鏡頭驅動控制裝置、鏡頭驅動裝置以及內窺鏡系統的製作方法
2023-06-10 05:19:06 6
專利名稱：鏡頭驅動控制裝置、鏡頭驅動裝置以及內窺鏡系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及鏡頭驅動控制裝置、鏡頭驅動裝置以及內窺鏡系統，特別涉及能夠使鏡頭沿著攝影光軸方向移動的鏡頭驅動控制裝置、鏡頭驅動裝置以及內窺鏡系統。
背景技術：
以往，在醫療領域和工業領域等中廣泛使用內窺鏡。並且，在內窺鏡中使用如下的攝像裝置通過使觀察光學系統沿攝影光軸方向移動，能夠實現望遠攝影和廣角攝影。具體而言，例如在日本特開2008-194178號公報中公開了如下的攝像裝置該攝像裝置具備安裝有移動鏡頭的移動鏡頭框，並且，安裝有根據電流供給狀態而使該移動鏡頭框進退的致動器，該電流供給是針對由形狀記憶合金(以下稱為SMA)形成的線的電流供給。並且，在日本特開2008-194178號公報中公開了在內窺鏡的前端部應用了所述攝像裝置時的結構例。一般地，SMA具有容易受溫度變化影響的特性。並且，在內窺鏡的前端部，由於進行針對患部的送水等，具有容易產生急劇的溫度變化的傾向。因此，例如，在通過SMA線使在內窺鏡前端部配置的移動鏡頭框進退的結構中，前端部周圍的溫度變化作為幹擾發生作用，由此SMA線的長度變化，產生移動鏡頭框向原本不期望的位置移動的課題。本發明是鑑於所述情況而完成的，其目的在於，提供能夠防止鏡頭向原本不期望的位置移動的鏡頭驅動控制裝置、鏡頭驅動裝置以及內窺鏡系統。
發明內容
用於解決課題的手段本發明的鏡頭驅動控制裝置對鏡頭驅動系統進行控制，該鏡頭驅動系統具有鏡頭框，其保持鏡頭使其能夠沿光學鏡頭的光軸方向進退；以及傳遞部件，其向所述鏡頭框傳遞由於在溫度和變形量之間表現出規定滯回特性的形狀記憶合金部件的形變而產生的驅動力，其特徵在於，該鏡頭驅動控制裝置具有控制部，該控制部進行如下控制在使所述鏡頭框進退移動的指示停止的定時，使所述形狀記憶合金部件的溫度向屬於所述規定滯回特性的不靈敏區的溫度變化。本發明的鏡頭驅動裝置的特徵在於，該鏡頭驅動裝置具有鏡頭框，其保持鏡頭使其能夠沿光學鏡頭的光軸方向進退；形狀記憶合金部件；以及傳遞部件，其與所述鏡頭框之間具備沿著所述光軸方向的間隙，該傳遞部件向所述鏡頭框傳遞由於所述形狀記憶合金部件的形變而產生的驅動力。本發明的鏡頭驅動裝置的特徵在於，該鏡頭驅動裝置具有鏡頭框，其保持鏡頭使其能夠沿光學鏡頭的光軸方向進退；傳遞部件，其與所述鏡頭框之間具備沿著所述光軸方向的間隙，該傳遞部件向所述鏡頭框傳遞由於在溫度和變形量之間表現出規定滯回特性的形狀記憶合金部件的形變而產生的驅動力；以及控制部，其進行如下控制在使所述鏡頭框進退移動的指示停止的定時，使所述傳遞部件移動到沿著所述光軸方向離開所述鏡頭框的位置，並且，使所述形狀記憶合金部件的溫度向屬於所述規定滯回特性的不靈敏區的溫
度變化。本發明的內窺鏡系統的特徵在於，該內窺鏡系統具有內窺鏡，其在前端部設置有鏡頭框和傳遞部件，所述鏡頭框保持鏡頭使其能夠沿光學鏡頭的光軸方向進退，所述傳遞部件與所述鏡頭框之間具備沿著所述光軸方向的間隙，該傳遞部件向所述鏡頭框傳遞由於在溫度和變形量之間表現出規定滯回特性的形狀記憶合金部件的形變而產生的驅動力；以及控制部，其進行如下控制在使所述鏡頭框進退移動的指示停止的定時，使所述傳遞部件移動到沿著所述光軸方向離開所述鏡頭框的位置，並且，使所述形狀記憶合金部件的溫度向屬於所述規定滯回特性的不靈敏區的溫度變化。
