目標のステップ位置として決定する。
　また、ワイド側スイッチ７９Ｗが１回オン操作されたことを示すハイレベル電圧信号が与えられると、現時点で設定されているステップ位置に対して１ステップ分ワイド側のステップ位置を目標のステップ位置として決定する。例えば、現時点のステップ位置をＳＰ２とすると、ＳＰ１を目標のステップ位置として決定する。
　このようにして目標のステップ位置を決定すると、制御回路９０は、図５のように単位移動位置Pos０～Pos７に対してとステップ位置ＳＰ１～ＳＰ４の各々を対応付けたルックアップテーブルを図４に示す不揮発性メモリ９６から読み出して参照し、目標のステップ位置への可動レンズの移動方向と、目標のステップ位置までの可動レンズの移動量を割り出す。
　目標のステップ位置までの可動レンズの移動量は、上述の単位移動量に対する倍数として割り出す。この倍数の値は、現時点のステップ位置に対応する単位移動位置から目標のステップ位置に対応する単位移動位置までの単位移動位置の変化数に相当する。例えば、現時点のステップ位置をＳＰ２とし、目標のステップ位置をＳＰ３とすると、現時点のステップ位置ＳＰ２に対応する単位移動位置はPos２であり、目標のステップ位置ＳＰ３に対応する単位移動位置はPos５となる。従って、目標のステップ位置までの単位移動位置の変化数は５－２＝３であり、可動レンズの移動量は単位移動量の３倍となり倍数は３となる。
　そして、制御回路９０は、モータ駆動回路９２に対して、上述のように可動レンズの移動方向と、駆動信号の出力時間に関する駆動指示をモータ駆動回路９２に与える。駆動信号の出力時間は、単位移動量だけ移動させるための最小出力時間に上述のように割り出した倍数（目標のステップまでの単位移動位置の変化数）を乗じた値である。
　これに従ってモータ駆動回路９２が駆動信号をモータ８０に与えることで、可動レンズが目標のステップ位置に移動して停止する。
　以上、制御回路９０において決定した目標のステップ位置に基づくモータ駆動回路９２への指示、及び、指示に基づくモータ駆動回路９２による可動レンズの駆動に関する形態は、一形態を示したものであり、目標のステップ位置に可動レンズを移動させるための処理、制御については上記実施の形態に限らない。
　次に、制御回路９０におけるズームスイッチ７９の操作に基づく目標のステップ位置の決定に関する具体的な形態について説明する。
　なお、以下の説明において、ズームスイッチ７９のテレ側スイッチ７９Ｔとワイド側スイッチ７９Ｗのうち、主としてテレ側スイッチ７９Ｔの操作に着目して説明する。ワイド側スイッチ７９Ｗの操作に対しては、テレ側スイッチ７９Ｔが操作された場合に対して、可動レンズの移動方向が逆になるという点以外に相違がないため説明を省略する。
　まず、制御回路９０は、テレ側スイッチ７９Ｔがオン操作されたときのオン操作の継続時間Ｔと繰返回数Ｎを計測する。
　オン操作の継続時間Ｔは、テレ側スイッチ７９Ｔの１回分のオン操作（押圧操作されている状態）が継続した時間であり、テレ側スイッチ７９Ｔからハイレベル電圧信号が継続して与えられた時間を示す。この継続時間Ｔが予め決められた閾値Ｔ２未満であれば、通常のオン操作であり、閾値Ｔ２以上であれば長押しのオン操作として区別する。
　一方、繰返回数Ｎは、テレ側スイッチ７９Ｔのオフ操作（押圧操作されていない状態）の継続時間が予め決められた閾値Ｔ１以上となった後のオン操作を１回目のオン操作として、そのときのオン操作の繰返回数Ｎを１とし、所定のオン操作の後のオフ操作の継続時間が閾値Ｔ１未満のときにオン操作が行われると、オン操作の繰返回数Ｎを１増加させることによって得られた回数を示す。
