專利名稱：內(nèi)窺鏡系統(tǒng)和內(nèi)窺鏡致動(dòng)器的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)窺鏡系統(tǒng)和內(nèi)窺鏡致動(dòng)器的控制方法，特別涉及具有具備形狀記憶兀件的致動(dòng)器以使物鏡光學(xué)系統(tǒng)移動(dòng)的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)和內(nèi)窺鏡致動(dòng)器的控制方法。
背景技術(shù)：
以往，內(nèi)窺鏡系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域和工業(yè)領(lǐng)域。通過(guò)在內(nèi)窺鏡插入部的前端部設(shè)置的攝像元件對(duì)被攝體進(jìn)行攝像，在監(jiān)視器裝置中顯示被攝體像。手術(shù)醫(yī)生等能夠觀看在該監(jiān)視器中映出的被攝體的圖像來(lái)進(jìn)行觀察。攝像元件和觀察光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)置于內(nèi)窺鏡插入部的前端部中。近年來(lái)，如日本國(guó)特開(kāi)2009-148369號(hào)公報(bào)所公開(kāi)的那樣，提出了如下的內(nèi)窺鏡裝置為了實(shí)現(xiàn)被攝體像的對(duì)焦功能，在插入部?jī)?nèi)具有使觀察光學(xué)系統(tǒng)的透鏡框沿光軸方向移動(dòng)的機(jī)構(gòu)。這里，作為使該透鏡框移動(dòng)的致動(dòng)器，使用形狀記憶合金。該形狀記憶合金線通過(guò)控制在線中流過(guò)的電流而伸縮。例如，形狀記憶合金線由于流過(guò)電流而發(fā)熱，在成為高溫狀態(tài)時(shí)收縮，未流過(guò)電流時(shí)，通過(guò)散熱而伸長(zhǎng)。利用形狀記憶合金的這種特性，實(shí)現(xiàn)觀察光學(xué)系統(tǒng)的對(duì)焦功能。并且，關(guān)于使用了形狀記憶合金的致動(dòng)器，例如如日本國(guó)特開(kāi)2010-48120號(hào)公報(bào)所公開(kāi)的那樣，提出了如下的致動(dòng)器系統(tǒng)存儲(chǔ)在形狀記憶合金線中流過(guò)電流時(shí)的最大電阻值和最小電阻值，進(jìn)行基于在形狀記憶合金線中流過(guò)的電阻值的電阻控制。在該致動(dòng)器系統(tǒng)中，在致動(dòng)器系統(tǒng)的起動(dòng)時(shí)，檢測(cè)致動(dòng)器的移動(dòng)范圍內(nèi)的最小電阻值進(jìn)行校準(zhǔn)，使用該校準(zhǔn)的校正值進(jìn)行電阻控制。但是，在內(nèi)窺鏡系統(tǒng)中，利用上述日本國(guó)特開(kāi)2010-48120號(hào)公報(bào)所公開(kāi)的致動(dòng)器系統(tǒng)時(shí)，在對(duì)焦功能中的對(duì)焦響應(yīng)性、省電性和形狀記憶合金的耐久性的方面存在問(wèn)題。首先，當(dāng)在內(nèi)窺鏡系統(tǒng)中應(yīng)用了該致動(dòng)器系統(tǒng)時(shí)，在存在2個(gè)焦點(diǎn)位置的情況下， 存在使透鏡從第2位置移動(dòng)到第I位置時(shí)的響應(yīng)性惡劣的問(wèn)題。例如，在從流過(guò)電流而使線收縮的狀態(tài)的第2位置變化為對(duì)電流的供給進(jìn)行控制而使線伸長(zhǎng)的狀態(tài)的第I位置的情況下，即使對(duì)電流的供給進(jìn)行控制，透鏡也可能不會(huì)立即移動(dòng)到第I位置。進(jìn)而，在該致動(dòng)器系統(tǒng)中，為了保持在第2透鏡的位置，必須始終對(duì)線供給相同的電流，始終產(chǎn)生一定量的消耗電力，在省電性的方面存在問(wèn)題。并且，在該致動(dòng)器系統(tǒng)中，由于每次校準(zhǔn)時(shí)都進(jìn)行最小電阻值的檢測(cè)，所以存在形狀記憶元件的耐久性的劣化加劇的問(wèn)題。因此，本發(fā)明是考慮上述這些問(wèn)題而完成的，其目的在于，提供實(shí)現(xiàn)了透鏡移動(dòng)的響應(yīng)性、透鏡驅(qū)動(dòng)控制中的省電性、以及形狀記憶元件的耐久性的提高的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)和內(nèi)窺鏡致動(dòng)器的控制方法。

發(fā)明內(nèi)容
用于解決課題的手段
5
本發(fā)明的一個(gè)方式的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)具有對(duì)被攝體進(jìn)行攝像的攝像元件和物鏡光學(xué)系統(tǒng)，其中，該內(nèi)窺鏡系統(tǒng)具有致動(dòng)器，其具有形狀記憶元件，對(duì)用于使所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)移動(dòng)的移動(dòng)部件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)部，其對(duì)所述致動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；電阻值檢測(cè)部，其檢測(cè)所述形狀記憶元件的電阻值，以便檢測(cè)所述移動(dòng)部件的位置；指示輸入部，其輸入使所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)移動(dòng)的指示；以及控制部，其根據(jù)由所述指示輸入部輸入的指示和與所述電阻值檢測(cè)部檢測(cè)到的電阻值對(duì)應(yīng)的所述移動(dòng)部件的位置，向所述致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)部輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)。所述控制部根據(jù)由所述指示輸入部輸入的所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)從第I位置向第2位置移動(dòng)的指示，輸出所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使得向所述形狀記憶元件流過(guò)用于使所述移動(dòng)部件從所述第I位置超過(guò)所述第2位置向第3位置移動(dòng)的電流，在所述形狀記憶元件的電阻值成為比所述形狀記憶元件的最小電阻值大的第I電阻值之前，輸出所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使得在所述形狀記憶元件中流過(guò)第I恒定電流，當(dāng)所述形狀記憶元件的電阻值成為所述第I電阻值時(shí)，輸出所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使得在所述形狀記憶元件中流過(guò)第I保持用恒定電流，在所述形狀記憶元件中流過(guò)所述第I保持用恒定電流時(shí)，當(dāng)所述形狀記憶元件的電阻值成為第2電阻值時(shí)， 在所述形狀記憶元件的電阻值未到達(dá)所述最小電阻值的范圍內(nèi)，輸出所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使得向所述形狀記憶元件流過(guò)用于使所述移動(dòng)部件保持在比所述第2位置更遠(yuǎn)離所述第I位置的位置的電流。本發(fā)明的一個(gè)方式的內(nèi)窺鏡致動(dòng)器的控制方法通過(guò)以下部分對(duì)內(nèi)窺鏡的致動(dòng)器進(jìn)行控制致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)部，其對(duì)所述致動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，所述致動(dòng)器具有形狀記憶元件，驅(qū)動(dòng)用于使對(duì)被攝體進(jìn)行攝像的攝像元件用的物鏡光學(xué)系統(tǒng)移動(dòng)的移動(dòng)部件；電阻值檢測(cè)部， 