JPH11316345A - 内視鏡システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】圧電アクチュエータの往復のスピードのバラン
スを自動的に調整することができる操作性が良好な内視
鏡システムの提供を目的としている。 【解決手段】本発明の内視鏡システムは、内視鏡と、内
視鏡の挿入部内に設けられるとともに、圧電素子の急速
変形によって往復移動される駆動部を有し、駆動部の往
復移動によって内視鏡の対物光学系のレンズを移動させ
るアクチュエータ３３と、内視鏡に設けられ、前記駆動
部の往復移動時の速度情報を記憶した記憶手段５０と、
内視鏡と電気的に接続され、前記記憶手段からの速度情
報に基づいて、 駆動部の往方向移動時の速度と復方向
移動時の速度とが略同一となるように、アクチュエータ
の駆動を制御する制御装置１４とを具備することを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧電素子の伸縮を
利用した衝撃力で被駆動体を駆動させる圧電アクチュエ
ータを有する内視鏡を備えた内視鏡システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、圧電素子の変形を利用して被駆動
体を駆動させる圧電アクチュエータが一般に知られてい
る。例えば、特開平９−３２２５６６号公報では、内視
鏡の先端部に圧電アクチュエータが配置され、観察光学
系における観察倍率の変更（変倍）、フォーカス、ズー
ムを行なうために、観察光学系の光学レンズが圧電アク
チュエータによって移動される。具体的には、圧電アク
チュエータを有する内視鏡と、内視鏡に照明光を供給す
る光源装置と、内視鏡に電気的に接続されて圧電アクチ
ュエータの駆動を制御する制御装置と、内視鏡からの画
像データを処理するＣＣＵ（カメラコントロールユニッ
ト）とによって内視鏡システムが構成され、制御装置を
介して圧電アクチュエータが往復移動されることによっ
て、圧電アクチュエータに接続された光学レンズが観察
光学系の光軸方向に沿って往復移動される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】圧電アクチュエータ
は、一般的に、往復時のスピードが異なる。そのため、
従来は、操作者が制御装置の操作パネルでアクチュエー
タの往復のスピードのバランスをとっていた。

【０００４】しかし、このように、アクチュエータの往
復のスピードのバランスを操作者が操作パネル上で行な
う従来の形態では、操作性の悪化の問題はさることなが
ら、内視鏡を交換使用する度に圧電アクチュエータの往
復スピードバランスの設定をし直さなければならず、そ
の作業が非常に面倒であった。すなわち、内視鏡にはそ
の種類等に応じて異なる圧電アクチュエータが組み込ま
れており、このような圧電アクチュエータの固体差ゆえ
に、 操作者は内視鏡毎にアクチュエータの往復のスピ
ードバランスを調整するという煩雑な作業を行なわなけ
ればならなかった。

【０００５】本発明は上記事情に着目してなされたもの
であり、その目的とするところは、圧電アクチュエータ
の往復のスピードのバランスを自動的に調整することが
できる操作性が良好な内視鏡システムを提供することに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の内視鏡システムは、内視鏡と、内視鏡の挿
入部内に設けられるとともに、圧電素子の急速変形によ
って往復移動される駆動部を有し、駆動部の往復移動に
よって内視鏡の対物光学系のレンズを移動させるアクチ
ュエータと、内視鏡に設けられ、前記駆動部の往復移動
時の速度情報を記憶した記憶手段と、内視鏡と電気的に
接続され、前記記憶手段からの速度情報に基づいて、駆
動部の往方向移動時の速度と復方向移動時の速度とが略
同一となるように、アクチュエータの駆動を制御する制
御装置とを具備することを特徴とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施形態について説明する。

【０００８】図１〜図７は本発明の一実施形態を示して
いる。図１は、 拡大式電子内視鏡（ 以下、単に内視
鏡という。）１を備えた内視鏡システムを概略的に示し
ている。図示のように、内視鏡１は、挿入部２と操作部
３とからその本体が構成されている。挿入部２は、可撓
管部８と、可撓管部８の先端に接続されて湾曲操作され
る湾曲部７と、湾曲部７の先端に設けられ且つ各種の光
学要素が組み込まれた先端構成部６とからなる。

【０００９】操作部３にはユニバーサルコード４が接続
されており、ユニバーサルコード４の先端には、光源装
置２５に接続されるコネクタ５が設けられている。コネ
クタ５からはズームケーブル９が延出しており、ズーム
ケーブル９の先端にはズームコネクタ１０が設けられて
いる。このズームコネクタ１０には図示のように接続コ
ード１１が接続されるが、接続コード１１が接続されな
い場合にはキャップ１０ａがズームコネクタ１０に装着
される。

【００１０】接続コード１１は、その一端にズームコネ
クタ１０に対して着脱自在に接続される第１のコネクタ
１２を有し、その他端にズーム制御装置１４に対して着
脱自在に接続される第２のコネクタ１３を有している。
また、ズーム制御装置には、フットスイッチ１６に接続
される接続コード１７と、挿入部２に取り付けられたシ
ーソー型のズーム用リモコンスイッチ１８に接続される
接続コード１９とが着脱自在に接続されている。

【００１１】ユニバーサルコード４のコネクタ５には、
ビデオケーブル２０の一端に設けられたコネクタ２１が
着脱自在に接続されている。ビデオケーブル２０の他端
にはコネクタ２２が設けられ、このコネクタ２２はカメ
ラコントロールユニット（以下、ＣＣＵという。）２３
に対して着脱自在に接続されている。なお、ＣＣＵ２３
の出力画像は、図２に示すモニタ２４の画面に表示され
る。

【００１２】図２に示すように、光源装置２５には、内
視鏡１に内蔵されるライトガイドファイバ２７に対して
照明光を入射せしめるランプ２６が内蔵されている。ま
た、図示しないが、光源装置２５には、内視鏡１の挿入
部２内に配設された送気管路に空気を供給する送気源
と、同じく内視鏡１の挿入部２内に配設された送水管路
に水を供給する送水源とが内蔵されている。

【００１３】一方、内視鏡１の先端構成部６内には、対
物レンズ系２８と、撮像素子２９とが内蔵され、被写体
を撮像できるようになっている。なお、撮像素子２９と
しては、固体撮像素子、特に電荷結合素子（ＣＣＤ）が
好ましい。したがって、以下では、撮像素子２９をＣＣ
Ｄとして話をすすめることとする。

【００１４】対物レンズ系２８はズームレンズ３０を有
している。 このズームレンズ３０は、一般のズームレ
ンズと異なり、変倍するとフォーカス点が変化する形式
のものである。すなわち、広角側では例えば被写界深度
が５〜１００ｍｍで、拡大側では被写界深度が２〜５ｍ
ｍである。

【００１５】ＣＣＤ２９の撮像信号は、プリアンプ３１
を介して、ＣＣＵ２３内のビデオ信号処理回路３２に入
力されるようになっている。また、内視鏡１の先端構成
部６内には、ズームレンズ３０を操作するアクチュエー
タ３３が設けられている。このアクチュエータ３３は、
ズーム制御装置１４内に設けられた駆動回路３４からの
駆動信号を受けて駆動されるようになっている。 な
お、アクチュエータ３３は、詳しくは圧電式アクチュエ
ータからなり、連結部材３６と連結腕３５とを介してズ
ームレンズ３０を光軸方向に前後移動させる。