　例えば、１回目のオン操作が行われた後、オフ操作に切り替わり、そのオフ操作の継続時間が閾値Ｔ１未満のときに再度オン操作が行われると、オン操作の繰返回数Ｎは２になる。更に同じことが行われると繰返回数Ｎが３になる。もし、１回目、２回目、又は３回目のオン操作の後のオフ操作の継続時間が閾値Ｔ１以上になると、その後に初めて行われるオン操作は１回目のオン操作となり、繰返回数Ｎは１になる。
　概略としては、オン操作の繰返回数Ｎは、テレ側スイッチ７９Ｔのオン操作が短い期間で繰り返されたときの繰り返しのオン操作の回数を示す。
　図６は、テレ側スイッチ７９Ｔのオン操作の繰返回数Ｎ、継続時間Ｔに応じて決定される目標のステップ位置に可動レンズが移動する様子と、可動レンズがテレ側に移動している際にワイド側スイッチ７９Ｗのオン操作（反転操作）が行われた際の可動レンズの移動の様子を例示した図である。
　まず、テレ側スイッチ７９Ｔのオン操作の繰返回数Ｎが１の場合であって通常のオン操作が行われた場合について説明する。図６（Ａ）に示すように、現時点の可動レンズのステップ位置がＳＰ１（単位移動位置Pos０）であり停止しているものとする。このとき、テレ側スイッチ７９Ｔに対して継続時間Ｔが閾値Ｔ２未満の通常のオン操作が１回目のオン操作として行われたとする。そして、その後に繰り返しのオン操作が行われることなく、繰返回数Ｎが１になるものとする。
　この場合、制御回路９０は、その１回目のオン操作（ハイレベル電圧信号）を検出したときに、その時点において繰返回数Ｎを１に設定する。そして、目標のステップ位置を現時点のステップ位置ＳＰ１に対して繰返回数Ｎに対応した１ステップ分だけテレ側のステップ位置ＳＰ２（単位移動位置Pos２）に決定する。目標のステップ位置をステップ位置ＳＰ２に決定すると、１回目のオン操作が終了するのを待つことなく目標のステップ位置ＳＰ２に可動レンズを移動させるための駆動指示をモータ駆動回路９２に与える。なお、制御回路９０は、１回目のオン操作の継続時間Ｔが閾値Ｔ２未満であることを確認すると、目標のステップ位置に後述のような変更を加えない。これによって、同図（Ａ）のように可動レンズがステップ位置ＳＰ２に移動して停止する。
　現時点の可動レンズのステップ位置がＳＰ２およびＳＰ３である場合においても、同様の通常のオン操作によって１ステップ分だけテレ側のステップ位置に可動レンズが移動する。ただし、現時点の可動レンズのステップ位置がテレ端であるＳＰ４（単位移動位置Pos７）に設定されている場合には、それ以上のテレ側へのステップ位置が存在しないためテレ側スイッチ７９Ｔのオン操作は無効となり可動レンズは移動しない。以下で説明するズームスイッチ７９のオン操作の他の態様においても存在しないステップ位置を目標のステップ位置とするようなオン操作は特に言及しなくても無効になるものとする。
　この図６（Ａ）により説明した操作によれば、可動レンズを１ステップ分ずつテレ側に移動させることができる。
　次に、テレ側スイッチ７９Ｔのオン操作の繰返回数Ｎが１の場合であって長押しのオン操作が行われた場合について説明する。図６（Ｄ）に示すように、現時点の可動レンズのステップ位置がＳＰ１（単位移動位置Pos０）であり停止しているものとする。このとき、テレ側スイッチ７９Ｔに対して継続時間Ｔが閾値Ｔ２以上の長押しのオン操作が１回目のオン操作として行われたとする。そして、その後に繰り返しのオン操作が行われることなく、繰返回数Ｎが１になるものとする。
　この場合、制御回路９０は、その１回目のオン操作を検出したときに、その時点において繰返回数Ｎを１に設定する。そして、目標のステップ位置を現時点のステップ位置ＳＰ１に対して繰返回数Ｎに対応した１ステップ分だけテレ側のステップ位置ＳＰ２（単位移動位置Pos２）に決定する。目標のステップ位置をステップ位置ＳＰ２に決定すると、１回目のオン操作が終了するのを待つことなく目標のステップ位置ＳＰ２に可動レンズを移動させるための駆動指示をモータ駆動回路９２に与える。