其檢測(cè)所述形狀記憶元件的電阻值，以便檢測(cè)所述移動(dòng)部件的位置；指示輸入部，其輸入使所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)移動(dòng)的指示；以及控制部，其根據(jù)由所述指示輸入部輸入的指示和與所述電阻值檢測(cè)部檢測(cè)到的電阻值對(duì)應(yīng)的所述移動(dòng)部件的位置，向所述致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)部輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，其中，所述控制部根據(jù)由所述指示輸入部輸入的所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)從第I位置向第2位置移動(dòng)的指示，向所述致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)部輸出所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使得向所述形狀記憶元件流過(guò)用于使所述移動(dòng)部件從所述第I位置超過(guò)所述第2位置向第3位置移動(dòng)的電流，在所述形狀記憶元件的電阻值成為比所述形狀記憶元件的最小電阻值大的第I電阻值之前，所述控制部向所述致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)部輸出所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使得在所述形狀記憶元件中流過(guò)第I恒定電流，當(dāng)所述形狀記憶元件的電阻值成為所述第I電阻值時(shí)，所述控制部向所述致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)部輸出所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使得在所述形狀記憶元件中流過(guò)第I保持用恒定電流，在所述形狀記憶元件中流過(guò)所述第I保持用恒定電流時(shí)，當(dāng)所述形狀記憶元件的電阻值成為第2 電阻值時(shí)，在所述形狀記憶元件的電阻值未到達(dá)所述最小電阻值的范圍內(nèi)，所述控制部向所述致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)部輸出所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使得向所述形狀記憶元件流過(guò)用于使所述移動(dòng)部件保持在比所述第2位置更遠(yuǎn)離所述第I位置的位置的電流。


圖I是示出本發(fā)明的實(shí)施方式的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。圖2是用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式的物鏡光學(xué)系統(tǒng)的致動(dòng)器的結(jié)構(gòu)的圖。圖3是示出本發(fā)明的實(shí)施方式的對(duì)SMA線21的伸縮進(jìn)行控制的控制電路的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖4是示出本發(fā)明的實(shí)施方式的校準(zhǔn)處理的流程的流程圖。圖5是示出本發(fā)明的實(shí)施方式的在校準(zhǔn)處理中顯示在監(jiān)視器6中的畫(huà)面的遷移的圖。圖6是示出本發(fā)明的實(shí)施方式的向近點(diǎn)對(duì)焦位置的切換控制的流程的流程圖。
圖7是用于對(duì)應(yīng)地說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式的最小電阻值Rmin、最大電阻值Rmax和各目標(biāo)電阻值與各處理的內(nèi)容的圖。圖8是示出本發(fā)明的實(shí)施方式的朝向SMA線21的供給電流的時(shí)序變化的圖。圖9是本發(fā)明的實(shí)施方式的針對(duì)各控制匯總了開(kāi)始條件、結(jié)束條件、控制方式和驅(qū)動(dòng)電流的表TBL。圖10是示出本發(fā)明的實(shí)施方式的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的監(jiān)視器的顯示例的圖。
具體實(shí)施例方式下面，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。(全體結(jié)構(gòu))首先，根據(jù)圖I說(shuō)明本實(shí)施方式的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。圖I是示出本實(shí)施方式的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。本實(shí)施方式的電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱為內(nèi)窺鏡系統(tǒng))I構(gòu)成為使電子內(nèi)窺鏡 (以下簡(jiǎn)稱為內(nèi)窺鏡)2、光源裝置3、視頻處理器(以下稱為處理器)5、彩色監(jiān)視器(以下稱為監(jiān)視器)6電連接。內(nèi)窺鏡2具有插入部7和延伸設(shè)置有該插入部7的操作部8,從操作部8延伸的通用軟線9經(jīng)由鏡體連接器10與光源裝置3連接。并且，在鏡體連接器10上以裝卸自如的方式連接有鏡體線纜4的一端部的電連接器。而且，該鏡體線纜4的另一端部的電連接器與處理器5連接。插入部7構(gòu)成為從前端起依次連接設(shè)置有前端部12、彎曲部13、撓性管部21。在前端部12的前端面配設(shè)有前端開(kāi)口部、觀察窗、2個(gè)照明窗、觀察窗清洗口和觀察物清洗口。在插入部7的前端部12的觀察窗的背面?zhèn)扰湓O(shè)有內(nèi)置于前端部12中的攝像裝置。攝像裝置具有對(duì)被攝體進(jìn)行攝像的攝像元件和物鏡光學(xué)系統(tǒng)。并且，在2個(gè)照明窗的背面?zhèn)仍O(shè)有未圖示的光導(dǎo)束，該光導(dǎo)束從前端部12貫穿插入通用軟線9的內(nèi)部，用于傳送來(lái)自光源裝置3的照明光。操作部8由在下部側(cè)的側(cè)部配設(shè)的鉗子口 lib、中途部的夾緊部18、在上部側(cè)設(shè)置的2個(gè)彎曲操作部14、送氣送水控制部15、抽吸控制部16、以及由多個(gè)開(kāi)關(guān)17a構(gòu)成的主要對(duì)攝像功能進(jìn)行操作的開(kāi)關(guān)部17構(gòu)成。在多個(gè)開(kāi)關(guān)17a中具有對(duì)焦功能用的I個(gè)或2個(gè)開(kāi)關(guān)，構(gòu)成用于輸入使物鏡光學(xué)系統(tǒng)移動(dòng)的指示的指示輸入部。(前端部中的致動(dòng)器的結(jié)構(gòu))圖2是用于說(shuō)明插入部7的前端部12中的物鏡光學(xué)系統(tǒng)的致動(dòng)器的結(jié)構(gòu)的圖。圖 2所示的致動(dòng)器20設(shè)置在插入部7的前端側(cè)，具有形狀記憶元件，是對(duì)用于使物鏡光學(xué)系統(tǒng)在插入部7內(nèi)移動(dòng)的移動(dòng)部件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的致動(dòng)器。如圖2所示，致動(dòng)器20的作為驅(qū)動(dòng)用的形狀記憶元件的形狀記憶合金(ShapeMemory Alloys。以下簡(jiǎn)記為SMA)線21的直徑為數(shù)十μπι (微米),貫穿插入具有撓性的管 22內(nèi)。SMA線21的基端部固定在插入部7內(nèi)的固定部件23上。另一方面，作為觀察光學(xué)系統(tǒng)的透鏡組中的I個(gè)物鏡光學(xué)系統(tǒng)的透鏡24固定在透鏡框25上。透鏡24伴隨透鏡框25的移動(dòng)而移動(dòng)。第I螺旋彈簧26配置在彈簧固定部件 27與透鏡框25之間，彈簧固定部件27固定在插入部7的前端部12的未圖示的前端硬質(zhì)部件上。根據(jù)本構(gòu)造，透鏡框25通過(guò)作為彈性部件的螺旋彈簧26被按壓向插入部7的基端側(cè)。線21的前端部通過(guò)鉚接部件28與不銹鋼(SUS)制的線29的一端連接。線29的另一端與朝向透鏡框25進(jìn)退即移動(dòng)的移動(dòng)部件30粘接并固定。S卩，SMA線21經(jīng)由線29與移動(dòng)部件30連接。不將SMA線21與移動(dòng)部件30直接連接是為了使在插入部7的前端部 12中設(shè)置的攝像元件(未圖示)不會(huì)受到SMA線21的發(fā)熱的影響。導(dǎo)管31的一端與移動(dòng)部件30的基端部連接并固定。導(dǎo)管31的另一端貫穿插入導(dǎo)管32的前端側(cè)內(nèi)部，與貫穿插入導(dǎo)管32內(nèi)的第2螺旋彈簧33的前端部接觸。導(dǎo)管32 固定在未圖示的前端硬質(zhì)部件上。導(dǎo)管31以能夠沿軸向滑動(dòng)的方式貫穿插入導(dǎo)管32內(nèi)。 與透鏡框25抵接的移動(dòng)部件30通過(guò)作為彈性部件的螺旋彈簧33而被按壓向前端側(cè)。螺旋彈簧33的彈簧力量比螺旋彈簧26的彈簧力量大。螺旋彈簧26和33均在被壓縮的狀態(tài)下設(shè)置在彈簧固定部件27和導(dǎo)管32內(nèi)。導(dǎo)管34的基端部貫穿插入管22的前端部中并固定。導(dǎo)管34的前端部在導(dǎo)管32 的基端側(cè)貫穿插入導(dǎo)管32的內(nèi)部并固定。導(dǎo)管34的前端部在導(dǎo)管32內(nèi)與螺旋彈簧33的基端部抵接。