圖1是示出本發明的實施例的內窺鏡系統的主要部分的結構的圖。圖2是示出第1實施例的攝像單元的內部結構的一例的剖面圖。圖3是圖2的III-III剖面圖。圖4是示出第1實施例的攝像單元的外觀結構的一例的立體圖。圖5是示出在圖4所示的攝像單元中安裝了引導部件時的例子的立體圖。圖6是示出在圖5所示的攝像單元中安裝了罩部件時的例子的立體圖。圖7是示出包含鏡頭驅動系統的部分的電連接關係的概要的圖。圖8是示出通過根據望遠攝影的指示進行第1實施例的控制而使SMA的狀態如何變化的圖。圖9是示出在第1實施例中根據望遠攝影的指示而進行的控制的一例的流程圖。圖10是示出通過根據廣角攝影的指示進行第1實施例的控制而使SMA的狀態如何變化的圖。圖11是示出在第1實施例中根據廣角攝影的指示而進行的控制的一例的流程圖。圖12是示出第2實施例的攝像單元的內部結構的一例的剖面圖。圖13是示出第2實施例的移動件和移動鏡頭框的結構的一例的立體圖。圖14是示出由於第2實施例的移動件和移動鏡頭框的結構而產生的機械滯回的一例的圖。圖15是示出移動鏡頭框到達可動極限位置時移動件能夠取得的位置的代表例的圖。圖16是示出通過根據望遠攝影的指示進行第2實施例的控制而使SMA線的長度和移動鏡頭框的位置如何變化的圖。圖17是示出根據圖16的控制而使移動件和移動鏡頭框如何移動的圖。圖18是示出通過根據廣角攝影的指示進行第2實施例的控制而使SMA線的長度和移動鏡頭框的位置如何變化的圖。圖19是示出根據圖18的控制而使移動件和移動鏡頭框如何移動的圖。圖20是示出第2實施例的攝像單元的內部結構的與圖12不同的例子的剖面圖。圖21是示出第2實施例的移動件和移動鏡頭框的結構的與圖13不同的例子的立體圖。
圖22是示出第2實施例的攝像單元的內部結構的與圖12和圖20不同的例子的剖面圖。
具體實施例方式下面，參照附圖對本發明的實施方式進行說明。(第1實施例)圖1 圖11涉及本發明的第1實施例。如圖1所示，本發明的實施例的內窺鏡系統1具有對活體內的被攝體進行攝像並輸出攝像信號的內窺鏡2、供給用於對該被攝體進行照明的照明光的光源裝置3、將該攝像信號轉換成影像信號並輸出的處理器4、以及對與該影像信號對應的該被攝體的像進行圖像顯示的監視器5。內窺鏡2具有具備能夠插入到活體內的形狀和尺寸的插入部11、操作部12、以及一端側從操作部12的側面延伸設置的通用電纜13。並且，內窺鏡2具有對通用電纜13的另一端側和光源裝置3進行連接的鏡體連接器14、一端側從鏡體連接器14延伸設置的線圈狀的鏡體電纜15、以及對鏡體電纜15的另一端側和處理器4進行連接的電連接器部16。插入部11構成為從前端起依次連接設置有前端部21、彎曲部22、撓性管部23。並且，在從前端部21到鏡體連接器14的各部的內部，貫穿插入配置有用於傳送在光源裝置3 中發出的照明光的未圖示的光導束。在前端部21的前端面配設有未圖示的前端開口部、觀察窗、多個照明窗、觀察窗清洗口以及觀察物清洗口。在所述觀察窗的背面側的前端部21的內部配設有後述的攝像單元。並且，在所述多個照明窗的背面側的前端部21的內部配置有未圖示的光導束的光出射端。在前端部21上設有未圖示的觀察窗清洗噴嘴。該觀察窗清洗噴嘴構成為貫穿插入到從前端部21到通用電纜13的各部的內部中的未圖示的清洗管的開口部。而且，該清洗管在通用電纜13的靠光源裝置3側的端部與未圖示的清洗罐和壓縮機連接。操作部12具有供插入部11延伸出來的防折部對、在下部側的側部配設的鉗子口 25、具備操作者能夠把持的結構的操作部主體沈、具備在上部側設置的2個彎曲操作旋鈕27a和27b的彎曲操作部27、能夠指示進行送氣送水動作的送氣送水開關^a、能夠指示進行抽吸動作的抽吸開關^b、能夠指示進行與望遠攝影有關的動作的望遠開關^a、以及能夠指示進行與廣角攝影有關的動作的廣角開關^b。並且，在從操作部12的鉗子口 25到前端部21的前端開口部的各部的內部，貫穿插入配置有未圖示的處置器具通道。接著，對前端部21的內部的攝像單元的結構進行說明。攝像單元30嵌插配置在設於前端部21的內部的未圖示的前端硬性部件中。並且， 攝像單元30具備如下結構後述的移動鏡頭(以及移動鏡頭框)沿著攝影光軸方向進退移動，由此能夠實現包含望遠攝影和廣角攝影的變焦功能。並且，如圖2所示，在攝像單元30中從前端側起依次設有作為固定鏡頭框的前組鏡頭框34，其構成前組鏡頭單元31，保持由多個物鏡構成的前組鏡頭35;作為固定鏡頭框的後組鏡頭框36，其保持由多個物鏡構成的後組鏡頭33和光學部件33a ；移動鏡頭框38， 其設於前組鏡頭35和後組鏡頭33之間，構成作為保持移動鏡頭39的移動體的移動鏡頭單元32的外形；以及圖像傳感器單元46，其設置在光學部件33a的後方。