【００１６】また、内視鏡１には、これに内蔵されたア
クチュエータ３３の往復移動時の速度差の情報すなわち
往方向移動時の速度と復方向移動時の速度との差の情報
を記憶したＲＯＭ等からなるスピード制御信号発生手段
５０が内蔵されている。内視鏡１が制御装置１４に接続
されると、スピード制御信号発生手段５０と制御装置１
４の制御回路４３とが電気的に接続され、スピード制御
信号発生手段５０に記憶されているアクチュエータ３３
の速度情報が制御回路４３に送られる。制御回路４３
は、この情報を受けて、後述するように、駆動回路３４
を介してアクチュエータ３３側に出力する駆動パルスの
出現率（ デューティ比）を制御する。なお、スピード
制御信号発生手段５０は内視鏡毎に設けられており、内
視鏡に内蔵されるアクチュエータ３３が異なれば、スピ
ード制御信号発生手段５０に記憶されている速度情報も
異なる場合がある。

【００１７】オートズーム（すなわち、オートフォーカ
ス）を可能とするために、ＣＣＵ２３内にはフォーカス
検出回路４５が内蔵されている。フォーカス検出回路４
５にはビデオ信号処理回路３２の画像信号が入力され
る。フォーカス検出回路４５はその入力された画像信号
からコントラストのデータを算出し、このデータを制御
回路４３に入力する。これによって、制御回路４３は、
駆動回路３４を介してアクチュエータ３３の駆動を制御
し、ズームレンズ３０を焦点が合う位置へと移動させ
る。

【００１８】具体的には、オートフォーカス制御が行な
われると、 制御回路４３は、例えばコントラスト法
（山登り法）により画像のコントラストが最大になるよ
うにズームレンズ３０を移動させるべくアクチュエータ
３３の駆動を制御する。すなわち、ＣＣＤ２９の受光面
にピントが常に合うようにズームレンズ３０を移動させ
る。これによって、モニタ２４に表示される画像は常に
ピントが合った状態となる。なお、一般に、内視鏡１の
光学系は、広角時には深度が深くピントを合わせ易い
が、拡大時には深度が浅くピントが合わせにくい。した
がって、拡大時のみ自動的にオートフォーカスとし、そ
の他の時にはオートフォーカスをＯＦＦするようにして
も良い。このようにすることにより、アクチュエータ３
３の耐久性がアップする。

【００１９】また、本実施形態の内視鏡システムでは、
フットスイッチ１６によってマニュアルズ−ム（すなわ
ち、マニュアルフォ−カス）が可能となる。すなわち、
フットスイッチ１６は拡大（Ｔ）スイッチ部１６ａと広
角（Ｗ）スイッチ部１６ｂとを備えており、各スイッチ
部１６ａ，１６ｂが選択的に操作されることにより、ア
クチュエータ３３が駆動され、対物レンズ系２８のズー
ムレンズ３０がその選択されたスイッチ操作に応じて光
軸方向の前方または後方へ移動されて、所定のズームが
なされる。なお、各スイッチ部１６ａ，１６ｂの操作に
伴うフットスイッチ１６からの出力信号は、フォトカプ
ラ４４を介して、制御回路４３に入力される。このた
め、フットスイッチ１６側と制御回路４３側とが電気的
に絶縁される。

【００２０】また、本実施形態の内視鏡システムでは、
リモコンスイッチ１８によってもマニュアルズ−ムが可
能となる。すなわち、リモコンスイッチ１８は、シーソ
ー型のものであり、一方の山部を形成する拡大（Ｔ）ス
イッチ部１８ａと、他方の山部を形成する広角（Ｗ）ス
イッチ部１８ｂとを備えている。そして、各スイッチ部
１８ａ，１８ｂが選択的に操作されると、各スイッチ部
１８ａ，１８ｂの操作に伴うリモコンスイッチ１８から
の出力信号が制御回路４３に直接に入力される。これに
よって、アクチュエータ３３が駆動され、対物レンズ系
２８のズームレンズ３０がその選択されたスイッチ操作
に応じて光軸方向の前方または後方へ移動されて、所定
のズームがなされる。

【００２１】さらに、本実施形態の内視鏡システムで
は、ズームスイッチ４２によってもマニュアルズ−ムが
可能となる。すなわち、ズームスイッチ４２は、シーソ
ー型のものであり、一方の山部を形成する拡大（Ｔ）ス
イッチ部４２ａと、他方の山部を形成する広角（Ｗ）ス
イッチ部４２ｂとを備えている。そして、各スイッチ部
４２ａ，４２ｂが選択的に操作されると、各スイッチ部
４２ａ，４２ｂの操作に伴うズームスイッチ４２からの
出力信号が制御回路４３に直接に入力される。これによ
って、アクチュエータ３３が駆動され、対物レンズ系２
８のズームレンズ３０がその選択されたスイッチ操作に
応じて光軸方向の前方または後方へ移動されて、所定の
ズームがなされる。

【００２２】アクチュエータ３３は、図４に示すように
構成されている。すなわち、ズームレンズ３０の連結腕
３５に連結部材３６を介して連結される移動体からなる
駆動部５２と、この駆動部５２に固定状態で内蔵された
圧電素子５３（図３参照）とからなる。この場合、圧電
素子５３は、所定の波形の駆動電圧が印加されることに
より機械的な伸縮変形動作をし、この伸縮変形動作によ
って駆動部５２に衝撃力を与える。具体的には、圧電素
子５３は、図３に示すように、側面に導電性の白金内部
電極５５が被着された圧電セラミック５４を積層して構
成される。内部電極５５が露出する圧電素子５３の両側
面には一層おきに交互に電気絶縁層５６が設けられる。
そして、電気絶縁層５６が設けられている面には、圧電
セラミック５４の上部から下部まで、金外部電極５７が
プラズマ蒸着によって設けられて一層おきに電気的に接
続されている。圧電セラミック５４の下部に位置する外
部電極５７には、 給電部材としてのリード線５８が半
田５９により接続されている。

【００２３】また、駆動部５２は、図４に示すように、
内視鏡１の先端構成部６の本体部材に固定的に設けられ
たベース（静止部材）、詳しくは円管６０の内面に摩擦
係合して保持されている。本実形態では、図示しないバ
ネによって駆動部５２が円管６０の下面に押圧されてい
る。また、その一端が圧電素子５３に電気的に接続され
たリード線５８は、弾性部材からなり、コイルバネの形
態で円管６０内に配置されている。リード線５８の他端
側は、円管６０の後端に固定された蓋体６２を通じて円
管６０の外部に直線状に延びている。この場合、リード
線５８は蓋体６２に接着固定されている。なお、駆動部
５２とともにズームレンズ３０が前方に移動されると広
角となり、駆動部５２とともにズームレンズ３０が後方
に移動されると拡大となる。

【００２４】図４に示すように、円管６０には、アクチ
ュエータ３３の駆動ストロークの両端（ ズームレンズ
３０の移動限界）を検出するための検出手段が設けられ
ている。この検出手段は、円管６０の前端部に設けられ
且つアクチュエータ３３（ズームレンズ３０）が広角側
に最大に移動した時にアクチュエータ３３と当接するピ
ン６３と、円管６０に形成され且つアクチュエータ３３
（ズームレンズ３０）が拡大側に最大に移動した時に連
結腕３５と当接する当接部６４とからなる。なお、連結
腕３５は、図５に示すように当接部６４に当接した際に
連結部材３６に対して僅かに回動してズームレンズ３０
の中心軸を対物レンズ系２８の光軸２８ａからずらすと
ともに当接部６４から離間した際には連結部材３５に対
して略直交する初期位置に復帰してズームレンズ３０の
中心軸を対物レンズ系２８の光軸２８ａに一致させるよ
うに、連結部材３６に対して所定の嵌め合いをもって連
結されている。