　一方、制御回路９０は、１回目のオン操作の継続時間Ｔが閾値Ｔ２以上であることを確認すると、目標のステップ位置をＳＰ２からテレ端のＳＰ４（単位移動位置Pos７）に変更する。そして、その目標のステップ位置ＳＰ４に可動レンズを移動させるための駆動指示をモータ駆動回路９２に与える。これによって、同図（Ｄ）のように可動レンズがステップ位置ＳＰ４に移動して停止する。
　ここで、閾値Ｔ２は、可動レンズを単位移動量だけ移動させるための駆動信号の最小出力時間よりは短く、１回目のオン操作の継続時間Ｔが閾値Ｔ２以上であることを確認した時点では、可動レンズがそのときの目標のステップ位置ＳＰ２に向けてテレ側に移動している。制御回路９０は、そのステップ位置ＳＰ２への移動が終了するのを待つことなく、モータ駆動回路９２がそのとき設定している駆動信号の出力時間を延長させる。即ち、現時点の目標のステップ位置ＳＰ２から新たに目標とするステップ位置ＳＰ４に可動レンズを移動させるために要する駆動信号の出力時間（最小出力時間の５倍分）だけ延長させる。これにより、可動レンズの移動を継続させながら目標のステップ位置を変更する。
　なお、図６（Ａ）および（Ｄ）の説明において、１回目のオン操作が終了するのを待つことなく、可動レンズのテレ側への移動を開始させるようにしたが、少なくともそのオン操作が長押しか否か（継続時間Ｔが閾値Ｔ２以上か否か）を確認するまで、可動レンズを移動させず、オン操作が長押しか否かを確認してから各々のオン操作に対応したステップ位置への移動を開始させるようにしてもよい。
　また、現時点の可動レンズのステップ位置がＳＰ２およびＳＰ３である場合においても、同様の長押しのオン操作によってテレ端となるステップ位置ＳＰ４に可動レンズが移動する。
　この図６（Ｄ）により説明した操作によれば、１度のオン操作により、可動レンズを任意の位置からテレ側の端であるステップ位置ＳＰ４に移動させることができる。
　次に、テレ側スイッチ７９Ｔのオン操作の繰返回数Ｎが２の場合であっていずれも通常のオン操作が行われた場合について説明する。図６（Ｂ）に示すように、現時点の可動レンズのステップ位置がＳＰ１（単位移動位置Pos０）であり停止しているものとする。このとき、テレ側スイッチ７９Ｔに対して継続時間Ｔが閾値Ｔ２未満の通常のオン操作が２回繰り返し行われて、繰返回数Ｎが２になるものとする。
　この場合、制御回路９０は、その１回目のオン操作を検出したときに、その時点において繰返回数Ｎを１に設定する。そして、目標のステップ位置を現時点のステップ位置ＳＰ１に対して繰返回数Ｎに対応した１ステップ分だけテレ側のステップ位置ＳＰ２（単位移動位置Pos２）に決定する。目標のステップ位置をステップ位置ＳＰ２に決定すると、１回目のオン操作が終了するのを待つことなく目標のステップ位置ＳＰ２に可動レンズを移動させるための駆動指示をモータ駆動回路９２に与える。
　続いて、制御回路９０は、２回目の繰り返しのオン操作を検出すると、その時点において繰返回数Ｎを２に変更する。そして、目標のステップ位置を１回目のオン操作を検出したときのステップ位置ＳＰ１に対して繰返回数Ｎに対応した２ステップ分だけテレ側のステップ位置ＳＰ３（単位移動位置Pos５）に変更する。そして、その目標のステップ位置ＳＰ３に可動レンズを移動させるための駆動指示をモータ駆動回路９２に与える。これによって、同図（Ｂ）のように可動レンズがステップ位置ＳＰ３に移動して停止する。