圖像傳感器單元46的各部由圖像傳感器保持框41保持。並且，圖像傳感器單元 46構成為，在圖像傳感器保持框41的內部，從前端起依次設置2個光學部件42和43、將被攝體的光學像轉換成攝像信號並輸出的圖像傳感器晶片45、以及未圖示的層疊基板。另外， 圖像傳感器晶片45和所述層疊基板通過撓性印刷基板(FPC)電連接。並且，在所述層疊基板上連接有未圖示的電纜，該電纜是捆束了包含用於傳送從圖像傳感器晶片45輸出的攝像信號的信號線在內的多個信號線而得到的。所述未圖示的電纜貫穿插入配置在內窺鏡2 的內部，並且，經由通用電纜13、鏡體電纜15、電連接器部16與處理器4電連接。前組鏡頭框34的後端部嵌入固定在後組鏡頭框36的前端部和鏡頭框按壓部件61 中並與其接合。並且，在前組鏡頭框34的後端部嵌入固定有鏡頭保持框62，該鏡頭保持框 62用於保持配置在前組鏡頭35的最後端的物鏡。另一方面，後組鏡頭框36的後端部嵌插固定在圖像傳感器保持框41的前端部分。 並且，在後組鏡頭框36上設有用於進行後組鏡頭33的焦點位置的調整和固定的調整環72。移動鏡頭單元32配置在與前組鏡頭單元31的後方側且後組鏡頭框36的內側相當的部位，並且，構成為沿著攝影光軸0方向滑動自如。另外，在本實施例中，通過設於鏡頭框按壓部件61的上方側的限制部6lw，決定移動鏡頭單元32的廣角側(前方側)的可動極限位置。換言之，移動鏡頭單元32能夠向廣角側滑動，直到從移動鏡頭框38的前部向上方側延伸而形成的延伸部38a的前表面部與限制部61w的後表面部抵接為止。並且，在本實施例中，通過調整環72的上方側的限制部72t，決定移動鏡頭單元32 的望遠側(後方側)的可動極限位置。換言之，移動鏡頭單元32能夠向望遠側滑動，直到從移動鏡頭框38的後部向上方側延伸而形成的延伸部38b的後表面部與限制部72t的前表面部抵接為止。另一方面，在移動鏡頭單元32的移動鏡頭框38上設有通過小螺釘63固定了上部的板簧64。如圖3所示，板簧64構成為，通過向移動鏡頭框38的外周方向施力，使自身的至少一部分與後組鏡頭框36的內周面抵接，並且，針對後組鏡頭框36的內周面能夠產生移動鏡頭單元32不會由於移動鏡頭單元32的自重而移動的程度的阻力(在本實施例中為能夠保持移動鏡頭單元32的程度的摩擦力)。在移動鏡頭框38的上部設有連接部65，該連接部65傳遞用於使移動鏡頭框38沿著攝影光軸0方向滑動的驅動力。連接部65的下部與移動鏡頭框38的延伸部38a和38b —體接合。而且，在本實施例中，通過這種結構，消除了延伸部38a和38b之間的攝影光軸0方向的間隙。在形成於連接部65的上部後端的開口部中粘接固定有由絕緣部件形成的管部件 67的前端部。並且，在由絕緣部件形成的引導管68的前端部，嵌插固定有從管部件67的中途部到後端部的部分。另一方面，如圖3、圖4和圖5所示，連接部65的上部、管部件67以及引導管68的前端部配置在引導部件69的內部。並且，如圖3、圖5和圖6所示，引導部件69和管部件 71由罩部件70覆蓋。
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SMA線56形成為，在常溫環境下鬆弛，並且，在溫度與變形量之間表現出規定滯回特性。並且，SMA線56預先處於鬆弛的狀態，貫穿插入管部件67和引導管68的內部，在形成於連接部65的上部後端的開口部的內部折回，貫穿插入管部件71的內部。進而，如圖2 所示，SMA線56的折回部分的一部分直接與連接部65接合。而且，根據如上所述的結構，作為傳遞部件的連接部65能夠向移動鏡頭框38傳遞由後述的SMA線的形變而產生的驅動力。即，本實施例的鏡頭驅動系統構成為具有移動鏡頭框38和連接部65。另外，例如如圖7所示，SMA線56的兩端部分別與導電性的電纜56a連接。並且， 2根電纜56a貫穿插入配置在內窺鏡2的內部、通用電纜13以及電連接器部16中，並且，分別與具備作為鏡頭驅動控制裝置的功能的處理器4的線控制部如連接。