【００２５】また、本実施形態では、アクチュエータ３
３がその全駆動ストロークの略中央に位置している状態
（図４の（ａ）の状態）で、リード線５８のコイル部が
自然長（リード５８線に引張力あるいは押圧力がかかっ
ていない状態でのコイル部の長さ）に保たれるようにな
っている。

【００２６】図７は制御装置１４のフロントパネル７０
を示している。図示のように、フロントパネル７０に
は、電源スイッチ７１と、ズームケーブル９（または接
続コード１１）が着脱自在に接続されるケーブル接続部
７６と、アクチュエータ３３の移動スピードを設定する
ためのスピード設定部７２と、アクチュエータ３３の駆
動モードを設定するためのモード設定部７３と、 アク
チュエータ３３のステップ移動量（倍率）を設定するた
めのステップ移動量設定部７４とが設けられている。ス
ピード設定部７２には、異なるスピードを設定できるよ
うに２つの設定スイッチ７２ａ，７２ｂが設けられてお
り、各スイッチ７２ａ，７２ｂには、それぞれに対応す
るＬＥＤ７５が設けられている。また、モード設定部７
３には、アクチュエータ３３を連続的に移動させるため
の連続モードスイッチ７３ａと、アクチュエータ３３を
段階的に移動させるためのステップモードスイッチ７３
ｂとが設けられている。この場合も、各スイッチ７３
ａ，７３ｂには、それぞれに対応するＬＥＤ７５が設け
られている。さらに、ステップ移動量設定部７４には、
異なるステップ移動量を設定できるように３つの設定ス
イッチ７４ａ，７４ｂ，７４ｃが設けられており、各ス
イッチ７４ａ，７４ｂ，７４ｃには、それぞれに対応す
るＬＥＤ７５が設けられている。本構成では、モード設
定部７３の連続モードスイッチがＯＮされた時にのみス
ピード設定部７２でスピード設定を行なうことができ
る。また、モード設定部７３のステップモードスイッチ
がＯＮされた時にのみステップ移動量設定部７４でステ
ップ移動量の設定を行なうことができる。なお、スピー
ド設定部７２の第１の設定スイッチ７２ａは低速スイッ
チであり、また、第２の設定スイッチ７２ｂは高速スイ
ッチであり、低速スイッチ７２ａがＯＮされた際のアク
チュエータ３３の移動速度は高速スイッチ７２ｂがＯＮ
された際の移動速度の１／２に設定される。

【００２７】次に、上記構成の内視鏡システムの動作の
一実施形態について説明する。

【００２８】図６は、駆動回路３４からアクチュエータ
３３に出力される駆動信号（駆動パルス）の波形を示し
ている。基本周期当たりの全パルス数（パルス出現率が
１００％の場合のパルス数）と基本周波数（単位時間当
たりに発生する基本周期の個数）との積がアクチュエー
タ３３の駆動周波数であり、この駆動周波数はアクチュ
エータ固有のものである。また、基本周波数が一定の場
合、アクチュエータ３３の移動速度は基本周期当たりに
現れるパルス数に略比例する。すなわち、基本周期当た
りの全パルス数に対する出現パルス数（実際に基本周期
内に出現される（駆動回路３４を介して出力される）パ
ルス数）の割合すなわちパルス出現率を大きくすれば、
それだけアクチュエータ３３の移動速度が速くなる。具
体的には、基本周期当たりの全パルス数が１０である場
合、パルス出現率を１００％に設定すると、駆動パルス
の出力波形は図６の（ｂ）に示すようになる。すなわ
ち、基本周期内に現れるパルスの数が１０となる。パル
スが出現している間、アクチュエータ３３は移動を続け
る。また、パルス出現率を５０％に設定すると、駆動パ
ルスの出力波形は図６の（ｄ）に示すようになる。すな
わち、基本周期内に現れるパルスの数が５となる。した
がって、図６の（ｂ）に比べてアクチュエータ３３の移
動速度は遅くなる。

【００２９】アクチュエータ３３は、内視鏡１に組み込
まれる前に予めその往復移動時の速度差すなわち往方向
移動時の速度と復方向移動時の速度との差が測定され、
その測定された速度情報を記憶したＲＯＭ等からなるス
ピード制御信号発生手段５０とともに内視鏡１内に組み
込まれる。このようにアクチュエータ３３とスピード制
御信号発生手段５０とがセットで組み込まれた内視鏡１
を制御装置１４に接続すると、スピード制御信号発生手
段５０と制御装置１４の制御回路４３とが電気的に接続
され、スピード制御信号発生手段５０に記憶された速度
情報が制御回路４３に入力される。制御回路４３は、こ
の入力情報に基づいて、アクチュエータ３３に出力する
駆動パルスの出現率を制御し、駆動回路３４を介してア
クチュエータ３３の往復時の駆動速度が略同一となるよ
うにする。すなわち、アクチュエータ３３の往方向移動
時の速度と復方向移動時の速度とを略同一に制御する。

【００３０】さらに、具体的に説明すると、例えば、ス
ピード制御信号発生手段５０に記憶されたアクチュエー
タ３３の往方向移動速度と復方向移動速度との比が１：
０．８であった場合（往方向移動速度が復方向移動速度
よりも速い場合）には、その情報がスピード制御信号発
生手段５０から制御回路４３に入力され、制御回路４３
は、往方向移動時のパルス出現率と復方向移動時のパル
ス出現率との比を前記速度情報の逆比である０．８：１
に設定する。したがって、アクチュエータ３３の往方向
移動時の速度と復方向移動時の速度とが略同一となる
（本実施形態の場合には、拡大方向の移動速度と広角方
向の移動速度とが略同一となる）。

【００３１】この場合、制御回路４３は、連続モードス
イッチ７３ａがＯＮされ且つ高速スイッチ７２ｂがＯＮ
されている（高速設定時）と、この信号を受けて、往方
向のパルス出現率を８０％、復方向のパルス出現率を１
００％に自動的に設定する（図６の（ａ）（ｂ）参
照）。 したがって、例えば、内視鏡１の操作部３のズ
ームスイッチ４２またはフットスイッチ１６が拡大／広
角操作されると、アクチュエータ３３を介してズームレ
ンズ３０が拡大方向または広角方向に高速で移動し、ま
た、拡大方向の移動速度と広角方向の移動速度とが略同
一となる。

【００３２】一方、制御回路４３は、連続モードスイッ
チ７３ａがＯＮされ且つ低速スイッチ７２ａがＯＮされ
ている（低速設定時）と、この信号を受けて、往方向の
パルス出現率を４０％、復方向のパルス出現率を５０％
に自動的に設定する（図６の（ｃ）（ｄ）参照）。した
がって、例えば、内視鏡１の操作部３のズームスイッチ
４２またはフットスイッチ１６が拡大／広角操作される
と、アクチュエータ３３を介してズームレンズ３０が拡
大方向または広角方向に低速で移動し、また、拡大方向
の移動速度と広角方向の移動速度とが略同一となる。

【００３３】また、制御回路４３は、ステップモードス
イッチ７３ｂがＯＮされていると、各設定スイッチ７４
ａ，７４ｂ，７４ｃに対応した量のパルスを駆動回路３
４を介して出力する。例えば、第１の設定スイッチ７４
ａが１回押される度に１００パルス出力され、第２の設
定スイッチ７４ｂが１回押される度に２００パルス出力
され、第３の設定スイッチ７４ｃが１回押される度に３
００パルス出力されるようになっている。すなわち、内
視鏡１の操作部３のズームスイッチ４２またはフットス
イッチ１６が拡大操作される度に、設定スイッチ７４
ａ，７４ｂ，７４ｃで設定されたステップ移動量（倍
率）だけズームされる。最広角の状態で通常使用されて
いる場合には、ズームスイッチ４２またはフットスイッ
チ１６が拡大操作される度に、設定スイッチ７４ａ，７
４ｂ，７４ｃで設定されたステップ移動量（倍率）ずつ
徐々に倍率が上がっていき、最終的に拡大ＭＡＸとな
る。そして、広角操作されると、どの設定倍率からでも
必ず最広角に戻る。