　現時点の可動レンズのステップ位置がＳＰ２の場合においても、繰返回数Ｎが２の同様のオン操作によって２ステップ分だけテレ側のステップ位置ＳＰ４に可動レンズが移動する。また、現時点の可動レンズのステップ位置がＳＰ３の場合には、上述のように２回目のオン操作が無効となるが１回目のオン操作が有効であるため、可動レンズはテレ端であるステップ位置ＳＰ４に移動する。
　なお、１回目のオン操作が長押しの場合には、２回目のオン操作を無効として、図６（Ｄ）と同様に可動レンズをテレ側の端であるステップ位置ＳＰ４に移動させる。また、２回目のオン操作が長押しの場合には、通常のオン操作が行われたものとする（１回目のオン操作の継続時間Ｔのみ考慮するものとする）。ただし、２回目のオン操作が長押しの場合にも図６（Ｄ）と同様に可動レンズをテレ端であるステップ位置ＳＰ４に移動させるようにしてもよい。また、繰返回数Ｎが２の場合には１回目の長押しのオン操作を通常のオン操作としてみなすようにしてもよい。
　また、上述のように１回目のオン操作が終了するのを待つことなく、１回目のオン操作を検出すると、可動レンズのテレ側への移動を開始させるようにしたが、繰返回数Ｎが確定するまで、可動レンズを移動させず、繰返回数Ｎが確定してから繰返回数Ｎに対応したステップ位置への移動を開始させるようにしてもよい。
　この図６（Ｂ）により説明した操作によれば、可動レンズが１ステップ分テレ側移動してから更にテレ側スイッチ７９Ｔのオン操作を行うことによって可動レンズを２ステップ分テレ側に移動させるのではなく、１度の連続的なオン操作によって可動レンズを２ステップ分テレ側に移動させることができる。
　次に、テレ側スイッチ７９Ｔのオン操作の繰返回数Ｎが３の場合であっていずれも通常のオン操作が行われた場合について説明する。図６（Ｃ）に示すように、現時点の可動レンズのステップ位置がＳＰ１（単位移動位置Pos０）であり停止しているものとする。このとき、テレ側スイッチ７９Ｔに対して継続時間Ｔが閾値Ｔ２未満の通常のオン操作が３回繰り返し行われて、繰返回数Ｎが３になるものとする。
　この場合、制御回路９０は、その１回目のオン操作（ハイレベル電圧信号）を検出したときに、その時点において繰返回数Ｎを１に設定する。そして、目標のステップ位置を現時点のステップ位置ＳＰ１に対して繰返回数Ｎに対応した１ステップ分だけテレ側のステップ位置ＳＰ２（単位移動位置Pos２）に決定する。目標のステップ位置をステップ位置ＳＰ２に決定すると、１回目のオン操作が終了するのを待つことなく目標のステップ位置ＳＰ２に可動レンズを移動させるための駆動指示をモータ駆動回路９２に与える。
　続いて、制御回路９０は、２回目の繰り返しのオン操作を検出すると、その時点において繰返回数Ｎを２に変更する。そして、目標のステップ位置を１回目のオン操作を検出したときのステップ位置ＳＰ１に対して繰返回数Ｎに対応した２ステップ分だけテレ側のステップ位置ＳＰ３（単位移動位置Pos５）に変更する。そして、その目標のステップ位置ＳＰ３に可動レンズを移動させるための駆動指示をモータ駆動回路９２に与える。
　更に、制御回路９０は、３回目の繰り返しのオン操作を検出すると、その時点において繰返回数Ｎを３に変更する。そして、目標のステップ位置を１回目のオン操作を検出したときのステップ位置ＳＰ１に対して繰返回数Ｎに対応した３ステップ分だけテレ側のステップ位置ＳＰ４（単位移動位置Pos７）に変更する。そして、その目標のステップ位置ＳＰ４に可動レンズを移動させるための駆動指示をモータ駆動回路９２に与える。これによって、同図（Ｃ）のように可動レンズがステップ位置ＳＰ４に移動して停止する。