另一方面，望遠開關29a和廣角開關29b經由貫穿插入配置在內窺鏡2的內部、通用電纜13以及電連接器部16中的信號線，分別與處理器4的線控制部如連接。線控制部如對導電性的電纜56a施加與在望遠開關29a或廣角開關^b中進行的指示對應的電壓。線控制部如進行如下控制在檢測到在望遠開關^a中進行了指示的情況下，與當前的施加電壓相比，增加針對電纜56a的施加電壓。對電纜56a施加的電壓的增加會產生如下作用使SMA線56的溫度上升，並且使SMA線56的變形量減少。其結果，在連接部 65中產生伴隨著使SMA線56的長度比當前狀態變短的驅動力，通過該驅動力使移動鏡頭框 38向望遠側(後方側)滑動。另一方面，線控制部如進行如下控制在檢測到在廣角開關^b中進行了指示的情況下，與當前的施加電壓相比，減少針對電纜56a的施加電壓。對電纜56a施加的電壓的減少會產生如下作用使SMA線56的溫度下降，並且使SMA線56的變形量增加。其結果， 在連接部65中產生伴隨著使SMA線56的長度比當前狀態變長的驅動力，通過該驅動力使移動鏡頭框38向廣角側(前方側)滑動。另外，線控制部如不限於設置在處理器4的內部，例如也可以設置在內窺鏡2的操作部12的內部。這裡，詳細敘述作為本實施例的作用的線控制部如進行的控制。另外，設SMA線 56在溫度與變形量之間具備例如圖8和圖10所示的滯回特性。並且，設圖8和圖10的滯回特性分別相同。在望遠開關29a中進行了指示(圖9的步驟Si)的定時，線控制部如通過測定SMA 線56的阻力值，例如檢測到SMA線56示出圖8的Wl的狀態。然後，線控制部如根據這種檢測結果，進行用於增加針對電纜56a的施加電壓的控制(圖9的步驟S2)，從而使SMA線 56的溫度上升。並且，在望遠開關^a中的指示持續的期間，線控制部如繼續進行用於增加針對電纜56a的施加電壓的控制(圖9的步驟S3)。當針對電纜56a的施加電壓持續增加時，SMA線56的溫度沿著圖8的滯回特性中的電壓施加時的線上升。由此，SMA線56的變形量逐漸減少，SMA線56張緊而縮短，所以在連接部65中產生朝向前端部21的後方側的驅動力。然後，通過在連接部65中產生的所述驅動力，移動鏡頭框38向望遠側滑動。然後，當檢測到望遠開關^a中的指示停止(圖9的步驟S3)時，線控制部如進行如下控制用於使針對電纜56a的施加電壓從該指示停止的定時的施加電壓減少規定量 (例如大約20%左右)並進行維持(圖9的步驟S4)。具體而言，例如當在SMA線56示出圖8的Tl的狀態的定時進行所述控制時，根據針對電纜56a的施加電壓的減少量，SMA線56的溫度下降。然後，伴隨這種溫度下降，SMA 線56的狀態從位於圖8的滯回特性中的電壓施加時的線上的狀態Tl向位於圖8的滯回特性中的不靈敏區的狀態Cl變化。S卩，根據如上所述的控制，在圖8的滯回特性的不靈敏區中維持針對電纜56a的施加電壓。並且，通過板簧64的施力，移動鏡頭單元32保持在進行了所述控制後的位置。因此，例如在望遠開關的指示停止後，即使在產生與前端部21周圍的溫度變化對應的幹擾的情況下，SMA線56的狀態也不會變化，由此移動鏡頭框38的位置不會變動。另一方面，在廣角開關29b中進行了指示(圖11的步驟Sll)的定時，線控制部如通過測定SMA線56的阻力值，例如檢測到SMA線56示出圖10的T2的狀態。然後，線控制部如根據這種檢測結果，進行用於減少針對電纜56a的施加電壓的控制(圖11的步驟 S12)，從而使SMA線56的溫度下降。並且，在廣角開關^b中的指示持續的期間，線控制部 4a繼續進行用於減少針對電纜56a的施加電壓的控制(圖11的步驟S13)。當針對電纜56a的施加電壓持續減少時，SMA線56的溫度沿著圖10的滯回特性中的電壓非施加時的線下降。由此，SMA線56的變形量逐漸增加，SMA線56鬆弛而變長，所以在連接部65中產生朝向前端部21的前方側的驅動力。然後，通過在連接部65中產生的所述驅動力，移動鏡頭框38向廣角側滑動。