【００３４】以上説明した動作によってアクチュエータ
３３が広角側の終端（一方のストローク端）まで移動さ
れると、アクチュエータ３３は円管６０に設けられたピ
ン６３に突き当たる（図５の一点鎖線参照）。この時、
連結腕３５は連結部材３５に対して略直交した状態を維
持しズームレンズ３０の中心軸を対物レンズ系２８の光
軸２８ａに一致させたままとし、また、リード線５８は
図４の（ｃ）に示すようにそのコイル部が最大に引張ら
れる。また、アクチュエータ３３が拡大側の終端（他方
のストローク端）まで移動されると、連結腕３５が円管
６０の当接部６４に突き当たって連結部材３６に対して
僅かに回動する（図５の実線参照）。したがって、 ズ
ームレンズ３０の中心軸が対物レンズ系２８の光軸２８
ａからずれ、内視鏡画像がずれる。この画像の変化はモ
ニタ２４を通じて確認できる。すなわち、モニタ２４を
通じた画像の変化をもって拡大側の終端を知ることがで
きる。なお、この時、リード線５８は、図４の（ｂ）に
示すように、そのコイル部が最大に圧縮される。

【００３５】以上説明したように、本実施形態の内視鏡
システムでは、アクチュエータ３３それ固有の速度情報
を記憶したスピード制御信号発生手段５０が内視鏡１に
組み込まれ、この情報に基づいて制御装置１４がアクチ
ュエータ３３に出力する駆動パルスの出現率を制御して
アクチュエータ３３の往復時の駆動速度を略同一に設定
する。したがって、アクチュエータ３３の往復のスピー
ドのバランスを接続する内視鏡によらず自動的に調整す
ることができる。

【００３６】特に、本実施形態では、アクチュエータ３
３がその全駆動ストロークの略中央に位置している状態
で、リード線５８のコイル部が自然長に保たれるように
なっている。すなわち、コイル部の延び側と縮み側のス
トロークが等しく設定されている（Ｌ１＝Ｌ２）。した
がって、アクチュエータ３３の往復時のスピードバラン
スがコイル部によって影響を受けない。つまり、アクチ
ュエータ３３とリード線５８のコイル部（給電部材）と
からなる系の全体で往復時の速度が略同一となる。従
来、例えば特開平９−８４３３６号公報に示すように、
給電部材をコイル状に形成したものがあるが、この給電
部材をアクチュエータの移動体が引張る時には抵抗が大
きく、移動体の移動速度すなわちズーム速度が遅くな
り、戻る時には勢いがついてズーム速度が速くなる不具
合があった。つまり、給電部材の抵抗には固体差がある
ため、内視鏡を交換する度にアクチュエータの往復のス
ピードバランスを制御装置の操作パネルでとらなければ
ならなかった。しかし、本実施形態の内視鏡システムに
よればこのような不都合も解消される。なお、本実施形
態では、アクチュエータ３３とリード線５８のコイル部
（給電部材）とからなる系全体の速度情報がスピード制
御信号発生手段５０に記憶され、その情報に基づいて制
御装置１４が系の往復時の速度バランスを調整するよう
になっていても良い。

【００３７】また、本実施形態の内視鏡システムでは、
連続移動モード時だけではなく、ステップ移動モード時
においても、アクチュエータ３３の往復時の速度が略同
一に設定される。 一般に、ステップ移動モードで往復
を繰り返すと、誤差、すなわち、往復時のスピード差
（往復のステップ量の誤差）が積算され、所定のステッ
プ位置とならない。しかし、本実施形態のように往復時
のスピードを略等しく設定すれば、 ステップモードで
往復を繰り返しても、略所定のステップ位置となる。

【００３８】また、本実施形態の内視鏡システムにおい
て、アクチュエータ３３の駆動ストロークの両端（ズー
ムレンズ３０の移動限界）を検出するための検出手段
は、円管６０の前端部に設けられ且つアクチュエータ３
３（ズームレンズ３０）が広角側に最大に移動した時に
アクチュエータ３３と当接するピン６３と、円管６０に
形成され且つアクチュエータ３３（ズームレンズ３０）
が拡大側に最大に移動した時に連結腕３５と当接する当
接部６４とからなる。従来、例えば特開平９−３２２５
６６号公報に示すように、積層圧電振動子の一部にアク
チュエータの駆動ストローク端を検出する検出手段を設
けたものがある。このように、積層圧電振動子の一部を
検出に使用すると、変位がその分少なくなり、したがっ
て、アクチュエータのスピードが遅くなったり、大きさ
が大きくなったり、構造が複雑となる。しかしながら、
本実施形態のように、円管６０に検出手段を設け、ズー
ムレンス３０のずれによってストローク端を検出できる
構成にすれ、このような不都合も解消される。

【００３９】なお、本実施形態では、フロントパネル７
０の各スイッチが押されると、ＬＥＤ７５が点灯するよ
うになっているが、ＬＥＤ７５を設けることなく、スイ
ッチ自身が点灯するようにしても良い。また、本実施形
態では、ステップ移動量設定部７４の各スイッチ７４
ａ，７４ｂ，７４ｃに番号が付されているが、この番号
は、そのスイッチに対応する倍率であっても良い。すな
わち、例えば、第１のスイッチ７４ａにはその設定倍率
（４０倍）を示す番号（４０）が付されていても良い。
同様に、第２のスイッチ７４ｂに７０の番号が付され、
第３のスイッチ７４ｃに１００の番号が付されていても
良い。

【００４０】また、本実施形態では、ステップ移動モー
ド時において、広角操作されると、どの設定倍率からで
も必ず最広角に戻るが、設定倍率ずつ徐々に広角される
ようになっていても良い。

【００４１】図８は、本実施形態の第１の変形例を示し
ている。この変形例において、アクチュエータ３３の駆
動ストロークの両端（ズームレンズ３０の移動限界）を
検出するための検出手段は、円管６０の前端部に形成さ
れ且つアクチュエータ３３（ズームレンズ３０）が広角
側に最大に移動した時に連結腕３５と当接する当接部６
５と、円管６０に形成され且つアクチュエータ３３（ズ
ームレンズ３０）が拡大側に最大に移動した時に連結腕
３５と当接する当接部６４とからなる。このように、ア
クチュエータ３３のストロークの両端で連結腕３５が傾
くようにすれば、広角側と拡大側の両端位置を、モニタ
２４を通じた画像の変化をもって知ることができる。

【００４２】図９は、本実施形態の第２の変形例を示し
ている。この変形例では、円管６０の当接部６３，６
４，６５によってズームレンズ３０を光軸２８ａに対し
てずらすのではなく、内視鏡１の例えば先端構成部６の
本体部材に設けられた規制体８０のガイド面８０ａによ
ってズームレンズ３０を光軸２８ａに対して略垂直に移
動させるようになっている。この場合、連結腕３５は、
ガイド面８０ａに当接した際に連結部材３６に対して僅
かに下方に移動してズームレンズ３０の中心軸を対物レ
ンズ系２８の光軸２８ａから下方にずらすとともにガイ
ド面８０ａから離間した際には上方の初期位置に復帰し
てズームレンズ３０の中心軸を対物レンズ系２８の光軸
２８ａに一致させるように、連結部材３６に対して所定
の嵌め合いをもって連結されている。したがって、この
ような構成によっても、広角側と拡大側の両端位置を、
モニタ２４を通じた画像の変化をもって知ることができ
る。