　現時点の可動レンズのステップ位置がＳＰ２、ＳＰ３の場合には、上述のように各々、２回目のオン操作と１回目のオン操作が無効となるが、それら以前のオン操作が有効であるため、可動レンズはテレ端であるステップ位置ＳＰ４に移動する。
　なお、繰返回数Ｎが２の場合と同様に、１回目のオン操作が長押しの場合には、２回目以降のオン操作を無効として、図６（Ｄ）と同様に可動レンズをテレ端であるステップ位置ＳＰ４に移動させる。また、２回目以降のオン操作が長押しの場合には、通常のオン操作が行われたものとする（１回目のオン操作の継続時間Ｔのみ考慮するものとする）。ただし、２回目以降のオン操作が長押しの場合にも図６（Ｄ）と同様に可動レンズをテレ端であるステップ位置ＳＰ４に移動させるようにしてもよい。また、繰返回数Ｎが３の場合には１回目の長押しのオン操作を通常のオン操作としてみなすようにしてもよい。
　この図６（Ｃ）により説明した操作によれば、可動レンズが１ステップ分テレ側移動するごとにテレ側スイッチ７９Ｔのオン操作を行うことによって可動レンズを３ステップ分テレ側に移動させるのではなく、１度の連続的なオン操作によって可動レンズを３ステップ分テレ側に移動させることができる。
　なお、図６（Ａ）～図６（Ｃ）により説明したように繰返回数Ｎのオン操作は、繰返回数Ｎと同じ数のステップ分だけ可動レンズを移動させることを意味する。本実施の形態ではステップ位置の数をＳＰ１～ＳＰ４の４つとしたため、繰返回数Ｎが４以上のオン操作は有効ではないが、ステップ位置の数は任意に設定、変更することでき、その数に応じて有効な繰返回数Ｎも異なる。
　次に、可動レンズがテレ側に移動している際にテレ側スイッチ７９Ｔの１回目のオン操作が行われた場合について説明する。図６（Ｅ）に示すように、同図（Ｂ）と同様に、繰返回数Ｎが２のオン操作が行われて可動レンズがステップ位置ＳＰ３に向けてテレ側に移動しているものとする。ただし、可動レンズがテレ側に移動している状態であれば以下に示す処理と同様の処理が行われる。
　この状態において、テレ側スイッチ７９Ｔに対して１回目の通常のオン操作又は長押しのオン操作が行われたとする。なお、１回目の通常のオン操作又は長押しのオン操作とは、上述のようにオフ操作の継続時間が閾値Ｔ１以上となった後のオン操作を意味する。
　この場合、制御回路９０は、その１回目のオン操作（ハイレベル電圧信号）を検出したときに、目標のステップ位置を、それまでの目標のステップ位置からテレ端であるステップ位置ＳＰ４に変更する。そして、その目標のステップ位置ＳＰ４に可動レンズを移動させるための駆動指示をモータ駆動回路９２に与える。これによって、同図（Ｅ）のように可動レンズがステップ位置ＳＰ４に移動して停止する。
　この図６（Ｅ）により説明した操作によれば、テレ端であるステップ位置ＳＰ４以外のステップ位置に可動レンズが移動しているときであっても、ステップ位置ＳＰ４への移動に容易に切り替えることができる。
　次に、可動レンズがテレ側に移動している際に、テレ側スイッチ７９Ｔに対して、反転操作手段となるワイド側スイッチ７９Ｗのオン操作が行われた場合について説明する。以下、第１～第３の３通りの態様を示すが、いずれを採用してもよい。
　第１の態様について説明する。図６（Ｆ）に示すように、同図（Ｃ）と同様に、繰返回数Ｎが３のテレ側スイッチ７９Ｔのオン操作が行われて可動レンズがステップ位置ＳＰ１からステップ位置ＳＰ４に向けてテレ側に移動しているものとする。ただし、可動レンズがテレ側に移動している状態であれば以下に示す処理と同様の処理が行われる。
　この状態において、ワイド側スイッチ７９Ｗに対して１回目の通常のオン操作又は長押しのオン操作が行われたとする。
