特許 6117542 拡大電子内視鏡

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6117542

(24)【登録日】2017年3月31日

(45)【発行日】2017年4月19日

(54)【発明の名称】拡大電子内視鏡

(51)【国際特許分類】

   A61B 1/00 20060101AFI20170410BHJP

   A61B 1/04 20060101ALI20170410BHJP

   A61B 1/06 20060101ALI20170410BHJP

   G02B 23/24 20060101ALI20170410BHJP

【ＦＩ】

   A61B1/00 300Y

   A61B1/04 372

   A61B1/06 B

   G02B23/24 B

【請求項の数】7

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2012-275107(P2012-275107)

(22)【出願日】2012年12月17日

(65)【公開番号】特開2014-117478(P2014-117478A)

(43)【公開日】2014年6月30日

【審査請求日】2015年11月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】000113263

【氏名又は名称】ＨＯＹＡ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090169

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 孝

(74)【代理人】

【識別番号】100124497

【弁理士】

【氏名又は名称】小倉 洋樹

(74)【代理人】

【識別番号】100147762

【弁理士】

【氏名又は名称】藤 拓也

(72)【発明者】

【氏名】小林 徹至

【審査官】 北島 拓馬

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０７５７８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０１５８８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２８７５７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０９８０５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２９９７３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２２５９４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２９７４１３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ １／００− １／３２

Ｇ０２Ｂ ２３／２４−２３／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ズームレンズの位置を調整するためのレンズ位置調整機構と、
前記レンズ位置調整機構を駆動するためのモータと、
前記モータの動力を前記レンズ位置調整機構に伝達するトルクワイヤと、
前記モータの回転を検知し、回転量を算出する回転量検出手段と、
前記ズームレンズを通して撮像を行う撮像素子と、
前記撮像素子で撮影される画像から前記ズームレンズの実倍率を算出する実倍率算出手段と、
前記実倍率と前記回転量から、前記ズームレンズの位置と前記回転量の対応付けを行う回転量対応付け手段と
を備えることを特徴とする拡大電子内視鏡。

【請求項2】

前記回転量検出手段がスコープ本体の操作部に設けられることを特徴とする請求項１に記載の拡大電子内視鏡。

【請求項3】

テレ側およびワイド側へ前記モータを回転させ、回転速度が所定回転数以下になるまでの区間を前記モータの可動範囲とし、前記可動範囲の中心を前記ズームレンズの可動範囲の中心に一致させるように前記対応付けを行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の拡大電子内視鏡。

【請求項4】

前記ズームレンズの可動範囲内の所定位置に対応する回転位置まで前記モータを回転させ、同位置での前記実倍率と想定倍率とを比較することで、前記トルクワイヤの回転方向に依存する特性の違いに起因する前記対応付けの誤差を補正することを特徴とする請求項３に記載の拡大電子内視鏡。

【請求項5】

前記誤差が、前記モータの前記テレ側および前記ワイド側への回転における最大トルクを調整し、前記実倍率と前記想定倍率を一致させることで補正されることを特徴とする請求項４に記載の拡大電子内視鏡。

【請求項6】

前記モータをワイド側またはテレ側から他方へと回転させながら前記実倍率の変化を検出することで前記実倍率と前記回転量との対応付けを行い、これにより前記ズームレンズの位置と前記回転量の対応付けを行うことを特徴とする請求項１に記載の拡大電子内視鏡。

【請求項7】

請求項１から請求項６の何れかに記載の拡大電子内視鏡を備えるとともに、プロセッサ装置を備えることを特徴とする電子内視鏡システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ズーム機構を備えた電子内視鏡に関し、特にトルクワイヤを用いてズームレンズの位置を制御する拡大電子内視鏡に関する。

【背景技術】

【0002】

電子内視鏡の挿入部先端の撮像光学系にズーム機構を設け、観察倍率を可変とした拡大内視鏡が知られている。内視鏡の先端は細径であることが求められるため、ズーム機構を駆動するモータは一般に内視鏡の操作部に設けられる。このときモータの回転力は、トルクワイヤを介して挿入部先端のズーム機構へと伝達される。ズーム機構の制御には、ズームレンズの位置を取得する必要があるが、レンズ位置を検出するセンサを挿入部先端に配置するのは細径化において不利であるとともに構造も複雑となる。