【００４３】図１０〜図１２は本実施形態の第３の変形
例を示している。この変形例では、アクチュエータの構
成が前記実施形態と異なる。

【００４４】図１１に詳しく示すように、アクチュエー
タ３３Ａは円筒状の移動体８２を有している。移動体８
２には積層圧電素子８３が内蔵されている。具体的に
は、移動体８２を形成するＳＵＳパイプ８４の両端にレ
ンズ枠接続部８５と素子基台８６とが接着されている。

【００４５】レンズ枠接続部８５には、圧電素子８３の
倒れを防止するための突起８５ｂが設けられている。こ
れにより、外部からの衝撃が移動体８２に加わっても圧
電素子８３の端部８３ａの倒れが規制されるため、圧電
素子８３が折れにくい。素子基台８６には接着剤８７に
よって圧電素子８３が接着されている。ＳＵＳパイプ８
４と圧電素子８３との間には、衝撃緩衝材としてのシリ
コン系の充填材（弾性体）８８と、絶縁用の樹脂チュー
ブ８９とが配されている。充填材８８は樹脂チューブ８
９内に隙間なく充填されている。また、充填材８８に
は、粒径５〜５００μm のセラミック球が混入されてい
る（粒径５〜５００μm のガラス球が混入されてあって
も良い）。この場合、セラミック（ガラス）の混入比率
は充填材（弾性体）８８の１０〜７０重量％である。ま
た、樹脂チューブ８９はポリイミドチューブからなる。

【００４６】圧電素子８３の外部電極にはリード線９０
の端部が半田９１によって取り付けられている。リード
線９０は、素子基台８６を貫通する孔８６ａに挿通され
て移動体８２の外部に導出されている。孔８６ａには接
着剤（シリコン系の充填材）９２が充填されている。移
動体８２から延出するリード線９０の基部にはシリコン
系の充填材９３が充填され、リード線９０の端部が破断
しないように補強されている。

【００４７】アクチュエータ３３Ａは外側パイプ（ＳＵ
Ｓパイプ）９４の内側に略同心的に配された内側パイプ
（ＳＵＳからなるガイドパイプ）９５の内面にスライド
可能に摩擦係合している。具体的には、内側パイプ９５
の長手方向（軸方向）に沿って移動体８２が移動可能で
あり、その移動範囲の全長にわたって移動体８２と内側
パイプ９５とが接触部Ａ（図１２参照）で接触してい
る。なお、この場合の接触部Ａは線状となっている。

【００４８】内側パイプ９５には、ズームレンズが配置
される側に、板バネからなる「く」の字型の摩擦板９６
が着脱自在に配設されている。この摩擦板９６は、移動
体８２を内側パイプ９５に対して押し付けて、内側パイ
プ９５と移動体８２との間に摩擦力を発生させている。
具体的には、内側パイプ９５に切り欠き部９５ａが形成
されるとともに、外側パイプ９４に２つの切り欠き部９
４ａ，９４ｂが形成され、内側パイプ９５の切り欠き部
９５ａの後端部９５ｂと外側パイプ９４の切り欠き部９
４ａの前端部９４ｃとによって摩擦板９６がガタなく挟
み込まれて固定されている。すなわち、移動体８２は、
その移動範囲の全長にわたって、内側パイプ９５との接
触部Ａおよび摩擦板８２との接触部Ｂ，Ｃの３点で支持
されている（図１２参照）。

【００４９】なお、付勢部材として機能する前記摩擦板
９６は、リン青銅やＳＵＳ３０４等のバネ材からなる。
また、摩擦板９６の両端部の鍔９６ａ，９６ａは内側パ
イプ９５と外側パイプ９４との間で挟持されている。ま
た、内側パイプ９５に対する移動体８２の引掛かりを防
止するために、移動体８２の先端部としてのレンズ枠接
続部８５の外面は先細りのテーパ状に形成されている。

【００５０】このような構成では、アクチュエータ３３
Ａを内側パイプ９５に対して進退させると、レンズ枠接
続部８５の結合ピン用孔８５ａに挿入されて取り付けら
れた結合ピン（前記実施形態の連結腕３５に相当）が進
退し、結合ピンに取り付けられたズームレンズが進退さ
れる。また、充填材（弾性体）８８によって圧電素子が
保護されているため、耐衝撃性が向上する。また、移動
体８２の往復方向のいずれにおいても移動体８２と内側
パイプ９５との接触面積が変化しないため、性能の安定
性を確保することができる。また、移動体８２が３点
Ａ，Ｂ，Ｃで支持されているため、安定な摩擦状態が得
られる。

【００５１】図１３〜図１９は本実施形態の第４の変形
例を示している。この変形例において、アクチュエータ
の構成は第３の変形例と同一であるが、アクチュエータ
が適用される内視鏡側およびシステム側が前記実施形態
と若干異なる。

【００５２】図１３に示されるように、本変形例に係る
拡大観察内視鏡システム２０１は、拡大式電子内視鏡２
０２と、ビデオプロセッサ２０３と、光源装置２０４
と、拡大操作を行なうためのフットスイッチ２０５と、
拡大をコントロールする拡大観察コントローラ２１０
と、観察画像を映す図示しないモニタとを備えている。

【００５３】拡大式電子内視鏡２０２は、挿入部２１１
と、操作部２１２と、コネクタ部２１３と、操作部２１
２とコネクタ部２１３とを繋ぐ接続コード部２１４とに
よって構成されている。挿入部２１１は、先端部２１５
と、湾曲部２１６と、柔軟な可撓管部２１７とからな
る。先端部２１５には、光源装置２０４からの光を投光
する照明窓２１８や観察画像を撮像する撮像ユニット等
が組み込まれている。なお、前記撮像ユニットは、図１
４に示されるように、固体撮像素子ユニット（以下、Ｃ
ＣＤユニットという。）１２０と、対物ユニット１２１
と、対物ユニット１２１の後述するズームレンス１２３
を移動させる第３の変形例と同一のアクチュエータ（ユ
ニット）３３Ａとからなる。

【００５４】また、操作部２１２には、アクチュエータ
ユニット３３Ａを動作させるズームスイッチ２２４が設
けられている。また、コネクタ部２１３の第１コネクタ
２１３ａは光源装置２０４のソケット２０４ａに着脱自
在に接続される。コネクタ部２１３の第２のコネクタ２
１３ｂは、ビデオプロセッサ２０３のソケット２０３ａ
にカールコード２２６を介して接続される。また、拡大
観察コントローラ２１０の背面パネルには、アクチュエ
ータユニット３３Ａを駆動操作するためのフットスイッ
チ２０５が着脱自在に接続可能な図示しないコネクタ／
ソケットが設けられている。

【００５５】なお、アクチュエータ３３Ａそれ固有の速
度情報を記憶したスピード制御信号発生手段が内視鏡２
０２に組み込まれ、この情報に基づいて拡大観察コント
ローラ２１０がアクチュエータ３３Ａに出力する駆動パ
ルスの出現率を制御してアクチュエータ３３Ａの往復時
の駆動速度を略同一に設定する点については前記実施形
態と同様である。