　この場合、制御回路９０は、そのオン操作を検出したときに、目標のステップ位置を、現時点での目標のステップ位置、即ち、同図の例ではステップ位置ＳＰ４に維持し、可動レンズがステップ位置ＳＰ４に到達するまで待機する。
　そして、可動レンズが目標のステップ位置ＳＰ４に到達すると、続いて、ワイド側スイッチ７９Ｗのオン操作を検出した際の可動レンズの移動における移動開始時のステップ位置、即ち、同図の例ではステップ位置ＳＰ１を目標のステップ位置として決定する。そして、その目標のステップ位置ＳＰ１に可動レンズを移動させるための駆動指示をモータ駆動回路９２に与える。これによって、同図（Ｆ）のように可動レンズがステップ位置ＳＰ４に移動した後、移動前の元のステップ位置ＳＰ１に移動して停止する。
　この図６（Ｆ）により説明した操作によれば、テレ側スイッチ７９Ｔのオン操作によって可動レンズをテレ側に移動させている際に、ワイド側スイッチ７９Ｗをオン操作することによって、可動レンズを元の位置の戻すことができる。
　次に第２の態様について説明する。図６（Ｇ）に示すように、同図（Ｆ）（同図（Ｃ））と同様に、繰返回数Ｎが３のテレ側スイッチ７９Ｔのオン操作が行われて可動レンズがステップ位置ＳＰ１からステップ位置ＳＰ４に向けてテレ側に移動しているものとする。ただし、可動レンズがテレ側に移動している状態であれば以下に示す処理と同様の処理が行われる。
　この状態において、ワイド側スイッチ７９Ｗに対して１回目の通常のオン操作又は長押しのオン操作が行われたとする。
　この場合、制御回路９０は、そのオン操作を検出したときに、目標のステップ位置を、現時点での目標のステップ位置、即ち、同図の例ではステップ位置ＳＰ４に維持し、可動レンズがステップ位置ＳＰ４に到達するまで待機する。
　そして、可動レンズが目標のステップ位置ＳＰ４に到達すると、続いて、その目標のステップ位置ＳＰ４に対して１ステップ分だけワイド側のステップ位置ＳＰ３を目標のステップ位置として決定する。そして、その目標のステップ位置ＳＰ３に可動レンズを移動させるための駆動指示をモータ駆動回路９２に与える。これによって、同図（Ｇ）のように可動レンズがステップ位置ＳＰ４に移動した後、１ステップ分ワイド側のステップ位置ＳＰ３に移動して停止する。
　この図６（Ｇ）により説明した操作によれば、テレ側スイッチ７９Ｔのオン操作によって可動レンズをテレ側に移動させている際に、ワイド側スイッチ７９Ｗをオン操作することによって、可動レンズをテレ側に移動させていたときの目標のステップ位置よりも１ステップ分だけワイド側に戻すことができる。
　次に第３の態様について説明する。図６（Ｈ）に示すように、同図（Ｆ）、（Ｇ）（同図（Ｃ））と同様に、繰返回数Ｎが３のテレ側スイッチ７９Ｔのオン操作が行われて可動レンズがステップ位置ＳＰ１からステップ位置ＳＰ４に向けてテレ側に移動しているものとする。ただし、可動レンズがテレ側に移動している状態であれば以下に示す処理と同様の処理が行われる。
　この状態において、ワイド側スイッチ７９Ｗに対して１回目の通常のオン操作又は長押しのオン操作が行われたとする。
　この場合、制御回路９０は、そのオン操作を検出したときに、目標のステップ位置を、現時点での目標のステップ位置、即ち、同図の例ではステップ位置ＳＰ４に維持し、可動レンズがステップ位置ＳＰ４に到達するまで待機する。
　そして、可動レンズが目標のステップ位置ＳＰ４に到達すると、続いて、ワイド側スイッチ７９Ｗのオン操作を検出した際の可動レンズの位置に対して、ワイド側に最も近いステップ位置、即ち、同図の例ではステップ位置ＳＰ２を目標のステップ位置として決定する。そして、その目標のステップ位置ＳＰ２に可動レンズを移動させるための駆動指示をモータ駆動回路９２に与える。これによって、同図（Ｈ）のように可動レンズがステップ位置ＳＰ４に移動した後、ステップ位置ＳＰ２に移動して停止する。