線29貫穿插入導(dǎo)管22、31、32、34和螺旋彈簧33的內(nèi)側(cè)空間內(nèi)，經(jīng)由鉚接部件28 連接的SMA線21也貫穿插入導(dǎo)管22內(nèi)。在SMA線21上設(shè)有2個(gè)端子部(未圖示)，如后所述，使電流經(jīng)由2個(gè)端子部流動(dòng)。并且，在前端硬質(zhì)部件內(nèi)固定設(shè)置有透鏡止擋件35。透鏡止擋件35是如下的部件在移動(dòng)部件30移動(dòng)到基端側(cè)時(shí)與透鏡框25相碰，使得透鏡框25不會(huì)超過(guò)規(guī)定的透鏡位置而移動(dòng)。在圖2中，狀態(tài)SSl示出在SMA線21中未流過(guò)電流時(shí)的狀態(tài)。SMA線21在管22 內(nèi)處于具有些許松弛且伸長(zhǎng)的狀態(tài)。導(dǎo)管31通過(guò)螺旋彈簧33的彈簧力量而被按壓向前端側(cè)。由于螺旋彈簧33要伸長(zhǎng)的彈簧力量比螺旋彈簧26要伸長(zhǎng)的彈簧力量大，所以導(dǎo)管31 向前端側(cè)按壓移動(dòng)部件30。此時(shí)，由于移動(dòng)部件30向前端側(cè)按壓透鏡框25，所以透鏡框 25處于與彈簧固定部件27抵接并朝向前端方向按壓彈簧固定部件27的狀態(tài)。在狀態(tài)SSl 中，移動(dòng)部件30的前端位于第I位置Pl。當(dāng)移動(dòng)部件30的前端位于第I位置Pl時(shí)，固定在透鏡框25上的透鏡24的位置為物鏡光學(xué)系統(tǒng)的遠(yuǎn)點(diǎn)對(duì)焦位置。在狀態(tài)SSl中，當(dāng)在SMA線21中流過(guò)電流時(shí)，SMA線21發(fā)熱而開(kāi)始收縮。隨著SMA 線21的收縮，線21的松弛量消失，向基端側(cè)牽引線29的力逐漸增大，當(dāng)該牽引力與螺旋彈簧26的彈簧力量之和比螺旋彈簧33要伸長(zhǎng)的彈簧力量大時(shí)，與線21連結(jié)的線29向基端側(cè)移動(dòng)。在線29的移動(dòng)中途，當(dāng)透鏡框25與透鏡止擋件35抵接時(shí)，如圖2中的狀態(tài)SS2所示，透鏡24朝向基端側(cè)的移動(dòng)停止。在狀態(tài)SS2中，移動(dòng)部件30的前端位于第2位置Ρ2。當(dāng)移動(dòng)部件30位于第2位置P2時(shí)，固定在透鏡框25上的透鏡24的位置為物鏡光學(xué)系統(tǒng)的近點(diǎn)對(duì)焦位置。在透鏡框25與透鏡止擋件35抵接后，當(dāng)在線21中持續(xù)流過(guò)電流時(shí)，SMA線21也進(jìn)一步發(fā)熱而收縮。由于SMA線21的收縮，線29向基端側(cè)移動(dòng)，所以移動(dòng)部件30也向基端側(cè)移動(dòng)。移動(dòng)部件30與導(dǎo)管32的前端部抵接而停止(狀態(tài)SS3)。在狀態(tài)SS3中，移動(dòng)部件30的前端位于第3位置P3。即使移動(dòng)部件30從第2位置P2移動(dòng)到第3位置P3，透鏡框25的移動(dòng)也被透鏡止擋件35阻止，所以固定在透鏡框25上的透鏡24的位置依然為近點(diǎn)對(duì)焦位置。在狀態(tài)SS3中，透鏡框25處于如下?tīng)顟B(tài)在通過(guò)螺旋彈簧26朝向基端方向被按壓到透鏡止擋件35上的狀態(tài)下靜止。在移動(dòng)部件30與導(dǎo)管32的前端部抵接而停止后，即使在SMA線21中持續(xù)流過(guò)電流，由于線29不伸長(zhǎng)，因此SMA線21也無(wú)法收縮(狀態(tài)SS3)。由此，通過(guò)對(duì)流向SMA線21的電流進(jìn)行控制，移動(dòng)部件30的前端能夠在第I位置 Pl與第3位置P3之差的范圍內(nèi)移動(dòng)。但是，如上所述，透鏡框25的工作范圍(即透鏡24的工作范圍)為第I位置Pl與第2位置P2之間。在內(nèi)窺鏡2的插入部7的前端側(cè)具有彎曲部13。由此，管22受到彎曲部13的彎曲動(dòng)作的影響而彎曲。如上所述，由于在SMA線21和線29上作用有要收縮的張力，所以始終要成為直線狀。由于SMA線21和線29較細(xì)，所以能夠在管22和導(dǎo)管31、32、34內(nèi)沿與軸正交的方向移動(dòng)。由此，在管22彎曲時(shí)，SMA線21和線29的彎曲形狀與管22的彎曲形狀不同。因此，在移動(dòng)部件30的前端位于第3位置P3時(shí)，當(dāng)管22彎曲時(shí)，由于該管22的曲率半徑與線21和29的曲率半徑之差(以下稱為曲率半徑差)，可能產(chǎn)生移動(dòng)部件30被推出到前端側(cè)的現(xiàn)象。因此，預(yù)先設(shè)置如下的間隙區(qū)域Lc :即使移動(dòng)部件30由于彎曲動(dòng)作而以被推出到前端側(cè)的方式移動(dòng)，移動(dòng)部件30也不會(huì)移動(dòng)透鏡框25。間隙區(qū)域Lc為位置P2與P3之間。 間隙區(qū)域Lc設(shè)定成由于曲率半徑差而引起的移動(dòng)部件30的移動(dòng)量以上。這里，在狀態(tài)SS3中，當(dāng)降低向SMA線21供給的電流值時(shí)，移動(dòng)部件的前端30朝向位置P2移動(dòng)。當(dāng)進(jìn)一步降低朝向SMA線21的供給電流的電流值、或使該供給電流為O 時(shí)，移動(dòng)部件30的前端超過(guò)位置P2而移動(dòng)到位置Pl并返回。其結(jié)果，透鏡24位于遠(yuǎn)點(diǎn)對(duì)焦位置。因此，位置Pl和位置P2的范圍是透鏡工作范圍即透鏡工作區(qū)域Lm，位置P2和位置P3的范圍是間隙范圍即間隙區(qū)域Lc。圖3是示出對(duì)SMA線21的伸縮進(jìn)行控制的控制電路的結(jié)構(gòu)的框圖?？刂齐娐?1 包含在處理器5中。圖3僅示出對(duì)處理器5內(nèi)的SMA線21的伸縮進(jìn)行控制的控制電路?？刂齐娐?1包括作為控制部的中央處理裝置(以下稱為CPU)51、作為致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)部的輸出控制電路52、作為電阻值檢測(cè)部的檢測(cè)電路53、以及切換電路54。在切換電路上連接有SMA 線21。輸出控制電路52構(gòu)成對(duì)致動(dòng)器20進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)部。檢測(cè)電路53構(gòu)成電阻值檢測(cè)部，其檢測(cè)SMA線21的電阻值，以便檢測(cè)移動(dòng)部件30的位置。作為控制部的CPU 51按照用戶對(duì)操作部8的開(kāi)關(guān)17a的操作，根據(jù)未圖示的控制程序，執(zhí)行上述致動(dòng)器20的驅(qū)動(dòng)控制。CPU 51向輸出控制電路52供給驅(qū)動(dòng)信號(hào)Dr，輸出控制電路52向切換電路54輸出電流信號(hào)。并且，CPU 51通過(guò)反復(fù)執(zhí)行由加熱控制期間和電阻值檢測(cè)期間構(gòu)成的基本控制期間，進(jìn)行朝向SMA線21的供給電流的控制。即，CPU 51向切換電路54供給切換信號(hào) Sw,以使得反復(fù)執(zhí)行加熱控制期間Tl和電阻值檢測(cè)期間T2。由此，切換電路54以如下方式進(jìn)行切換在加熱控制期間Tl中，向SMA線21輸出來(lái)自輸出控制電路52的電流信號(hào)，在電阻值檢測(cè)期間T2中，向SMA供給規(guī)定的電阻檢測(cè)用電壓，根據(jù)在SMA線21的兩端產(chǎn)生的電壓下降值檢測(cè)SMA線21的電阻值。例如，基本控制期間為12毫秒，其中最初的10毫秒為加熱控制期間Tl，接著的2 毫秒為電阻值檢測(cè)期間T2。由此，在加熱控制期間Tl內(nèi)間歇地進(jìn)行朝向SMA線21的電流的供給或停止，在電阻值檢測(cè)期間T2內(nèi)間歇地進(jìn)行SMA線21的電阻值的檢測(cè)即測(cè)定。另外，基本控制期間、加熱控制期間Tl和電阻值檢測(cè)期間T2分別不限于這里例示的值，例如也可以是6毫秒、5毫秒、I毫秒的值。因此，CPU 51按照操作部8的規(guī)定開(kāi)關(guān)的操作，在將透鏡24驅(qū)動(dòng)到近點(diǎn)對(duì)焦位置時(shí)，在加熱控制期間Tl內(nèi)向SMA線21供給規(guī)定的驅(qū)動(dòng)電流，在電阻值檢測(cè)期間T2內(nèi)向SMA 線21供給規(guī)定的檢測(cè)用電流，檢測(cè)SMA線21的電阻值。檢測(cè)電路53將檢測(cè)到的電阻值作為檢測(cè)信號(hào)Ds供給到CPU 51。當(dāng)通過(guò)操作部8的規(guī)定開(kāi)關(guān)指示朝向透鏡24的遠(yuǎn)點(diǎn)對(duì)焦位置移動(dòng)時(shí)，CPU 51在加熱控制期間Tl內(nèi)不向SMA線21供給規(guī)定的驅(qū)動(dòng)電流，在電阻值檢測(cè)期間T2內(nèi)向SMA線 21供給規(guī)定的電阻檢測(cè)用電壓，檢測(cè)SMA線21的電阻值。由于不供給加熱用的電流，因此 SMA線21無(wú)法收縮，透鏡24位于遠(yuǎn)點(diǎn)對(duì)焦位置。