然後，當檢測到廣角開關^b中的指示停止(圖11的步驟S13)時，線控制部如進行如下控制用於使針對電纜56a的施加電壓從該指示停止的定時的施加電壓增加規定量(例如大約20%左右)並進行維持(圖11的步驟S14)。具體而言，例如當在SMA線56示出圖10的W2的狀態的定時進行所述控制時，根據針對電纜56a的施加電壓的增加量，SMA線56的溫度上升。然後，伴隨這種溫度上升，SMA 線56的狀態從位於圖10的滯回特性中的電壓非施加時的線上的狀態W2向位於圖10的滯回特性中的不靈敏區的狀態C2變化。S卩，根據如上所述的控制，在圖10的滯回特性的不靈敏區中維持針對電纜56a的施加電壓。並且，通過板簧64的施力，移動鏡頭單元32保持在進行了所述控制後的位置。 因此，例如在廣角開關^b的指示停止後，即使在產生與前端部21周圍的溫度變化對應的幹擾的情況下，SMA線56的狀態也不會變化，由此移動鏡頭框38的位置不會變動。根據如上所述的本實施例的結構和作用，即使在內窺鏡2的前端部21周圍的溫度變化作為幹擾發揮作用的情況下，SMA線56的狀態也不會變化，並且移動鏡頭框38不會移動，所以其結果能夠防止移動鏡頭39向原本不期望的位置移動。(第2實施例)圖12 圖22涉及本發明的第2實施例。另外，在以下的說明中，針對具有與第1實施例相同的結構的部分，省略詳細說明。並且，本實施例的結構具有與第1實施例的內窺鏡系統1大致相同的結構。因此，在本實施例中，主要對與第1實施例的內窺鏡系統1不同的部分進行說明。如圖12所示，代替攝像單元30中的連接部65，本實施例的攝像單元30A構成為具有作為傳遞部件的移動件65A。另外，攝像單元30A中的其他部分具備與攝像單元30大致相同的結構，所以省略詳細說明。如圖12和圖13所示，移動件65A的下部配置成分別相對於延伸部38a的後表面側和延伸部38b的前表面側具有間隙。換言之，在移動鏡頭框38的延伸部38a和38b與移動件65A的下部之間設有沿著攝影光軸0方向的間隙。並且，移動件65A的上部具有與在第1實施例中說明的連接部65相同的結構。而且，根據所述這種結構，SMA線56的長度與移動鏡頭框38的位置之間的關係表現出例如圖14和圖15所示的機械滯回。圖14和圖15所示的狀態Tel是如下狀態延伸部38b的後表面部與限制部72t 的前表面部抵接，並且，延伸部38b的前表面部與移動件65A的下部的後表面部抵接。在這種狀態的情況下，SMA線56鬆弛而變長，由此在延伸部38b的後表面部與限制部72t的前表面部抵接的狀態下，移動件65A向廣角側(前方側)移動。然後，由於移動件65A向廣角側 (前方側)移動，SMA線56的長度以及移動鏡頭框38的位置從狀態Tel向狀態Te2轉移。圖14和圖15所示的狀態Te2是如下狀態延伸部38b的後表面部與限制部72t 的前表面部抵接，並且，延伸部38a的後表面部與移動件65A的前表面部抵接。在這種狀態的情況下，SMA線56鬆弛而變長，由此，在延伸部38a的後表面部與移動件65A的前表面部抵接的狀態下，移動鏡頭框38向廣角側(前方側)移動。然後，由於移動鏡頭框38向廣角側(前方側)移動，SMA線56的長度以及移動鏡頭框38的位置從狀態Te2向狀態We2轉移。圖14和圖15所示的狀態We2是如下狀態延伸部38a的前表面部與限制部61w 的後表面部抵接，並且，延伸部38a的後表面部與移動件65A的前表面部抵接。在這種狀態的情況下，SMA線56張緊而縮短，由此，在延伸部38a的前表面部與限制部61w的後表面部抵接的狀態下，移動件65A向望遠側(後方側)移動。然後，由於移動件65A向望遠側(後方側)移動，SMA線56的長度以及移動鏡頭框38的位置從狀態ffe2向狀態Wel轉移。圖14和圖15所示的狀態Wel是如下狀態延伸部38a的前表面部與限制部61w 的後表面部抵接，並且，延伸部38b的前表面部與移動件65A的後表面部抵接。在這種狀態的情況下，SMA線56張緊而縮短，由此，在延伸部38b的前表面部與移動件65A的後表面部抵接的狀態下，移動鏡頭框38向望遠側(後方側)移動。