【００５６】図１５に詳しく示されるように、対物ユニ
ット１２１は、固体撮像素子（ＣＣＤ）１３５（図１４
および図１９参照）上に観察画像を結像するための複数
のレンズ１２３…，１３６…，１３６Ａ，１３６Ｂと、
絞り１９９…と、レンズ枠１３８…，１３８Ａ，１３８
Ｂとを有している。この場合、複数の対物レンズ１３６
…がレンズ枠１３８…によって保持され、ズーム（変
倍）レンズ１２３がズームレンズ枠１３８Ａによって保
持されている。また、ズームレンズ枠１３８Ａはレンズ
枠１３８Ｂ内に摺動可能に嵌合されている。

【００５７】ズームレンズ枠１３８Ａを摺動可能に保持
する前記レンズ枠１３８Ｂにはスリット１３９が設けら
れており、ズームレンズ枠１３８Ａから延びる柄部１４
０がスリット１３９を通じて延出している。柄部１４０
には、アクチュエータユニット３３Ａとの結合部を形成
する結合孔１４０ａが形成されている。そして、図１４
および図１８に示されるように、アクチュエータユニッ
ト３３Ａの移動体８２の先端に設けられたレンズ枠接続
部８５の結合ピン用孔８５ａには結合ピン３３５が挿入
固定されており、この結合ピン３３５が柄部１４０の結
合孔１４０ａに挿入固定されることにより、アクチュエ
ータユニット３３Ａがズームレンズ枠１３８Ａに取り付
けられる。

【００５８】なお、本変形例において、ズームレンズ枠
１３８Ａは、光軸を中心とするその回転がスリット１３
９と柄部１４０との係合によって規制されていため、レ
ンズ枠１３８Ｂ内を対物ユニット１２１の光軸方向に沿
ってのみ移動（摺動）することができる。また、結合ピ
ン用孔８５ａはレンズ枠接続部８５を貫通するように形
成されており、結合ピン用孔８５ａの一方側からの結合
ピン３３５の抜けが内側パイプ９５によって防止され
る。また、結合ピン用孔８５ａおよび結合孔１４０ａに
対する結合ピン３３５の固定は、弾性接着剤によって行
なわれても良い。また、結合ピン３３５はパイプ状であ
っても良い。

【００５９】図１５に示されるように、レンズ１３６
Ａ，１３６Ｂのレンズ面間は広く設定されている。した
がって、これらのレンズ１３６Ａ，１３６Ｂを透過する
光線は光軸に対して略平行となる。そのため、レンズ１
３６Ａ，１３６Ｂ間に配置されたスペーサ１４２の内面
には遮光線１４２ａが設けられている。

【００６０】また、 対物ユニット１２１には解像力調
整用のリング１４３が設けられている。このリング１４
３は、図１６に示されるような形状を成しており、複数
の貫通穴１４５を有している。また、リング１４３は、
その中心軸が対物ユニット１２１の光軸上に位置するよ
うに配置されている。なお、図１７に示されるような形
状のリング１４４を使用しても良い。

【００６１】図１５に示されるように、ズームレンズ枠
１３８Ａには、レンズ枠１３８Ｂのスリット１３９内に
位置して、リング１４３と当接する突起１４６が設けら
れている。また、ズームレンズ１２３の周囲に位置する
ズームレンズ枠１３８Ａの部位には、複数の貫通穴１４
７…が設けられている。また、ズームレンズ枠１３８Ａ
に接着固定された絞り１９９にも貫通穴１４８…が設け
られている。 この場合、ズームレンズ枠１３８Ａの貫
通穴１４７の内径は、絞り１９９の貫通穴１４８の内径
と同一もしくはそれよりも大きく設定されている。ま
た、貫通穴１４７の中心軸は貫通穴１４８の中心軸から
ずれており、具体的には、貫通穴１４７の中心軸が貫通
穴１４８の中心軸よりも内側（ユニット１２１の光軸
側）に位置するようになっている。

【００６２】図１９に詳しく示されるように、ＣＣＤユ
ニット１２０は、ＣＣＤ１３５と、ＣＣＤ１３５を保持
するＣＣＤ枠１４９と、ＣＣＤ１３５を駆動して信号を
増幅する回路を有するＩＣ基板１５０と、ＣＣＤ１３５
からの信号の伝送やＣＣＤ１３５への電源供給を行なう
多芯複合ケーブル１５１と、ＣＣＤ１３５とＩＣ基板１
５０と多芯複合ケーブル１５１との間を接続する複数の
電気ケーブル１５２…と、ＣＣＤ枠１４９とＣＣＤ１３
５とＩＣ基板１５０と多芯複合ケーブル１５１の先端部
とを覆うシールド枠１５３とを備えている。ＩＣ基板１
５０はＣＣＤ枠１４９に接着固定されている。ＣＣＤ１
３５とＩＣ基板１５０は電気ケーブル１５２…を介して
接続されている。シールド枠１５３は、多芯複合ケーブ
ル１５１に糸１５４で縛って固定されるとともに、ＣＣ
Ｄ枠１４９とＩＣ基板１５０とに接続固定されている。

【００６３】なお、本変形例において、電気ーブル１５
２は、単芯のものが使用されているが、平行多芯ケ−ブ
ル（フラットケーブル）を使用しても良い。また、シー
ルド枠１５３を糸１５４で縛らなくても良い。また、Ｃ
ＣＤ１３５の中心と多芯複合ケーブル１５１の中心との
位置関係は、内視鏡２０２の挿入部２１１の他の内蔵物
との関係により適宜変更可能である。

【００６４】次に、撮像ユニットを構成するＣＣＤユニ
ット１２０と対物ユニット１２１とアクチュエータユニ
ット３３Ａの組立手順について説明する。なお、完全に
組み立てられた状態が図１４に示されている。

【００６５】まず、ズームレンズ枠１３８Ａを広角（Ｗ
ＩＤＥ）側に突き当てた状態で、接着剤を付けたＣＣＤ
ユニット１２０の嵌合部１３３Ａ（ＣＣＤ枠１４９の先
端に形成されている）を対物ユニット１２１のＣＣＤユ
ニット嵌合孔１３３（レンズ枠１３８Ｂとともにズーム
レンズ枠１３８Ａを摺動可能に保持する手元側のレンズ
枠１３８の基端に形成されている）に嵌合させる。この
時、広角側の被写界深度と解像力とを調整しながら、Ｃ
ＣＤユニット１２０と対物ユニット１２１との相対位置
を決定する。この相対位置の決定は、例えば、図示しな
い解像力チャート等を対物ユニット１２１から規定の距
離離れた位置に置いた状態で前記解像力チャート等を撮
像し、規定のチャートが解像できる位置にＣＣＤユニッ
ト１２０を位置決めすることにより行なわれる。この
際、治具等を用いて対物ユニット１２１とＣＣＤユニッ
ト１２０との光軸回りの相対角度が所定の角度となるよ
うにする。

【００６６】このように対物ユニット１２１とＣＣＤユ
ニット１２０とを組み付けて広角側の被写界深度と解像
力とを調整したら、今度は、拡大側の解像力と倍率とを
調整する。すなわち、まず、ズームレンズ枠１３８Ａを
拡大側に位置させた状態で、解像力調整リング１４３
（１４４）に設けられた穴１４５に棒を差し込み、リン
グ１４３（１４４）を光軸を中心に回転させる。これに
より、リング１４３（１４４）は、ズームレンズ枠１３
８Ａの突起１４６を押して、ズームレンズ枠１３８Ａを
光軸方向に沿って広角側に移動させる。この場合も、広
角側の調整と同様に、解像力チャート等を対物ユニット
１２１から規定の距離離れた位置に置いた状態で前記解
像力チャート等を撮像し、規定のチャートが解像できる
位置または規定の倍率でる位置でリング１４３（１４
４）の回転を止め、この位置でリング１４３（１４４）
を接着剤により対物ユニット１２１に固定する。