【0003】

このような問題に対しては、例えば操作部に配置されるモータの回転量からレンズ位置を把握する方法が考えられる。しかし、トルクワイヤには捩りが発生するため、レンズが可動範囲の一端に達して停止しても、モータは回転し続ける。そのため、レンズ位置を正確に把握するには、トルクワイヤの捩り分を含めたモータの回転量とレンズ位置の対応を予め求めておく必要がある。しかし、トルクワイヤの捩り分を含めたモータの回転量（可動範囲）は、個体差や経時劣化によりばらつくため、電子内視鏡毎にその対応を計測する必要がある。

【0004】

このような問題に対しては、レンズの可動範囲の中心と、モータの可動範囲（回転量）の中心は一致すると仮定して、モータをテレ側からワイド側まで動かし、トルクワイヤの捩り分を含めたモータの可動範囲とモータの回転量の対応を検出し、設計上既知であるレンズ可動範囲内におけるレンズ位置とモータの回転量との対応から、トルクワイヤの捩り分を含めたモータの回転量とレンズ位置の対応を求める構成が提案されている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１０−２８２０７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、テレ側、ワイド側においてトルクワイヤの捩り特性が一般に異なるため、一般にはモータの可動範囲（回転量）の中心は、レンズの可動範囲の中心に一致しない。そのため特許文献１の方法では、モータ回転量に対して想定されるレンズ位置が、実際のレンズ位置からずれてしまい正確な制御ができない。

【0007】

本発明は、トルクワイヤを用いてレンズの駆動を行う電子内視鏡において、トルクワイヤの捩り方向による特性の違いに影響されることなく、高い精度でレンズ位置制御を行うことを課題としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の拡大電子内視鏡のズームレンズ駆動装置は、ズームレンズの位置を調整するためのレンズ位置調整機構と、レンズ位置調整機構を駆動するためのモータと、モータの動力をレンズ位置調整機構に伝達するトルクワイヤと、モータの回転を検知し、回転量を算出する回転量検出手段と、ズームレンズを通して撮像を行う撮像素子と、撮像素子で撮影される画像からズームレンズの実倍率を算出する実倍率算出手段と、実倍率と回転量からズームレンズの位置と回転量の対応付けを行う回転量対応付け手段とを備えることを特徴としている。

【0009】

回転量検出手段は、スコープ本体の操作部に設けられることが好ましい。例えば、テレ側およびワイド側へモータを回転させ、回転速度が所定回転数に以下になるまでの区間をモータの可動範囲とし、この可動範囲の中心をズームレンズの可動範囲の中心に一致させるように上記対応付けを行う。

【0010】

ズームレンズの可動範囲内の所定位置に対応する回転位置までモータを回転させ、同位置での実倍率と想定倍率とを比較することで、トルクワイヤの回転方向に依存する特性の違いに起因する上記対応付けの誤差を補正する。この誤差は、例えばモータのテレ側およびワイド側への回転における最大トルクを調整し、実倍率と想定倍率を一致させることで補正される。

【0011】

また、モータをワイド側またはテレ側から他方へと回転させながら実倍率の変化を検出することで実倍率と回転量との対応付けを行い、これによりズームレンズの位置と回転量の対応付けを行なってもよい。

【0012】

本発明の電子内視鏡システムは、上記拡大電子内視鏡のズームレンズ駆動装置を備えることを特徴としている。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、トルクワイヤを用いてレンズの駆動を行う電子内視鏡において、トルクワイヤの捩り方向による特性の違いに影響されることなく、高い精度でレンズ位置制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の第１実施形態の電子内視鏡システムの構成を示す概略図である。

【図2】第１実施形態の原点検出処理動作におけるモータの駆動の様子を示すチャートである。

【図3】トルクワイヤの捩じり特性がテレ側への回転とワイド側への回転で異なる場合に検出されるモータの可動範囲の中心のずれを説明する図である。

【図4】第１実施形態の初期化処理のフローチャートである。

【図5】初期化処理に使用されるジグの側断面図および内側底面図である。

【図6】初期化処理後に実行されるユーザモードにおけるズーム制御のフローチャートである。

【図7】第２実施形態の初期化処理のフローチャートである。

【図8】第２実施形態の初期化処理におけるモータの回転位置（回転量）と実倍率の対応付けの様子を模式的に示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態である電子内視鏡システムの構成を示すブロック図である。