然後，由於移動鏡頭框38向望遠側(後方側)移動，SMA線56的長度以及移動鏡頭框38的位置從狀態Wel向狀態Tel轉移。另外，如圖14和圖15所示，SMA線56的長度以及移動鏡頭框38的位置能夠按照狀態iTel — Te2 - We2 - Wel — Tel —…的順序轉移，並且，也能夠按照狀態 Tel — Wel — We2 — Te2 — Tel —…的順序轉移。這裡，詳細敘述作為本實施例的作用的線控制部如進行的控制。但是， 以下為了簡化說明，僅敘述SMA線56的長度以及移動鏡頭框38的位置按照狀態 Tel — Te2 — We2 — Wel — Tel —…的順序轉移的情況。例如在移動鏡頭框38位於最廣角側的位置的情況下，線控制部如維持針對電纜 56a的施加電壓，以便成為圖16和圖17的狀態Wll。圖16和圖17所示的狀態Wll是如下狀態延伸部38a的前表面部與限制部61w的後表面部抵接，並且，移動件65A不與延伸部38a和38b中的任意一方抵接。即，在圖16 和圖17所示的狀態Wll中，在沿著攝影光軸0方向遠離移動鏡頭框38的位置配置移動件 65A。當在狀態Wll的情況下檢測到在望遠開關29a中進行了指示時，線控制部如進行用於增加針對電纜56a的施加電壓的控制，從而使SMA線56的溫度上升。並且，在望遠開關29a中的指示持續的期間，線控制部如繼續進行用於增加針對電纜56a的施加電壓的控制。當針對電纜56a的施加電壓持續增加時，SMA線56的溫度上升，由此，SMA線56的變形量逐漸減少，SMA線56張緊而縮短。然後，由於SMA線56的長度縮短，在狀態Wel中， 移動鏡頭框38開始向望遠側滑動。然後，當檢測到望遠開關29a中的指示停止時，線控制部如進行如下控制用於使針對電纜56a的施加電壓從該指示停止的定時的施加電壓減少規定量並進行維持。具體而言，例如當在圖16和圖17中的狀態Tll的定時進行所述控制時，根據針對電纜56a的施加電壓的減少量，SMA線56的溫度下降。然後，伴隨這種溫度下降，SMA線56 的長度以及移動鏡頭框38的位置從圖16和圖17所示的狀態Tll向狀態Cll轉移。圖16和圖17所示的狀態Cll是如下狀態移動鏡頭框38位於望遠側與廣角側的大致中間，延伸部38a的前表面部不與限制部61w的後表面部抵接，延伸部38b的後表面部不與限制部72t的前表面部抵接，並且，移動件65A不與延伸部38a和38b中的任意一方抵接。即，在圖16和圖17所示的狀態Cll中，在沿著攝影光軸0方向遠離移動鏡頭框38的位置配置移動件65A。S卩，根據如上所述的控制，維持針對電纜56a的施加電壓，使得移動件65A的下部配置在由延伸部38a和38b形成的間隙的內部。並且，通過板簧64的施力，移動鏡頭單元 32保持在進行了所述控制後的位置。因此，例如在望遠開關29a的指示停止後，即使在產生了與前端部21周圍的溫度變化對應的幹擾的情況下，移動鏡頭框38的位置也不會變動。另一方面，例如在移動鏡頭框38位於最望遠側的位置的情況下，線控制部如維持針對電纜56a的施加電壓，以便成為圖18和圖19的狀態T12。圖18和圖19所示的狀態T12是如下狀態延伸部38b的後表面部與限制部72t 的前表面部抵接，並且，移動件65A不與延伸部38a和38b中的任意一方抵接。S卩，在圖18 和圖19所示的狀態T12中，在沿著攝影光軸0方向遠離移動鏡頭框38的位置配置移動件 65A。當在狀態T12的情況下檢測到在廣角開關29b中進行了指示時，線控制部如進行用於減少針對電纜56a的施加電壓的控制，從而使SMA線56的溫度下降。並且，在廣角開關29b中的指示持續的期間，線控制部如繼續進行用於減少針對電纜56a的施加電壓的控制。當針對電纜56a的施加電壓持續減少時，SMA線56的溫度下降，由此，SMA線56的變形量逐漸增加，SMA線56鬆弛而變長。然後，由於SMA線56的長度變長，在狀態Te2中， 移動鏡頭框38開始向廣角側滑動。然後，當檢測到廣角開關29b中的指示停止時，線控制部如進行如下控制用於使針對電纜56a的施加電壓從該指示停止的定時的施加電壓增加規定量並進行維持。