(校準(zhǔn)處理)接著，對(duì)SMA線21的最小電阻值和最大電阻值的測(cè)定和存儲(chǔ)處理進(jìn)行說(shuō)明。在本實(shí)施方式中，通過(guò)一邊參照SMA線21的電阻值一邊控制朝向SMA線21的電流供給，進(jìn)行透鏡24的位置控制。在非加熱時(shí)，致動(dòng)器的狀態(tài)為狀態(tài)SS1。在狀態(tài)SSl時(shí)，非加熱時(shí)的SMA 線21的長(zhǎng)度為最大長(zhǎng)度LI，此時(shí)的電阻值為最大電阻值Rmax。在加熱時(shí)且致動(dòng)器的狀態(tài)為狀態(tài)SS3時(shí)，SMA線21的長(zhǎng)度為最小長(zhǎng)度L3，此時(shí)的電阻值為最小電阻值Rmin。在狀態(tài) SS2時(shí)，SMA線21的長(zhǎng)度為L(zhǎng)2，此時(shí)的電阻值為(Rmin+α )。透鏡24在最大電阻值Rmax與電阻值(Rmin+α )的范圍內(nèi)移動(dòng)。由于存在SMA線21的線徑的偏差、切割時(shí)的線長(zhǎng)的偏差、作為致動(dòng)器組裝時(shí)的組裝尺寸的偏差等，最小電阻值Rmin和最大電阻值Rmax按照每個(gè)致動(dòng)器而不同，所以是致動(dòng)器固有的特性值。該特性值的測(cè)定作為校準(zhǔn)處理在工廠出廠時(shí)進(jìn)行。另外，該校準(zhǔn)處理也可以在工廠出廠后且用戶開(kāi)始使用之前進(jìn)行。通過(guò)校準(zhǔn)處理測(cè)定出的最小電阻值Rmin和最大電阻值Rmax存儲(chǔ)在內(nèi)置于內(nèi)窺鏡 2內(nèi)的非易失性存儲(chǔ)器2a中。在圖I中，非易失性存儲(chǔ)器2a配置在操作部7內(nèi)。圖4是示出該校準(zhǔn)處理的流程的流程圖。在連接了內(nèi)窺鏡2和處理器5的狀態(tài)下起動(dòng)處理器5時(shí)，在工廠出廠前執(zhí)行該處理，或者，在工廠出廠后在用戶起動(dòng)了處理器5時(shí)執(zhí)行該處理。首先，處理器5接通電源開(kāi)關(guān)(未圖示)后，CPU 51執(zhí)行處理器5的起動(dòng)處理(SI)。 在該起動(dòng)處理后，CPU 51判定是否在內(nèi)窺鏡2的存儲(chǔ)器2a內(nèi)存儲(chǔ)了存儲(chǔ)器線21的最小電阻值Rmin和最大電阻值Rmax的信息(S2)。通過(guò)CPU 51讀出存儲(chǔ)器2a的規(guī)定存儲(chǔ)區(qū)域的數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行該判定。在最小電阻值Rmin和最大電阻值Rmax的信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器2a中時(shí) (S2 :是)，不進(jìn)行任何處理而結(jié)束。在最小電阻值Rmin和最大電阻值Rmax的信息未存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器2a中時(shí)(S2 :否)， CPU 51在監(jiān)視器6中顯示規(guī)定的消息畫(huà)面(S3)。圖5是示出在校準(zhǔn)處理中顯示在監(jiān)視器 6中的畫(huà)面的遷移的圖。圖5的畫(huà)面Gl是通過(guò)S3的處理而顯示的畫(huà)面的例子。在畫(huà)面Gl 中顯示用于告知未設(shè)定基于校準(zhǔn)的最小電阻值Rmin和最大電阻值Rmax的消息，并且，顯示用于輸出校準(zhǔn)的執(zhí)行命令的“執(zhí)行”按鈕。出廠檢查者或用戶使畫(huà)面上的光標(biāo)移動(dòng)，當(dāng)選擇執(zhí)行按鈕時(shí)，能夠指示CPU 51執(zhí)行校準(zhǔn)。在S3之后，判定是否指示了該執(zhí)行(S4)，當(dāng)未指示時(shí)(S4:否)，處理返回S3。當(dāng)指示了該執(zhí)行時(shí)(S4 :是)，CPU 51執(zhí)行校準(zhǔn)處理(S5)。在校準(zhǔn)處理時(shí)，在筆直地伸長(zhǎng)插入部7的狀態(tài)下，測(cè)定在線21中流過(guò)電流之前的SMA線21的電阻值，取得最大電阻值Rmax的數(shù)據(jù)。然后，在SMA線21中流過(guò)電流，在移動(dòng)部件30位于位置P3時(shí)，測(cè)定SMA 線21的電阻值，取得最小電阻值Rmin的數(shù)據(jù)。在執(zhí)行S5的處理的過(guò)程中，CPU 51在監(jiān)視器6中顯示圖5的畫(huà)面G2。在畫(huà)面G2中顯示用于向用戶等告知當(dāng)前正在執(zhí)行校準(zhǔn)處理因而請(qǐng)稍等的消息。當(dāng)S5的處理結(jié)束后，CPU 51在監(jiān)視器6中顯示校準(zhǔn)完成的消息畫(huà)面(S6)。圖5 的畫(huà)面G3是該校準(zhǔn)完成的消息畫(huà)面的例子。在畫(huà)面G3中包含校準(zhǔn)完成的消息。如上所述，執(zhí)行取得最小電阻值Rmin和最大電阻值Rmax的數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器 2a中的校準(zhǔn)處理。在內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的使用時(shí)，CPU 51從存儲(chǔ)器2a中讀出在存儲(chǔ)器2a中存儲(chǔ)的最小電阻值Rmin和最大電阻值Rmax的數(shù)據(jù),在后述對(duì)焦控制時(shí)加以利用。另外，由于最小電阻值Rmin和最大電阻值Rmax是內(nèi)插于內(nèi)窺鏡2中的致動(dòng)器20 的固有值，所以存儲(chǔ)在內(nèi)窺鏡2內(nèi)部所具有的存儲(chǔ)器2a中。在存儲(chǔ)器2a中，也可以一并存儲(chǔ)在后述對(duì)焦控制中使用的各目標(biāo)電阻值設(shè)定用的參數(shù)、上限電流值、各恒定電流的電流值和各恒定電流變更用的參數(shù)等。(對(duì)焦切換控制)內(nèi)窺鏡2的對(duì)焦控制是2個(gè)位置、即近點(diǎn)對(duì)焦位置和遠(yuǎn)點(diǎn)對(duì)焦位置的控制。用戶一邊觀看在內(nèi)窺鏡2的監(jiān)視器6中顯示的被攝體像，一邊對(duì)操作部8的多個(gè)操作開(kāi)關(guān)17a 中的規(guī)定開(kāi)關(guān)進(jìn)行操作，由此，能夠?qū)⒈粩z體像的對(duì)焦位置設(shè)定在近點(diǎn)對(duì)焦位置和遠(yuǎn)點(diǎn)對(duì)焦位置中的任意一方。在選擇了遠(yuǎn)點(diǎn)對(duì)焦位置時(shí)，在SMA線21中不流過(guò)電流，SMA線21處于伸長(zhǎng)的狀態(tài)。當(dāng)選擇了近點(diǎn)對(duì)焦位置時(shí)，在SMA線21中流過(guò)電流，SMA線21處于收縮的狀態(tài)。CPU 51構(gòu)成如下的控制部根據(jù)由作為指示輸入部的多個(gè)開(kāi)關(guān)17a的開(kāi)關(guān)輸入的指示和與檢測(cè)電路53檢測(cè)到的電阻值對(duì)應(yīng)的移動(dòng)部件30的位置，向輸出控制電路52輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)Dr。(近點(diǎn)對(duì)焦位置的控制)圖6是示出向近點(diǎn)對(duì)焦位置的切換控制的流程的流程圖。圖7是用于對(duì)應(yīng)地說(shuō)明最小電阻值Rmin、最大電阻值Rmax和各目標(biāo)電阻值與各處理的內(nèi)容的圖。圖8是示出朝向SMA線21的供給電流的時(shí)序變化的圖。近點(diǎn)對(duì)焦位置的控制主要分為近點(diǎn)對(duì)焦切換初始控制SCl和近點(diǎn)對(duì)焦保持控制SC2。當(dāng)存在近點(diǎn)對(duì)焦的指示時(shí),主控制狀態(tài)首先成為近點(diǎn)對(duì)焦切換初始控制SC1，然后轉(zhuǎn)移為近點(diǎn)對(duì)焦保持控制SC2。(近點(diǎn)對(duì)焦切換初始控制SCl)CPU 51判定用戶是否進(jìn)行了近點(diǎn)對(duì)焦的指示(S11)。如果沒(méi)有近點(diǎn)對(duì)焦的指示 (Sll :否)，則不進(jìn)行任何處理。當(dāng)存在近點(diǎn)對(duì)焦的指示時(shí)(Sll :是)，作為控制部的CPU 51根據(jù)電阻值信息計(jì)算向SMA線21供給的電流值，輸出用于供給該電流值的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Dr (S12)。具體而言，CPU 51根據(jù)由檢測(cè)電路53檢測(cè)到的線21的電阻值和規(guī)定的目標(biāo)電阻值I的信息，計(jì)算在SMA 線21中流過(guò)的電流的電流值，向輸出控制電路52供給驅(qū)動(dòng)信號(hào)Dr，以使得在上述加熱控制期間Tl內(nèi)輸出所計(jì)算出的電流。