【0016】

電子内視鏡システム１０は、スコープ本体（電子内視鏡）１１と、スコープ本体１１が着脱自在に取り付けられるプロセッサ装置１２と、内視鏡画像を表示するモニタ装置１３を備える。スコープ本体１１は、可撓管からなり体内や管孔内に挿入される挿入部１４と、ユーザにより把持・操作され、挿入部１４の基端部が連結される操作部１５と、操作部１５とプロセッサ装置１２を電気的、光学的に接続する、ユニバーサルコード１６とコネクタ部１７を備える。

【0017】

プロセッサ装置１２には、画像処理を行う映像信号処理部１８と光源装置１９が設けられる。光源装置１９からは、ライトガイド２１を通して挿入部１４の先端まで照明光が伝送され、照明レンズ２１Ａを通して照明光が被写体へ照射される。挿入部１４の先端には撮像素子２２が設けられ、ライトガイド２１からの照明光の下、ズーム機構を含む撮像レンズ２２Ａを通して被写体像の撮影を行う。

【0018】

撮像素子２２は、例えばコネクタ部１７に設けられた撮像素子駆動回路２３からの駆動信号に基づき制御される。撮像素子２２からの画像信号は、アナログフロントエンド（ＡＦＥ）２４を介してデジタル信号に変換され、コネクタ部１７内のＦＰＧＡ２５へ入力される。ＦＰＧＡ２５は、入力された画像信号に対して所定の画像処理を施し、同期信号を付加してプロセッサ装置１２の映像信号処理部１８へと出力する。映像信号処理部１８では、入力された画像信号に対し所定の画像処理を施した後、例えば所定規格のビデオ信号に変換してモニタ１３などの出力装置へと出力する。

【0019】

撮像レンズ２２Ａにおいて、ズームレンズはカム環（図示せず）内に収容され、ギア（列）２６の回転に連動するカム２７の動きによってその位置が調整される。ギア（列）２６は、トルクワイヤ２８、ギア（列）３４を介して操作部１５に設けられるモータ２９と接続される。すなわち撮像レンズ２２Ａのズーム機構は、トルクワイヤ２８を通して伝達されるモータ２９の回転力により駆動される。

【0020】

モータ２９は、モータ駆動回路３０により制御され、その回転はエンコーダ３１により検出される。またエンコーダ３１では、モータ２９の回転量が算出されＦＰＧＡ２５へ出力される。また操作部１５には、ズーム機構を操作するためのボタン／レバー３２が設けられ、その操作信号はＦＰＧＡ２５に入力される。すなわちＦＰＧＡ２５では、ボタン／レバー３２の操作に基づき、モータ２９を駆動し、ズームレンズの位置を調整する。なお撮像素子駆動回路２３、モータ駆動回路３０は、ＦＰＧＡ２５により制御される。またＦＰＧＡ２５には不揮発性のメモリ３３が接続され、後述するようにモータ回転量とレンズ位置の対応などが記録される。

【0021】

次に、図２を参照して、第１実施形態の原点検出処理動作について説明する。図２は、第１実施形態の原点検出処理動作におけるモータ２９の駆動の様子を示すチャートであり、縦軸下向きに時間、横軸にモータ２９の回転回数（回転量）を示す。なお図２において横軸右側がズーム機構におけるテレ側に対応し、左側がワイド側に対応する。

【0022】

トルクワイヤ２８を用いて回転力をズーム機構に伝達する構成では、ズームレンズの移動が係止機構により停止されても、モータ２９はトルクワイヤ２８が捻られて一定のトルクが発生するまで回転する。このため、モータ２９の可動範囲（回転範囲）Ａ１はズーム機構の係止機構により規定されるズームレンズの可動範囲Ａ２よりも広くなり、以下に説明する両可動範囲の対応付けを行うまで、両可動範囲の間の対応は不明である。すなわち、モータ２９の回転量とズームレンズの位置の対応付けがなされていない。

【0023】

電源投入時、ズームレンズの位置は不明であり例えば不定位置Ｐ０にある。原点検出処理では、まずモータ２９をテレ側へ回転し、ズーム機構のカム環がテレ側の係止機構に当てつけられ、トルクワイヤ２８に一定の負荷（トルク）が発生する位置Ｐ１まで回転し続ける。所定時間（例えば１ｍｓ）経過後、モータ２９は反転されワイド側への回転に切替えられる。このときエンコーダ３１によりその回転回数（回転量）が計数される。そしてモータ２９はズーム機構のカム環がワイド側の係止機構に当てつけられ、トルクワイヤ２８に一定の負荷（トルク）が発生する位置Ｐ２まで回転され続ける。