具體而言，例如當在圖18和圖19中的狀態W12的定時進行所述控制時，根據針對電纜56a的施加電壓的增加量，SMA線56的溫度上升。然後，伴隨這種溫度上升，SMA線56 的長度以及移動鏡頭框38的位置從圖18和圖19所示的狀態W12向狀態C12轉移。圖18和圖19所示的狀態C12是如下狀態移動鏡頭框38位於望遠側與廣角側的大致中間，延伸部38a的前表面部不與限制部61w的後表面部抵接，延伸部38b的後表面部不與限制部72t的前表面部抵接，並且，移動件65A不與延伸部38a和38b中的任意一方抵接。即，在圖18和圖19所示的狀態C12中，在沿著攝影光軸0方向遠離移動鏡頭框38的位置配置移動件65A。根據如上所述的控制，維持針對電纜56a的施加電壓，使得移動件65A的下部配置在由延伸部38a和38b形成的間隙的內部。並且，通過板簧64的施力，移動鏡頭單元32保持在進行了所述控制後的位置。因此，例如在廣角開關29b的指示停止後，即使在產生了與前端部21周圍的溫度變化對應的幹擾的情況下，移動鏡頭框38的位置也不會變動。另外，本實施例的控制不限於應用於在由延伸部38a和38b形成的間隙的內部配置移動件65A的下部的攝像單元30A，例如，也可以應用於圖20和圖21所示的在由移動件 65B的逆凹部形成的間隙的內部配置延伸部38b的至少一部分的攝像單元30B。根據如上所述的本實施例的結構和作用，即使在內窺鏡2的前端部21周圍的溫度變化作為幹擾發揮作用的情況下，移動件65A也在由延伸部38a和38b形成的間隙的內部空移，移動鏡頭框38不會移動，所以其結果能夠防止移動鏡頭39向原本不期望的位置移動。並且，根據如上所述的本實施例的結構和作用，即使在由於彎曲部22的彎曲動作使SMA線56與貫穿插入有SMA線56的管部件67和引導管68之間的相對位置變化、從而使移動件65A相對於內窺鏡2的前端部21移動的情況下，移動件65A也在由延伸部38a和 38b形成的間隙的內部空移，移動鏡頭框38不會移動，所以其結果能夠防止移動鏡頭39向原本不期望的位置移動。另外，在本實施例中，不限於通過板簧64的施力來保持移動鏡頭單元32的結構， 也可以構成為通過由磁鐵產生的磁力來保持移動鏡頭單元32。具體而言，在本實施例中，不限於在移動鏡頭框38上設置通過小螺釘63固定了上部的板簧64，例如如圖22的攝像單元 30C那樣，也可以在後組鏡頭框36與鏡頭框按壓部件61之間設置磁鐵73，並使用磁性體形成移動鏡頭框38。並且，這種攝像單元30C的結構能夠大致同樣地應用於第1實施例的攝像單元30。另一方面，根據本實施例的結構和作用，使所述狀態W11、C11、T12和C12下的針對電纜56a的施加電壓分別變化為成為圖8和圖10所示的屬於SMA線56的滯回特性的不靈敏區的溫度的電壓並進行維持，由此能夠進一步強化針對與前端部21周圍的溫度變化對應的幹擾的耐性。但是，一般地，在使用了內窺鏡進行活體內的觀察等時，大多進行針對患部的送氣或送水，所以有時該內窺鏡的前端部的周圍溫度容易變化。這種情況意味著，在使用SMA線使設於內窺鏡前端部的移動鏡頭單元移動的情況下，容易產生幹擾要因。並且，在一般的內窺鏡中，移動鏡頭單元的攝影光軸方向的可動範圍為Imm左右， 並且，移動鏡頭單元在該可動範圍內移動，從而對望遠攝影和廣角攝影進行光學切換。因此，在內窺鏡的前端部的周圍溫度的變化作為幹擾作用於SMA線的情況下，即使該幹擾很微小，由於移動鏡頭單元移動，也可能產生例如難以觀察到患部的像等的狀況。S卩，在具備使用SMA線使移動鏡頭單元移動的結構的內窺鏡中，能夠特別顯著地發揮在第1實施例和第2實施例中敘述的效果。另外，本發明不限於上述各實施方式，當然能夠在不脫離發明主旨的範圍內進行各種變更和應用。本申請是將2009年4月2日在日本提出的日本特願2009-90396號作為優先權主張的基礎而提出的，在本申請說明書、權利要求書和附圖中引用上述公開內容。
權利要求