如圖7所示，目標(biāo)電阻值I是在最小電阻值Rmin中加上規(guī)定參數(shù)Paraml而得到的電阻值。SMA線21的電阻值和長(zhǎng)度具有規(guī)定關(guān)系。進(jìn)而，SMA線21在施加電流與電阻值之間具有規(guī)定關(guān)系。該關(guān)系具有所謂的滯后特性，即，在SMA線21從伸長(zhǎng)狀態(tài)被施加電流而成為收縮狀態(tài)的情況下、SMA線21從收縮狀態(tài)減少電流施加量而成為伸長(zhǎng)狀態(tài)的情況下，電流值與電阻值的關(guān)系不同。另外，目標(biāo)電阻值I能夠根據(jù)參數(shù)Paraml的變更而變更。S12中的目標(biāo)電阻值I是考慮該滯后特性而預(yù)先設(shè)定的。進(jìn)而，目標(biāo)電阻值I是移動(dòng)部件30對(duì)應(yīng)于間隙區(qū)域Lc內(nèi)的規(guī)定位置的電阻值。具體而言，如圖7所示，目標(biāo)電阻值I被設(shè)定成如下電阻值超過(guò)物鏡24的工作范圍即位置Pl與P2之間的透鏡工作區(qū)域Lm，在間隙區(qū)域Lc內(nèi)，對(duì)應(yīng)于由于曲率半徑差而引起的移動(dòng)部件30的移動(dòng)量以上的位置。這里，通過(guò)基于由檢測(cè)電路53檢測(cè)到的線21的電阻值和規(guī)定目標(biāo)電阻值I的H) (比例和微分)控制的運(yùn)算，決定對(duì)SMA線21施加的電流的電流值。具體而言，CPU 51根據(jù)由檢測(cè)電路53檢測(cè)到的電阻值和與SMA線21的目標(biāo)電阻值I的位置對(duì)應(yīng)的電阻值，通過(guò) PD (比例和微分)控制來(lái)進(jìn)行控制，以使得向SMA線21流過(guò)電流而對(duì)其進(jìn)行加熱，從而使移動(dòng)部件30從位置Pi向目標(biāo)電阻值I的位置移動(dòng)。另外，在ro控制時(shí)，預(yù)先設(shè)定上限電流值，以使得不流過(guò)規(guī)定電流值以上的電流，限制供給電流，以使得朝向SMA線21的供給電流的電流值不會(huì)超過(guò)該上限電流值。然后，判定由檢測(cè)電路53檢測(cè)到的線21的當(dāng)前電阻值是否到達(dá)目標(biāo)電阻值I (S13)。在當(dāng)前電阻值未到達(dá)目標(biāo)電阻值I時(shí)，處理返回S12。Sll S13的處理構(gòu)成初始電阻控制(A)。在初始電阻控制(A)中，CPU 51根據(jù)由作為指示輸入部的操作部8輸入的透鏡24 的從遠(yuǎn)點(diǎn)位置Pl向近點(diǎn)位置P2的移動(dòng)指示，輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)Dr，以使得在SMA線21中流過(guò)用于使移動(dòng)部件30從遠(yuǎn)點(diǎn)位置Pl超過(guò)近點(diǎn)位置P2向與目標(biāo)電阻值I對(duì)應(yīng)的位置移動(dòng)的電流，并對(duì)SMA線21進(jìn)行加熱。如上所述，在將透鏡24驅(qū)動(dòng)到近點(diǎn)對(duì)焦位置時(shí)，通過(guò)圖7的初始電阻控制(A)，一邊交替地切換基于電流供給的加熱和電阻值檢測(cè)的期間，一邊向SMA線21供給電流。當(dāng)由檢測(cè)電路53檢測(cè)到的線21的當(dāng)前電阻值到達(dá)目標(biāo)電阻值I時(shí)，CPU 51通過(guò)第I恒定電流對(duì)SMA線21進(jìn)行預(yù)備加熱(S14)。具體而言，CPU 51輸出向SMA線21供給第I恒定電流值的恒定電流的恒定電流控制用的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Dr。然后，判定由檢測(cè)電路53檢測(cè)到的線21的當(dāng)前電阻值是否到達(dá)目標(biāo)電阻值2 (S15)。在當(dāng)前電阻值未到達(dá)目標(biāo)電阻值2時(shí)，處理返回S14。目標(biāo)電阻值2是在最小電阻值Rmin中加上規(guī)定參數(shù)Param2而得到的值。參數(shù)Param2的值比參數(shù)Paraml的值小。S14 和S15的處理構(gòu)成預(yù)備加熱控制(B)。在預(yù)備加熱控制(B)中，在SMA線21的電阻值成為比SMA線21的最小電阻值Rmin 大的目標(biāo)電阻值2之前，CPU 51輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)Dr，以使得在SMA線21中流過(guò)第I恒定電流而對(duì)SMA線21進(jìn)行加熱。另外，目標(biāo)電阻值2能夠根據(jù)參數(shù)Param2的變更而變更。如上所述，在圖7的初始電阻控制(A)之后，進(jìn)行如下的預(yù)備加熱控制(B):—邊交替地切換基于第I恒定電流供給的加熱和電阻值檢測(cè)的期間，一邊在當(dāng)前電阻值成為目標(biāo)電阻值2之前進(jìn)行SMA線21的預(yù)備加熱。這里，在SMA線21成為目標(biāo)電阻值2之前不進(jìn)行H)控制是為了防止由于SMA線 21的響應(yīng)性而產(chǎn)生振蕩，從而使振蕩的影響波及到透鏡工作范圍Lm。進(jìn)而，這里，在預(yù)備加熱控制(B)中，不使目標(biāo)電阻值2成為最小電阻值Rmin是因?yàn)椋?dāng)使線21收縮而成為最小電阻值Rmin時(shí)，使SMA線21的耐久性劣化。由此，目標(biāo)電阻值2并不設(shè)定為最小電阻值Rmin。當(dāng)由檢測(cè)電路53檢測(cè)到的線21的當(dāng)前電阻值到達(dá)目標(biāo)電阻值2時(shí)，CPU 51輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)Dr，以使得朝向SMA線21的供給電流降低到保持用電流(初始值)，并維持該保持用電流值(S16)。S16的處理構(gòu)成保持用恒定電流轉(zhuǎn)移控制(C)。當(dāng)SMA線21的電阻值成為目標(biāo)電阻值2時(shí)，轉(zhuǎn)移到保持用恒定電流轉(zhuǎn)移控制(C)， CPU 51輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)Dr，以使得在SMA線21中流過(guò)的電流的電流值減少到比第I恒定電流的電流值小的第2電流值。在該保持用恒定電流轉(zhuǎn)移控制(C)中，也一邊交替地切換基于恒定電流值供給的加熱和電阻值檢測(cè)的期間，一邊供給恒定電流直到成為保持用電流(初始值)為止。上述初始電阻控制(A)、預(yù)備加熱控制(B)和保持用恒定電流轉(zhuǎn)移控制(C)構(gòu)成近點(diǎn)對(duì)焦切換初始控制SCI。即，作為主控制之一的近點(diǎn)對(duì)焦切換初始控制SCl由初始電阻控制(A)、預(yù)備加熱控制(B)和保持用恒定電流轉(zhuǎn)移控制(C)這3個(gè)子控制構(gòu)成。對(duì)此前的朝向SMA線21的供給電流的電流值變化的例子進(jìn)行說(shuō)明。如圖8所示，當(dāng)存在向近點(diǎn)對(duì)焦的切換指示時(shí)，通過(guò)在ro控制下計(jì)算出的電流值執(zhí)行初始電阻控制 (A)0另外，在圖8中，電流波形中標(biāo)注〇符號(hào)的直線部分表示積極地對(duì)SMA線21進(jìn)行加熱的期間，未標(biāo)注〇符號(hào)的直線部分表示SMA線21的加熱量減少或?qū)ζ溥M(jìn)行調(diào)整的期間。當(dāng)電阻值到達(dá)目標(biāo)電阻值I時(shí)，執(zhí)行基于第I恒定電流值的恒定電流控制的預(yù)備加熱控制(B)。當(dāng)電阻值到達(dá)目標(biāo)電阻值2時(shí)，在使供給電流降低到保持用電流值后，執(zhí)行進(jìn)行保持用恒定電流控制的基于初始值的保持用恒定電流轉(zhuǎn)移控制(C)。在近點(diǎn)對(duì)焦切換初始控制SCl之后，CPU 51進(jìn)行如下的再加熱處理在SMA線21 中流過(guò)第2電流值的第I保持電流時(shí)，當(dāng)SMA線21的電阻值成為目標(biāo)電阻值3時(shí)，在SMA 線21的電阻值未到達(dá)最小電阻值Rmin的范圍內(nèi)，輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)Dr，以使得在SMA線21中