　この図６（Ｈ）により説明した操作によれば、テレ側スイッチ７９Ｔのオン操作によって可動レンズをテレ側に移動させている際に、ワイド側スイッチ７９Ｗをオン操作することによって、そのオン操作したときの位置と略同じ位置に可動レンズを設定することができる。
　なお、可動レンズがテレ側に移動している際の目標のステップ位置に移動してからワイド側スイッチ７９Ｗをオン操作したときのステップ位置に戻すのではなく、ワイド側スイッチ７９Ｗがオン操作されたときの可動レンズ位置とそのときの目標のステップ位置との間のいずれかの位置（ステップ位置、又は単位移動位置）で停止させてワイド側に戻すようにしてもよい。
　以上、上記説明では、可動レンズが停止している場合におけるテレ側スイッチ７９Ｔのオン操作、及び、可動レンズがテレ側に移動している場合のテレ側スイッチ７９Ｔ又はワイド側スイッチ７９Ｗのオン操作について説明したが、可動レンズが停止している場合におけるワイド側スイッチ７９Ｗ、及び、可動レンズがワイド側に移動している場合のワイド側スイッチ７９Ｗ又はテレ側スイッチ７９Ｔのオン操作についても可動レンズの移動方向が相違する以外は全く同様である。
　以上、上記実施の形態では、内視鏡６０の撮影部１０における撮影レンズユニット１１（対物光学系）の可動レンズ（第１可動レンズ２２及び第２可動レンズ２３）は直流モータの駆動により移動する形態としたが、圧電素子を用いた圧電アクチュエータにより可動レンズを移動させる形態のものであってもよいし、ステッピングモータを用いたものであってもよい。また、可動レンズを移動させる機構も本実施の形態のようにカム機構を用いたものでなくてもよい。
　また、本発明は、ズーム倍率を可変するための可動レンズに関するものでなくても、例えば、フォーカスを可変するための可動レンズなど、任意の可動レンズの制御（操作）に適用できる。
　１０…撮影部、１４…撮影レンズ、１１…撮影レンズユニット、１２…撮像ユニット、１５…レンズ移動部、２１…第１固定レンズ、２１，２４…固定レンズ、２２…第１可動レンズ、２３…第２可動レンズ、２４…第２固定レンズ、２５…カム軸、４２…固体撮像素子、５９…内視鏡システム、６０…内視鏡、６１…プロセッサ装置、６２…光源装置、６６…挿入部、６６ａ…先端部、６７…手元操作部、７９…ズームスイッチ、７９Ｔ…テレ側スイッチ、７９Ｗ…ワイド側スイッチ、８０…モータ、８１…モニタ、９０…制御回路、９２…モータ駆動回路、９４…ズーム位置検出手段、９６…不揮発性メモリ、１００…メインＣＰＵ
　 

Claims (12)

  1. 　内視鏡の対物光学系を構成する可動のレンズと、
    　前記レンズを電動駆動するレンズ駆動手段と、
    　操作者のオン操作とオフ操作とに対応した操作信号を出力する操作手段と、
    　前記レンズを複数のステップ位置のうちのいずれかに移動させるレンズ制御手段であって、前記操作信号に基づいて、前記オン操作が行われたときの前記オン操作の継続時間と、前記オン操作と前記オフ操作とが連続的に繰り返されたときのオン操作の繰返回数を検出し、該検出した前記オン操作の継続時間及び繰返回数に基づいて、前記レンズを移動させるステップ位置を決定するレンズ制御手段と、
    　を備えた内視鏡装置。
  2. 　前記レンズ制御手段は、前記オフ操作の継続時間が閾値Ｔ１以上となった後の前記オン操作を１回目のオン操作として前記オン操作の繰返回数を１とし、前記オン操作の後の前記オフ操作の継続時間が閾値Ｔ１未満のときに前記オン操作が行われると、前記オン操作の繰返回数を１増加させる請求項１に記載の内視鏡装置。