【００６７】以上のようにして対物ユニット１２１とＣ
ＣＤユニット１２０の組立が完了したら、次に、 アク
チュエータユニット３３Ａを対物ユニット１２１に取り
付ける。すなわち、まず、摩擦板９６が取り付けられて
いない状態のアクチュエータユニット３３Ａを対物ユニ
ット１２１側に形成されたアクチュエータユニット挿通
孔１３４に挿通する。そして、内側パイプ９５および移
動体８２を外側パイプ９４の切り欠き部９４ａ，９４ｂ
よりも手元側（図１４の右側）に位置させた状態で、切
り欠き部９４ｂ側（図１０のＹ方向）から外側パイプ９
４内に摩擦板９６を挿入する。

【００６８】外側パイプ９４内に摩擦板９６が挿入され
た状態で、今度は、移動体８２および内側パイプ９５を
外側パイプ９４の先端から突出させて、摩擦板９６が内
側パイプ９５の切り欠き部９５ａの基端部９５ｂと外側
パイプ９４の切り欠き部９５ｂの前端部９４ｃとによっ
てガタなく固定されるように、内側パイプ９５と外側パ
イプ９４とを接着固定する。

【００６９】次に、アクチュエータユニット３３Ａの外
側パイプ９４と内側パイプ９５を移動体８２に対して相
対的に回転させ、結合ピン用孔８５ａの下方向の開口を
露出させる。そして、この結合ピン用孔８５ａに結合ピ
ン３３を挿入し、結合ピン３３５を柄部１４０の結合孔
１４０ａに挿入するとともに、外側パイプ９４と内側パ
イプ９５を図１４の状態に回転する。これにより、移動
体８２がズームレンズ枠１３８Ａに取り付けられる。そ
して、アクチュエータユニット挿通孔１３４と外側パイ
プ９４を接着固定する。

【００７０】なお、本変形例では、解像力およびピント
調整のために突起１４６とリング１４３とが設けられて
いるが、これらの代わりに、アクチュエータユニット挿
通孔１３４に接着用の孔１３４ａを設けても良い。すな
わち、結合ピン３３５を外側パイプ９４の先端９４ｄに
突き当てた状態で、アクチュエータユニット３３Ａを挿
通孔１３４に対して軸方向に前後させ、解像力およびピ
ントを調整する。そして、最適位置で、孔１３４ａに接
着剤を流し込み、対物ユニット１２１とアクチュエータ
３３Ａとを接着固定する。なお、ズームレンズ枠１３８
Ａを内視鏡２０２の挿入部２１１の先端側に移動した時
が広角側となっているので、万が一アクチュエータ３３
Ａが故障して拡大側で止まっても挿入部２１１を振れば
遠心力でズームレンズ枠１３８Ａを広角側に戻すことが
できる。

【００７１】また、拡大観察コントローラ２１０の電源
をＯＦＦにすると、移動体８２が広角側に移動して電源
が切れるようにしても良い。これにより、拡大観察コン
トローラ２１０が次の検査までに故障しても、ズームレ
ンズ枠１３８Ａは広角側に移動しているため、通常の内
視鏡検査は可能となる。

【００７２】なお、以上説明した技術内容によれば、以
下に示すような各種の構成が得られる。

【００７３】１．内視鏡の挿入部内に設けられた急速変
形アクチュエータを有し、このアクチュエータにより挿
入部内の光学レンズを往復移動させ、変倍、フォーカ
ス、ズームのいずれか１つを行なう内視鏡システムにお
いて、内視鏡毎に設けられるスピード制御信号発生手段
と、制御装置に設けられ、前記制御信号発生手段の出力
を検出する検出手段と、制御装置に設けられ、検出手段
の出力により前記アクチュエータの往復時のスピードを
略一定に制御する制御手段と、を具備することを特徴と
する内視鏡システム。

【００７４】２．制御手段は、基本周期あたりのアクチ
ュエータの駆動パルスの出現率を調整することによっ
て、往復時のスピードを略一定に制御することを特徴と
する第１項に記載の内視鏡システム。 ３．往復時のスピードは複数の設定（Ｈｉ／Ｌｏｗ）が
可能であることを特徴とする第１項に記載の内視鏡シス
テム。 ４．異なるモードの設定が可能であることを特徴とする
第１項に記載の内視鏡システム。 ５．異なるモードは連続移動モードとステップ移動モー
ドであることを特徴とする第４項に記載の内視鏡システ
ム。 ６．連続移動モードの往復時のスピードを略一定に制御
することを特徴とする第５項に記載の内視鏡システム。 ７．ステップ移動モードの往復時のスピードを略一定に
制御することを特徴とする第５項に記載の内視鏡システ
ム。

【００７５】８．アクチュエータの駆動によって光学レ
ンズを一端から他端に移動させて、フォーカス、ズー
ム、変倍の少なくとも１つが行なわれ、光学レンズが一
端と他端との中間に位置する時、アクチュエータに電力
を供給する螺旋状のリード線が自然長となることを特徴
とする第１項に記載の内視鏡システム。 ９．内視鏡の挿入部に設けた圧電アクチュエータを駆動
して、観察光学系の少なくとも１つの光学レンズを一端
から他端に移動させて、フォーカス、ズーム、変倍の少
なくとも１つを行なう内視鏡装置において、光学レンズ
が一端と他端との中間に位置する時、圧電アクチュエー
タに電力を供給する螺旋状のリード線が自然長となるこ
とを特徴とする内視鏡システム。

【００７６】１０．内視鏡の挿入部に設けた圧電アクチ
ュエータを駆動して、観察光学系の少なくとも１つの光
学レンズを一端から他端に移動させて、 フォーカス、
ズーム、変倍の少なくとも１つを行なう内視鏡システム
において、光学レンズが一端または他端に位置する時、
光学レンズの軸中心が観察光学系の軸中心に対して移動
することを特徴とする内視鏡システム。

【００７７】１１．光学レンズの軸中心が観察光学系の
軸中心に対して略垂直に移動する。 １２．光学レンズの軸中心が観察光学系の軸中心に対し
て回転移動する。従来、特開平１０−１５０７８３号公
報の図１４に示すように、圧電素子の自由端側に弾性材
を設けたものがある。この構造である程度の衝撃には耐
えられるが、内視鏡の先端部を床に落とした際には、圧
電素子が折れたり、クラックが生じたりしていた。以下
の第１３項〜第２５項は、こうした問題に着目してなさ
れたものであり、耐衝撃性の向上をその目的としてい
る。

【００７８】１３．ガイドの長手方向に沿って移動可能
な移動体を有する急速変形アクチュエータを備えた内視
鏡装置において、前記移動体は、両端部に蓋を有する筒
状部材と、筒状部材の内部に配置され且つ前記蓋の一方
に固定された圧電素子と、筒状部材の空間部に充填され
た弾性体とからなることを特徴とする内視鏡装置。 １４．前記蓋が筒状部材に接着固定されていることを特
徴とする第１３項に記載の内視鏡装置。 １５．筒状部材と一方の蓋とが一体的に形成されている
ことを特徴とする第１３項に記載の内視鏡装置。 １６．前記弾性体は筒状部材の空間部に隙間なく充填さ
れていることを特徴とする第１３項に記載の内視鏡装
置。 １７．前記弾性体がシリコン系の接着剤であることを特
徴とする第１３項に記載の内視鏡装置。 １８．前記弾性体がシリコン系の充填剤であることを特
徴とする第１３項に記載の内視鏡装置。