13流過(guò)用于使移動(dòng)部件30保持在比近點(diǎn)位置P2離遠(yuǎn)點(diǎn)位置Pl還遠(yuǎn)的位置的電流，對(duì)SMA線 21進(jìn)行再加熱。(近點(diǎn)對(duì)焦保持控制SC2)返回圖6，判定當(dāng)前電阻值是否到達(dá)目標(biāo)電阻值3 (S17)。在當(dāng)前電阻值未到達(dá)目標(biāo)電阻值3時(shí)(S17 :否)，處理轉(zhuǎn)移到S21。目標(biāo)電阻值3是在目標(biāo)電阻值2中加上規(guī)定參數(shù)Param3而得到的值。如圖7所示，目標(biāo)電阻值3是比目標(biāo)電阻值I稍大的值，但是，是比與位置P2對(duì)應(yīng)的電阻值(Rmin+α )大很多的值。另外，目標(biāo)電阻值3能夠根據(jù)參數(shù)Param3的變更而變更。當(dāng)由檢測(cè)電路53檢測(cè)到的SMA線21的當(dāng)前電阻值到達(dá)目標(biāo)電阻值3時(shí)(S17 :是)， CPU 51利用第2恒定電流對(duì)SMA線21進(jìn)行再加熱(S18)。具體而言，CPU51輸出向SMA線 21供給第2恒定電流值的恒定電流的恒定電流控制用的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Dr。這里，第2恒定電流的電流值比第I恒定電流的電流值小。通過(guò)再加熱，SMA線21再次開(kāi)始收縮而使電阻值降低。然后，判定由檢測(cè)電路53檢測(cè)到的線21的當(dāng)前電阻值是否到達(dá)目標(biāo)電阻值2 (S19)。在當(dāng)前電阻值未到達(dá)目標(biāo)電阻值2時(shí)，處理返回S18。S17和S18的處理構(gòu)成保持中的再加熱控制(D-1)。當(dāng)由檢測(cè)電路53檢測(cè)到的線21的當(dāng)前電阻值到達(dá)目標(biāo)電阻值2 時(shí)(S19 :是)，CPU 51輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)Dr，以使得朝向SMA線21的供給電流降低到保持用電流，但是，使該供給電流的電流值降低到比上次或初始值的保持用電流值高第I規(guī)定值、即增加第I規(guī)定值的保持用電流值，輸出該保持用電流值的保持用恒定電流(S20)。這是為了例如在周圍溫度低的情況下減少再加熱(D)的產(chǎn)生次數(shù)。然后，處理轉(zhuǎn)移到S17。另外，一旦輸出在S20中輸出的保持用恒定電流的電流值后，將其存儲(chǔ)在未圖示的RAM中。然后，在執(zhí)行近點(diǎn)對(duì)焦保持控制SC時(shí)，在再次執(zhí)行S20時(shí)或者執(zhí)行后述S22時(shí)， CPU 51能夠參照在該RAM中存儲(chǔ)的上次的保持用恒定電流的電流值。在S17中判定當(dāng)前電阻值是否到達(dá)目標(biāo)電阻值3，在當(dāng)前電阻值未到達(dá)目標(biāo)電阻值3時(shí)(S17:否)，判定是否經(jīng)過(guò)了規(guī)定時(shí)間(S21)。該規(guī)定時(shí)間是從開(kāi)始輸出保持用恒定電流起的經(jīng)過(guò)時(shí)間，是預(yù)先設(shè)定的。如果在S21中未經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間(S21 :否)，則處理返回S17。當(dāng)在S21中經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間時(shí)(S21 :是)，使保持用電流的電流值降低第2規(guī)定值，并維持該降低后的保持用電流(S22)。即，在再加熱時(shí)，在從在SMA線21中流過(guò)上述保持用恒定電流后到SMA線21的電阻值成為目標(biāo)電阻值3為止的時(shí)間需要規(guī)定時(shí)間以上時(shí)，CPU 51 使該保持用恒定電流的電流值減少第2規(guī)定值。在S22之后，處理返回S17。這是為了在周圍溫度高的情況下減少保持用恒定電流的值。S19 S22的處理構(gòu)成保持電流變更控制(D-2 )。在該S18中的再加熱控制中，也一邊交替地切換基于恒定電流值供給的加熱和電阻值檢測(cè)的期間，一邊供給恒定電流。上述保持中的再加熱控制(D-I)和保持電流變更控制(D-2)構(gòu)成近點(diǎn)對(duì)焦保持控制SC2。即，作為主控制之一的近點(diǎn)對(duì)焦保持控制SC2由保持中的再加熱控制(D-I)和保持電流變更控制(D-2)這2個(gè)子控制構(gòu)成。對(duì)此前的朝向SMA線21的供給電流的電流值變化的例子進(jìn)行說(shuō)B月。如圖8所示， 通過(guò)再加熱控制(D-1 )，當(dāng)SMA線21的電阻值從目標(biāo)電阻值3降低到目標(biāo)電阻值2時(shí)，通過(guò)保持電流變更控制(D-2)，朝向SMA線21的供給電流降低到比上次的保持電流值高第I規(guī)定值的保持用電流值，然后，維持該比上次的保持電流值高第I規(guī)定值的保持用電流值。然后，當(dāng)經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間時(shí)(S21 :是)，朝向SMA線21的供給電流降低第2規(guī)定值 (S22)，在圖8中，然后，在經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間之前，當(dāng)前電阻值到達(dá)目標(biāo)電阻值3。再然后，執(zhí)行再加熱控制(D-1)，當(dāng)SMA線21的電阻值從目標(biāo)電阻值3降低到目標(biāo)電阻值2時(shí)，朝向SMA線21的供給電流降低到上次的保持電流值，然后，維持該上次的保持電流值。然后，通過(guò)保持電流變更控制(D-2 )對(duì)朝向SMA線21的供給電流進(jìn)行變更。因此，在保持電流變更控制(D-2)中，通過(guò)SlMP S20的處理，在周圍溫度低時(shí)，迅速提高致動(dòng)器20的溫度，延長(zhǎng)SMA線21的電阻值降低到目標(biāo)電阻值3的時(shí)間，能夠減少再加熱的產(chǎn)生次數(shù)。并且，在保持電流變更控制(D-2)中，通過(guò)S21和S22的處理，在周圍溫度高時(shí)，盡可能地降低保持電流的電流值，實(shí)現(xiàn)省電。如上所述，在近點(diǎn)對(duì)焦保持控制SC2中，CPU 51進(jìn)行SMA線21的再加熱，以使得反復(fù)進(jìn)行如下動(dòng)作在SMA線21的電阻值成為目標(biāo)電阻值2之前，在SMA線21中流過(guò)第2 恒定電流而對(duì)其進(jìn)行加熱；當(dāng)SMA線21的電阻值成為目標(biāo)電阻值2時(shí)，使在SMA線21中流過(guò)的電流減少到比第2恒定電流的電流值小的電流值的保持電流值，由此，將移動(dòng)部件30 保持在比近點(diǎn)位置P2離遠(yuǎn)點(diǎn)位置Pl還遠(yuǎn)的位置。圖9是針對(duì)上述各控制匯總了開(kāi)始條件、結(jié)束條件、控制方式和驅(qū)動(dòng)電流的表 TBL。如表TBL所示，在近點(diǎn)對(duì)焦切換初始控制SCl中，在初始電阻控制(A)中，開(kāi)始條件為近點(diǎn)切換指示，結(jié)束條件為目標(biāo)電阻值I的到達(dá)，控制方式為ro (比例和微分)控制， 驅(qū)動(dòng)電流為在ro控制下計(jì)算出的電流值。在預(yù)備加熱控制(B)中，開(kāi)始條件為目標(biāo)電阻值I的到達(dá)，結(jié)束條件為目標(biāo)電阻值 2的到達(dá)，控制方式為恒定電流控制，驅(qū)動(dòng)電流為第I恒定電流。在保持用恒定電流轉(zhuǎn)移控制(C)中，開(kāi)始條件為目標(biāo)電阻值2的到達(dá)，結(jié)束條件為目標(biāo)電阻值3的到達(dá)，控制方式為恒定電流控制，驅(qū)動(dòng)電流為保持用恒定電流(初始值)。在近點(diǎn)對(duì)焦保持控制SC2中，在再加熱控制(保持中)(D-I)中，開(kāi)始條件為目標(biāo)電阻值3的到達(dá)，結(jié)束條件為目標(biāo)電阻值2的到達(dá)，控制方式為恒定電流控制，驅(qū)動(dòng)電流為第 2恒定電流。在保持電流變更控制(D-2)中，開(kāi)始條件為目標(biāo)電阻值2的到達(dá)，結(jié)束條件為目標(biāo)電阻值3的到達(dá)，控制方式為恒定電流控制(可變)，驅(qū)動(dòng)電流為從上次的保持電流變化規(guī)定值后的電流值的恒定電流。圖10是示出內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的監(jiān)視器的顯示例的圖。在對(duì)焦位置被切換為近點(diǎn)對(duì)焦位置時(shí)，在監(jiān)視器6的顯示畫(huà)面61上顯示近點(diǎn)狀態(tài)顯示部63，該近點(diǎn)狀態(tài)顯示部63在監(jiān)視器6的顯示畫(huà)面61中包含表示監(jiān)視器6上的內(nèi)窺鏡圖像62是近點(diǎn)對(duì)焦?fàn)顟B(tài)的圖像的顯示“近點(diǎn)(NearFocus)”。在近點(diǎn)對(duì)焦?fàn)顟B(tài)和遠(yuǎn)點(diǎn)對(duì)焦?fàn)顟B(tài)中，由于圖像的被攝場(chǎng)深度不同，所以觀察者能夠得知或確認(rèn)在近點(diǎn)對(duì)焦時(shí)內(nèi)窺鏡圖像62的被攝場(chǎng)深度較淺。