  3. 　前記レンズ制御手段は、前記レンズの停止時において、前記１回目のオン操作を検出すると、前記操作手段に対応して予め決められた移動方向への前記レンズの移動を開始させた後、該検出した１回目のオン操作を含む前記オン操作の繰返回数に相当するステップ分だけ前記停止時のステップ位置から前記移動方向に離れたステップ位置まで前記レンズを移動させる請求項２に記載の内視鏡装置。
  4. 　前記レンズ制御手段は、前記レンズの停止時において、前記１回目のオン操作を検出すると、該１回目のオン操作の継続時間が閾値Ｔ２以上であった場合には、該１回目のオン操作の検出により前記操作手段に対応して予め決められた移動方向への前記レンズの移動を開始させた後、前記移動方向の端となるステップ位置まで前記レンズを移動させる請求項２、又は３に記載の内視鏡装置。
  5. 　前記レンズ制御手段は、前記レンズを前記操作手段に対応して予め決められた移動方向に移動させている際に、前記１回目のオン操作を検出すると、前記移動方向の端となるステップ位置まで前記レンズを移動させる請求項２、３、又は４に記載の内視鏡装置。
  6. 　操作者のオン操作とオフ操作とに対応した操作信号を出力する反転操作手段を備え、
    　前記レンズ制御手段は、前記レンズを前記操作手段に対応して予め決められた移動方向に移動させている際に、前記反転操作手段によるオン操作を検出すると、前記レンズを移動開始時のステップ位置に移動させる請求項２から５のいずれか１項に記載の内視鏡装置。
  7. 　操作者のオン操作とオフ操作とに対応した操作信号を出力する反転操作手段を備え、
    　前記レンズ制御手段は、前記レンズを目標のステップ位置に移動させるために前記操作手段に対応して予め決められた移動方向に移動させている際に、前記反転操作手段によるオン操作を検出すると、前記レンズを前記目標のステップ位置まで移動させた後、前記レンズを目標の位置から１ステップ分だけ前記移動方向の反対方向に離れたステップ位置に前記レンズを移動させる請求項２から５のいずれか１項に記載の内視鏡装置。
  8. 　操作者のオン操作とオフ操作とに対応した操作信号を出力する反転操作手段を備え、
    　前記レンズ制御手段は、前記レンズを目標のステップ位置に移動させるために前記操作手段に対応して予め決められた移動方向に移動させている際に、前記反転操作手段によるオン操作を検出すると、前記反転操作手段によるオン操作の検出時における前記レンズの位置に対して前記移動方向の反対方向に最も近いステップ位置に前記レンズを移動させる請求項２から５のいずれか１項に記載の内視鏡装置。
  9. 　前記レンズ駆動手段は、直流モータにより前記レンズを駆動する手段である請求項１から８のいずれか１項に記載の内視鏡装置。
  10. 　前記操作手段は、前記オン操作としてスイッチの押下操作に対応した操作信号を出力する手段である請求項１から９のいずれか１項に記載の内視鏡装置。
  11. 　前記レンズ制御手段は、前記レンズ駆動手段に対して与える駆動指示により前記レンズを最小単位の移動量により移動させたときに設定可能な位置に対して、前記ステップ位置の各々を対応付けるルックアップテーブルを有し、該ルックアップテーブルを参照して前記レンズを目的のステップ位置に移動させる請求項１から１０のいずれか１項に記載の内視鏡装置。
  12. 　前記レンズは、対物光学系のズーム倍率を可変するためのレンズであり、前記ステップ位置は、予め決められたズーム倍率に設定するための前記レンズの位置である請求項１から１１のいずれか１項に記載の内視鏡装置。
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