【００７９】１９．前記弾性体には、粒径５〜５００μ
m のセラミック球が混入されていることを特徴とする第
１３項に記載の内視鏡装置。 ２０．前記弾性体には、粒径５〜５００μm のガラス球
が混入されていることを特徴とする第１３項に記載の内
視鏡装置。 ２１．前記セラミックまたはガラスの混入比率は弾性体
の１０〜７０重量％であることを特徴とする第１９項ま
たは第２０項に記載の内視鏡装置。 ２２．移動体の他方の蓋には、圧電素子の倒れを防止す
る突起が設けられていることを特徴とする第１３項に記
載の内視鏡装置。 ２３．圧電素子の回りには絶縁チューブが設けられてい
ることを特徴とする第１３項に記載の内視鏡装置。

【００８０】２４．前記絶縁チューブがポリイミドチュ
ーブであることを特徴とする第２３項に記載の内視鏡装
置。 ２５．絶縁チューブ内には弾性体が隙間なく充填されて
いることを特徴とする第２３項に記載の内視鏡装置。 従来、特開平１０−１５０７８３号公報に示すように、
パイプの内部を移動体が移動する技術が開示されてい
る。パイプから突出する方向に移動体が移動した場合と
反対側に移動した場合とでガイドの接触面積が異なるた
め、移動体の位置により性能がばらつく問題があった。
以下の第２６項〜２９項はこのような問題に着目してな
されたものであり、性能の安定化を目的としている。

【００８１】２６．ガイドの長手方向に沿って移動可能
な移動体を有する急速変形アクチュエータを備えた内視
鏡装置において、移動体はその移動範囲の全長にわたっ
てガイドと接触していることを特徴とする内視鏡装置。 ２７．移動体とガイドとの接触部が線状であることを特
徴とする第２６項に記載の内視鏡装置。 ２８．前記ガイドが切り欠き部を有していることを特徴
とする第２６項に記載の内視鏡装置。 ２９．移動体は、前記切り欠き部で対物レンズユニット
と結合することを特徴とする第２８項に記載の内視鏡装
置。

【００８２】従来、特開平１０−１５０７８３号公報に
示すように、移動体は２点で支持されており、摩擦状態
が不安定になり易かった。以下の第３０項〜第３５項は
このような問題に着目してなされたものであり、性能の
安定化を目的としている。 ３０．ガイドパイプの長手方向に沿って移動可能な移動
体を有する急速変形アクチュエータを備えた内視鏡装置
において、移動体はその移動範囲の全長にわたって３点
で支持されていることを特徴とする内視鏡装置。 ３１．移動体は、ガイドパイプと「く」の字型の摩擦部
材とによって、３点で支持されていることを特徴とする
第３０項に記載の内視鏡装置。 ３２．前記摩擦部材は移動体をガイドパイプに対して付
勢する付勢部材を兼ねていることを特徴とする第３１項
に記載の内視鏡装置。

【００８３】３３．前記移動体が円筒状を成しているこ
とを特徴とする第３０項に記載の内視鏡装置。 ３４．前記摩擦部材は、ガイドパイプに対して着脱自在
に設けられ、レンズの光軸側に配設されていることを特
徴とする第３１項に記載の内視鏡装置。 ３５．移動体の先端部がテーパ状を成していることを特
徴とする第３０項に記載の内視鏡装置。

【００８４】従来、特開平１０−１５０７８３号公報に
示すように、変倍（ズーム）レンズ枠と移動体とは接続
した後に容易に取り外せないため、アクチュエータ交換
時の手間は非常に大きなものであった。第３６項〜第４
４項はこのような問題に着目してなされたものであり、
容易にアクチュエータを交換できるようにすることを目
的としている。 ３６．ガイドパイプの長手方向に沿って移動可能な移動
体を有する急速変形アクチュエータを備えた内視鏡装置
において、対物レンズとアクチュエータとが結合ピンに
よって結合されていることを特徴とする内視鏡装置。 ３７．対物レンズは光軸方向に移動可能な変倍レンズを
有することを特徴とする第３６項に記載の内視鏡装置。

【００８５】３８．変倍レンズは変倍レンズ枠に保持さ
れており、変倍レンズ枠にはアクチュエータ側に突出す
る柄部が設けられていることを特徴とする第３７項に記
載の内視鏡装置。 ３９．アクチュエータの移動体の先端部には前記結合ピ
ンが嵌入される嵌入孔が形成されていることを特徴とす
る第３６項に記載の内視鏡装置。 ４０．ガイドパイプが結合ピンのストッパになっている
ことを特徴とする第３６項に記載の内視鏡装置。 ４１．結合ピンは、柄部と移動体とに対して弾性接着剤
により固定されていることを特徴とする第３８項に記載
の内視鏡装置。

【００８６】４２．結合ピンがパイプ状を成しているこ
とを特徴とする第３６項に記載の内視鏡装置。 ４３．移動体は、対物レンズユニットとアクチュエータ
ユニットとが結合ピンによって結合された状態で、その
回転が抑制されることを特徴とする第３６項に記載の内
視鏡装置。 ４４．移動体の少なくとも一方の蓋に結合ピンの結合孔
が設けられていることを特徴とする第３６項に記載の内
視鏡装置。

【００８７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の内視鏡シ
ステムによれば、圧電アクチュエータの往復のスピード
のバランスを自動的に調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る内視鏡システムの構
成図である。

【図２】図１の内視鏡システムの回路構成図である。

【図３】内視鏡に組み込まれたアクチュエータの圧電素
子の構成を示す斜視図である。

【図４】アクチュエータの概略断面図である。

【図５】図４のアクチュエータの駆動状態を説明するた
めの断面図である。

【図６】アクチュエータを駆動させるための駆動パルス
の波形図である。

【図７】制御装置のフロントパネルの正面図である。

【図８】図１の実施形態の第１の変形例を示す断面図で
ある。

【図９】図１の実施形態の第２の変形例を示す断面図で
ある。

【図１０】図１の実施形態の第３の変形例を示す斜視図
である。

【図１１】図１０のアクチュエータの側断面図である。

【図１２】図１１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図１３】図１の実施形態の第４の変形例に係る内視鏡
システムの概略構成図である。

【図１４】対物ユニットとＣＣＤユニットとアクチュエ
ータユニットとを組み立てた状態を示す側断面図であ
る。

【図１５】対物ユニットの側断面図である。

【図１６】解像度調整リングの斜視図である。

【図１７】図１６の解像度調整リングの変形例の斜視図
である。

【図１８】移動体とズームレンズ枠との接続状態を示す
断面図である。

【図１９】ＣＣＤユニットの側断面図である。

【符号の説明】

１…内視鏡 １４…制御装置 ３０…ズームレンズ ５０…スピード制御信号発生手段（記憶手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内視鏡と、 内視鏡の挿入部内に設けられるとともに、圧電素子の急
   速変形によって往復移動される駆動部を有し、駆動部の
   往復移動によって内視鏡の対物光学系のレンズを移動さ
   せるアクチュエータと、 内視鏡に設けられ、 前記駆動部の往復移動時の速度情
   報を記憶した記憶手段と、 内視鏡と電気的に接続され、前記記憶手段からの速度情
   報に基づいて、駆動部の往方向移動時の速度と復方向移
   動時の速度とが略同一となるように、アクチュエータの
   駆動を制御する制御装置と、 を具備することを特徴とする内視鏡システム。