如上所述，根據(jù)上述實(shí)施方式的控制，當(dāng)指示了從遠(yuǎn)點(diǎn)對(duì)焦位置切換為近點(diǎn)對(duì)焦時(shí)，CPU 51通過(guò)初始電阻控制(A)，通過(guò)ro控制加熱到比最小電阻值Rmin大的電阻值即目標(biāo)電阻值1，使其進(jìn)行收縮。移動(dòng)部件30通過(guò)初始電阻控制(A)迅速移動(dòng)到與目標(biāo)電阻值2對(duì)應(yīng)的位置，在其中途，作為物鏡的透鏡24也迅速移動(dòng)到近點(diǎn)對(duì)焦的位置。當(dāng)SMA線21的電阻值成為目標(biāo)電阻值I時(shí)，控制從初始電阻控制(A)變更為預(yù)備加熱控制(B)。SMA線21的SMA線21通過(guò)預(yù)備加熱控制(B)中的第I恒定電流值的恒定電流控制，進(jìn)一步被加熱而收縮。當(dāng)SMA線21的電阻值成為目標(biāo)電阻值2時(shí)，控制從預(yù)備加熱控制(B)變更為保持用恒定電流轉(zhuǎn)移控制(C)。由于該目標(biāo)電阻值2是比最小電阻值Rmin大的電阻值，所以在預(yù)備加熱控制(B) 中，在SMA線21的電阻值成為最小電阻值Rmin之前不進(jìn)行收縮。由此，不會(huì)使SMA線21 的耐久性劣化。在保持用恒定電流轉(zhuǎn)移控制(C)中，朝向SMA線21的供給電流逐漸降低到保持用恒定電流值，當(dāng)供給電流的電流值成為保持用恒定電流值時(shí)，維持該保持用恒定電流值。然后，當(dāng)SMA線21的電阻值到達(dá)目標(biāo)電阻值3時(shí)，控制的主控制狀態(tài)轉(zhuǎn)移到近點(diǎn)對(duì)焦保持控制SC2。在近點(diǎn)對(duì)焦保持控制SC2中,在指示了從近點(diǎn)對(duì)焦切換為遠(yuǎn)點(diǎn)對(duì)焦時(shí), 進(jìn)行控制，以使移動(dòng)部件30位于考慮了由于彎曲時(shí)的曲率半徑差而引起的移動(dòng)部件30的移動(dòng)量后的位置附近，從而能夠使透鏡24迅速地移動(dòng)到遠(yuǎn)點(diǎn)對(duì)焦位置。在近點(diǎn)對(duì)焦保持控制SC2中，首先，控制實(shí)施再加熱控制(D-1)。在再加熱控制 (D-I)中，通過(guò)第2恒定電流值的恒定電流控制，SMA線21的SMA線21進(jìn)一步被加熱而收縮。當(dāng)SMA線21的電阻值成為目標(biāo)電阻值2時(shí)，控制從再加熱控制(D-I)轉(zhuǎn)移到保持電流變更控制(D-2)。在保持電流變更控制(D-2)中，朝向SMA線21的供給電流降低到比上次的保持電流值高第I規(guī)定值的電流值。進(jìn)而，在SMA線21的電阻值到達(dá)目標(biāo)電阻值3的時(shí)間需要規(guī)定時(shí)間以上的情況下，使保持用電流值降低到第2規(guī)定值。如上所述，在近點(diǎn)對(duì)焦保持控制SC2中，在SMA線21的電阻值上升到目標(biāo)電阻值3 時(shí)進(jìn)行再加熱，每次進(jìn)行再加熱時(shí)，使保持電流的電流值提高第I規(guī)定值。由此，考慮插入部7的前端部12的周圍溫度低的情況，盡可能地控制成使SMA線21的電阻值迅速成為穩(wěn)定狀態(tài)。并且，在SMA線21的電阻值經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間以上也未到達(dá)目標(biāo)電阻值3時(shí)，使保持電流的電流值降低第2規(guī)定值。由此，在確保插入部7的前端部12內(nèi)的溫度平衡時(shí)，盡可能地控制成減少再加熱的次數(shù)。當(dāng)再加熱的次數(shù)減少時(shí)，能夠進(jìn)一步防止SMA線21的耐久性的降低。如上所述，根據(jù)上述實(shí)施方式的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)透鏡移動(dòng)的響應(yīng)性、透鏡驅(qū)動(dòng)控制中的省電性和形狀記憶元件的耐久性的提高。
本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，能夠在不改變本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更和改變等。本申請(qǐng)以2010年7月8日在日本申請(qǐng)的日本特愿2010-156156號(hào)為優(yōu)先權(quán)主張的基礎(chǔ)進(jìn)行申請(qǐng)，上述公開(kāi)內(nèi)容被引用到本申請(qǐng)說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，該內(nèi)窺鏡系統(tǒng)具有對(duì)被攝體進(jìn)行攝像的攝像元件和物鏡光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，該內(nèi)窺鏡系統(tǒng)具有致動(dòng)器，其具有形狀記憶元件，對(duì)用于使所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)移動(dòng)的移動(dòng)部件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)部，其對(duì)所述致動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；電阻值檢測(cè)部，其檢測(cè)所述形狀記憶元件的電阻值，以便檢測(cè)所述移動(dòng)部件的位置；指示輸入部，其輸入移動(dòng)所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)的指示；以及控制部，其根據(jù)由所述指示輸入部輸入的指示和與所述電阻值檢測(cè)部檢測(cè)到的電阻值對(duì)應(yīng)的所述移動(dòng)部件的位置，向所述致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)部輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述控制部根據(jù)由所述指示輸入部輸入的所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)從第I位置向第2位置移動(dòng)的指示，輸出所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使得向所述形狀記憶元件流過(guò)用于使所述移動(dòng)部件從所述第I位置超過(guò)所述第2位置向第3位置移動(dòng)的電流，在所述形狀記憶元件的電阻值成為比所述形狀記憶元件的最小電阻值大的第I電阻值之前，所述控制部輸出所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使得在所述形狀記憶元件中流過(guò)第I恒定電流，當(dāng)所述形狀記憶元件的電阻值成為所述第I電阻值時(shí)，所述控制部輸出所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使得在所述形狀記憶元件中流過(guò)第I保持用恒定電流，在所述形狀記憶元件中流過(guò)所述第I保持用恒定電流時(shí)，當(dāng)所述形狀記憶元件的電阻值成為第2電阻值時(shí)，在所述形狀記憶元件的電阻值未到達(dá)所述最小電阻值的范圍內(nèi)，所述控制部輸出所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使得向所述形狀記憶元件流過(guò)用于使所述移動(dòng)部件保持在比所述第2位置更遠(yuǎn)離所述第I位置的位置的電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其特征在于，所述控制部通過(guò)反復(fù)進(jìn)行如下動(dòng)作，將所述移動(dòng)部件保持在比所述第2位置更遠(yuǎn)離所述第I位置的位置，所述動(dòng)作為在所述形狀記憶元件的電阻值成為所述第I電阻值之前， 在所述形狀記憶元件中流過(guò)第2恒定電流；以及當(dāng)所述形狀記憶元件的電阻值成為所述第 I電阻值時(shí)，使在所述形狀記憶元件中流過(guò)的電流減少到比所述第2恒定電流的電流值小的第3電流值而流過(guò)第2保持用恒定電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其特征在于，所述第2恒定電流的電流值比所述第I恒定電流的電流值小。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3中的任意一項(xiàng)所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng),其特征在于，所述控制部在將所述移動(dòng)部件保持在比所述第2位置更遠(yuǎn)離所述第I位置的位置時(shí)， 當(dāng)所述形狀記憶元件的電阻值成為所述第I電阻值時(shí)，使所述第2保持用恒定電流的電流值增加第I規(guī)定值。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 3中的任意一項(xiàng)所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng),其特征在于，所述控制部在將所述移動(dòng)部件保持在比所述第2位置更遠(yuǎn)離所述第I位置的位置時(shí)， 當(dāng)從在所述形狀記憶元件中流過(guò)所述第2保持用恒定電流起到所述形狀記憶元件的電阻值成為所述第2電阻值為止的時(shí)間需要規(guī)定時(shí)間以上時(shí)，使所述第2保持用恒定電流的電流值減少第2規(guī)定值。