1.一種鏡頭驅動控制裝置，其對鏡頭驅動系統進行控制，該鏡頭驅動系統具有鏡頭框，其保持鏡頭使其能夠沿光學鏡頭的光軸方向進退；以及傳遞部件，其向所述鏡頭框傳遞由於形狀記憶合金部件的形變而產生的驅動力，該形狀記憶合金部件在溫度和變形量之間表現出規定滯回特性，其特徵在於，該鏡頭驅動控制裝置具有控制部，該控制部進行如下控制在使所述鏡頭框進退移動的指示停止的定時，使所述形狀記憶合金部件的溫度向屬於所述規定滯回特性的不靈敏區的溫度變化。
2.根據權利要求1所述的鏡頭驅動控制裝置，其特徵在於，所述控制部進行如下控制在所述指示持續的期間，通過使針對所述形狀記憶合金部件的施加電壓向與所述指示對應的增減方向持續變化，使所述形狀記憶合金部件的溫度變化，並且，所述控制部進行如下控制在所述指示停止的定時，通過使針對所述形狀記憶合金部件的施加電壓向與所述指示持續的期間的增減方向相反的方向變化規定量並進行維持，使所述形狀記憶合金部件的溫度向屬於所述規定滯回特性的不靈敏區的溫度變化。
3.一種鏡頭驅動裝置，其特徵在於，該鏡頭驅動裝置具有鏡頭框，其保持鏡頭使其能夠沿光學鏡頭的光軸方向進退；形狀記憶合金部件；以及傳遞部件，其與所述鏡頭框之間具備沿著所述光軸方向的間隙，該傳遞部件向所述鏡頭框傳遞由於所述形狀記憶合金部件的形變而產生的驅動力。
4.根據權利要求3所述的鏡頭驅動裝置，其特徵在於，該鏡頭驅動裝置還具有控制部，該控制部進行如下控制在使所述鏡頭框進退移動的指示停止的定時，使所述傳遞部件移動到沿著所述光軸方向離開所述鏡頭框的位置。
5.根據權利要求4所述的鏡頭驅動裝置，其特徵在於，所述控制部進行如下控制在所述指示持續的期間，通過使針對所述形狀記憶合金部件的施加電壓向與所述指示對應的增減方向持續變化，使所述鏡頭框和所述傳遞部件進退移動，並且，在所述指示停止的定時，通過使針對所述形狀記憶合金部件的施加電壓向與所述指示持續的期間的增減方向相反的方向變化規定量並進行維持，使所述傳遞部件移動到所述間隙的內部沿著所述光軸方向離開所述鏡頭框的位置。
6.根據權利要求3 5中的任意一項所述的鏡頭驅動裝置，其特徵在於，該鏡頭驅動裝置還具有阻力產生部件，該阻力產生部件能夠針對由於所述鏡頭框的自重而引起的所述鏡頭框的移動產生阻力。
7.一種鏡頭驅動裝置，其特徵在於，該鏡頭驅動裝置具有鏡頭框，其保持鏡頭使其能夠沿光學鏡頭的光軸方向進退；傳遞部件，其與所述鏡頭框之間具備沿著所述光軸方向的間隙，該傳遞部件向所述鏡頭框傳遞由於形狀記憶合金部件的形變而產生的驅動力，該形狀記憶合金部件在溫度和變形量之間表現出規定滯回特性；以及控制部，其進行如下控制在使所述鏡頭框進退移動的指示停止的定時，使所述傳遞部件移動到沿著所述光軸方向離開所述鏡頭框的位置，並且，使所述形狀記憶合金部件的溫度向屬於所述規定滯回特性的不靈敏區的溫度變化。
8.一種內窺鏡系統，其特徵在於，該內窺鏡系統具有內窺鏡，其在前端部設置有鏡頭框和傳遞部件，所述鏡頭框保持鏡頭使其能夠沿光學鏡頭的光軸方向進退，所述傳遞部件與所述鏡頭框之間具備沿著所述光軸方向的間隙，該傳遞部件向所述鏡頭框傳遞由於形狀記憶合金部件的形變而產生的驅動力，該形狀記憶合金部件在溫度和變形量之間表現出規定滯回特性；以及控制部，其進行如下控制在使所述鏡頭框進退移動的指示停止的定時，使所述傳遞部件移動到沿著所述光軸方向離開所述鏡頭框的位置，並且，使所述形狀記憶合金部件的溫度向屬於所述規定滯回特性的不靈敏區的溫度變化。
全文摘要
本發明的鏡頭驅動控制裝置對鏡頭驅動系統進行控制，該鏡頭驅動系統具有鏡頭框，其保持鏡頭使其能夠沿光學鏡頭的光軸方向進退；以及傳遞部件，其向鏡頭框傳遞由於在溫度和變形量之間表現出規定滯回特性的形狀記憶合金部件的形變而產生的驅動力，其中，該鏡頭驅動控制裝置具有控制部，該控制部進行如下控制在使鏡頭框進退移動的指示停止的定時，使形狀記憶合金部件的溫度向屬於規定滯回特性的不靈敏區的溫度變化。
文檔編號A61B1/00GK102361582SQ20108001313
公開日2012年2月22日 申請日期2010年3月18日 優先權日2009年4月2日
發明者口丸亨 申請人:奧林巴斯醫療株式會社