6.根據(jù)權(quán)利要求I 3中的任意一項(xiàng)所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng),其特征在于，所述內(nèi)窺鏡系統(tǒng)具有非易失性存儲(chǔ)器，該非易失性存儲(chǔ)器存儲(chǔ)所述形狀記憶元件的最小電阻值。
7.根據(jù)權(quán)利要求I 3中的任意一項(xiàng)所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng),其特征在于，所述控制部通過(guò)基于由所述電阻值檢測(cè)部檢測(cè)到的電阻值和所述形狀記憶元件的與所述第3位置對(duì)應(yīng)的電阻值的比例和微分控制，進(jìn)行向所述形狀記憶元件流過(guò)電流以使所述移動(dòng)部件從所述第I位置向第3位置移動(dòng)的控制。
8.一種內(nèi)窺鏡致動(dòng)器的控制方法，該方法通過(guò)以下部分對(duì)內(nèi)窺鏡的致動(dòng)器進(jìn)行控制， 所述部分為致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)部，其對(duì)所述致動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，所述致動(dòng)器具有形狀記憶元件，對(duì)用于使物鏡光學(xué)系統(tǒng)移動(dòng)的移動(dòng)部件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)是對(duì)被攝體進(jìn)行攝像的攝像元件用的物鏡光學(xué)系統(tǒng)；電阻值檢測(cè)部，其檢測(cè)所述形狀記憶元件的電阻值，以便檢測(cè)所述移動(dòng)部件的位置；指示輸入部，其輸入移動(dòng)所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)的指示；以及控制部，其根據(jù)由所述指示輸入部輸入的指示和與所述電阻值檢測(cè)部檢測(cè)到的電阻值對(duì)應(yīng)的所述移動(dòng)部件的位置，向所述致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)部輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，該方法的特征在于，所述控制部根據(jù)由所述指示輸入部輸入的所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)從第I位置向第2位置移動(dòng)的指示，向所述致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)部輸出所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使得向所述形狀記憶元件流過(guò)用于使所述移動(dòng)部件從所述第I位置超過(guò)所述第2位置向第3位置移動(dòng)的電流，在所述形狀記憶元件的電阻值成為比所述形狀記憶元件的最小電阻值大的第I電阻值之前，所述控制部向所述致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)部輸出所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使得在所述形狀記憶元件中流過(guò)第I恒定電流，當(dāng)所述形狀記憶元件的電阻值成為所述第I電阻值時(shí)，所述控制部向所述致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)部輸出所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使得在所述形狀記憶元件中流過(guò)第I保持用恒定電流，在所述形狀記憶元件中流過(guò)所述第I保持用恒定電流時(shí)，當(dāng)所述形狀記憶元件的電阻值成為第2電阻值時(shí)，在所述形狀記憶元件的電阻值未到達(dá)所述最小電阻值的范圍內(nèi)，所述控制部向所述致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)部輸出所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使得向所述形狀記憶元件流過(guò)用于使所述移動(dòng)部件保持在比所述第2位置更遠(yuǎn)離所述第I位置的位置的電流。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的內(nèi)窺鏡致動(dòng)器的控制方法，其特征在于，所述控制部通過(guò)反復(fù)進(jìn)行如下動(dòng)作，將所述移動(dòng)部件保持在比所述第2位置更遠(yuǎn)離所述第I位置的位置，所述動(dòng)作為在所述形狀記憶元件的電阻值成為所述第I電阻值之前， 在所述形狀記憶元件中流過(guò)第2恒定電流；以及當(dāng)所述形狀記憶元件的電阻值成為所述第 I電阻值時(shí)，使在所述形狀記憶元件中流過(guò)的電流減少到比所述第2恒定電流的電流值小的第3電流值而流過(guò)第2保持用恒定電流。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的內(nèi)窺鏡致動(dòng)器的控制方法，其特征在于，所述第2恒定電流的電流值比所述第I恒定電流的電流值小。
11.根據(jù)權(quán)利要求8 10中的任意一項(xiàng)所述的內(nèi)窺鏡致動(dòng)器的控制方法，其特征在于，所述控制部在將所述移動(dòng)部件保持在比所述第2位置更遠(yuǎn)離所述第I位置的位置時(shí)，當(dāng)所述形狀記憶元件的電阻值成為所述第I電阻值時(shí)，使所述第2保持用恒定電流的電流值增加第I規(guī)定值。
12.根據(jù)權(quán)利要求8 10中的任意一項(xiàng)所述的內(nèi)窺鏡致動(dòng)器的控制方法，其特征在于，所述控制部在將所述移動(dòng)部件保持在比所述第2位置更遠(yuǎn)離所述第I位置的位置時(shí)，當(dāng)從在所述形狀記憶元件中流過(guò)所述第2保持用恒定電流起到所述形狀記憶元件的電阻值成為所述第2電阻值為止的時(shí)間需要規(guī)定時(shí)間以上時(shí)，使所述第2保持用恒定電流的電流值減少第2規(guī)定值。
13.根據(jù)權(quán)利要求8 10中的任意一項(xiàng)所述的內(nèi)窺鏡致動(dòng)器的控制方法，其特征在于， 所述控制部通過(guò)基于由所述電阻值檢測(cè)部檢測(cè)到的電阻值和所述形狀記憶元件的與所述第3位置對(duì)應(yīng)的電阻值的比例和微分控制，進(jìn)行向所述形狀記憶元件流過(guò)電流以使所述移動(dòng)部件從所述第I位置向第3位置移動(dòng)的控制。
全文摘要
內(nèi)窺鏡系統(tǒng)(1)具有具有SMA線(21)并對(duì)用于使透鏡(24)移動(dòng)的移動(dòng)部件(30)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的致動(dòng)器(20)、輸出控制電路(52)、檢測(cè)電路(53)、以及CPU(51)。CPU(51)根據(jù)移動(dòng)透鏡(24)的指示和與檢測(cè)電路(53)檢測(cè)到的電阻值對(duì)應(yīng)的移動(dòng)部件(30)的位置，向輸出控制電路(52)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)。CPU(51)根據(jù)透鏡(24)從遠(yuǎn)點(diǎn)向近點(diǎn)位置移動(dòng)的指示，輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以使得向SMA線(21)流過(guò)用于使移動(dòng)部件(30)從遠(yuǎn)點(diǎn)位置向超過(guò)近點(diǎn)位置的位置移動(dòng)的電流，對(duì)SMA線(21)進(jìn)行加熱。然后，CPU(51)進(jìn)行預(yù)備加熱控制、保持用恒定電流轉(zhuǎn)移控制和再加熱控制。
文檔編號(hào)A61B1/04GK102612337SQ201180004542
公開(kāi)日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2011年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月8日
發(fā)明者天野正一, 矢吹公幸, 藤澤豊 申請(qǐng)人:奧林巴斯醫(yī)療株式會(huì)社