【0024】

トルクワイヤ２８の捩じり特性が回転方向に依存しなければ、ズームレンズの可動範囲Ａ２の中心と、モータ２９の可動範囲Ａ１の中心は一致する。したがって、第１実施形態では、両中心が一致するものと仮定して、可動範囲Ａ１にけるモータ２９の回転量を可動範囲Ａ２に対応付ける。すなわち、ズームレンズが可動範囲Ａ２に亘って移動されるときのモータ２９の回転量は設計上既知であるため、モータ２９の回転位置をＰ１からＰ２まで移動して可動範囲Ａ１に対応する回転量を求め、両可動範囲の中心が一致すると仮定すると、モータ２９の回転量とズームレンズの位置の対応が取得される。

【0025】

更に原点検出処理では、ズームレンズをズーム制御の基点となる原点へと移動する。原点は、ズームレンズの可動範囲Ａ２のワイド側限界位置から所定回転量Ｄ、ワイド側に戻った位置Ｐ３に設定される。原点検出処理では、位置Ｐ２に達してから所定時間（例えば１ｍｓ）経過後、モータ２９を原点位置まで回転させる。なお、原点位置がズームレンズの可動範囲Ａ２のワイド側限界位置よりもワイド側に設けられるのは、トルクワイヤ２８のトルクで、カム環を係止機構に当てつけ、その位置を安定的に固定するためである。

【0026】

以上の原点検出処理で、モータ２９の回転量とズームレンズの位置の対応が一応は設定される。しかし、トルクワイヤ２８の捩じり特性は、一般にテレ側へ回転させる場合とワイド側へ回転させる場合とで異なるため、カム環が係止機構に当てつけられトルクワイヤ２８に一定のトルクが発生するまでにモータ２９が回転する量はテレ側とワイド側で異なる。そのためこれらの違いを補正しないと、モータ２９の可動範囲Ａ１の中心が、ズームレンズの可動範囲Ａ２の中心に実際に一致しておらず、ズームレンズの位置を正確に制御することはできない。

【0027】

次に図３を参照して、トルクワイヤ２８の捩じり特性がテレ側への回転とワイド側への回転で異なる場合の検出結果を示し、可動範囲Ａ２の中心に対する可動範囲Ａ１の中心のずれ方について説明する。

【0028】

図３（ａ）は、トルクワイヤ２８の捩り特性が回転方向に依存しない場合、すなわち理想的な状況において、モータ２９が可動範囲Ａ１に亘り回転されるときにエンコーダ３１から出力される電圧パルス信号（例えば１回転で１パルス出力）の変化を示すグラフである。図３（ｂ）は、図３（ａ）の出力を周波数ｆ（縦軸）に換算して示すグラフである（なお周波数ｆはモータ２９の回転速度に対応する）。また図３（ｃ）は、トルクワイヤ２８の捩じり特性がテレ側とワイド側の回転で異なる場合を例示する図３（ｂ）に対応するグラフである。なお図３において横軸は何れも回転回数（回転量）に対応する。

【0029】

モータ２９の回転が可動範囲Ａ２内で行われるとき、負荷は最小かつ略一定であり、エンコーダ３１から出力される信号の周波数は最大値ｆｍを取り、可動範囲Ａ２に亘り略一定である。カム環が係止機構に当てつけられその回転が停止されると、トルクワイヤ２８に掛かる負荷トルクは徐々に増大し、これに対応してエンコーダ３１からの出力信号の周波数ｆは低下する。図３（ｂ）、（ｃ）において、周波数ｆ０はカム環が係止機構に当てつけられていると判定する基準値であり、本実施形態ではエンコーダ３１からの出力信号が周波数ｆ０まで低下するとカム環が係止機構に当てつけられたものと判断する。

【0030】

図３（ｂ）の理想的な場合には、モータ２９の可動範囲Ａ１の中心Ｃ１はズームレンズ（カム環）の可動範囲Ａ２の中心Ｃ２に一致するので、前述したように可動範囲Ａ１に対応する回転量を検出すれば、モータ２９の回転量とズームレンズの位置の対応が得られ、ズームレンズの位置はモータ２９の回転量をモニタすることで正確に制御することができる。

【0031】

一方、図３（ｃ）の場合、カム環が係止機構に当てつけられてからのモータ１回転当たりのトルクの増大はワイド側へ回転するときの方が、テレ側へ回転するときよりも緩やかである。そのため可動範囲Ａ１の中心Ｃ１は、ワイド側へ偏倚し、可動範囲Ａ２の中心Ｃ２からずれる。このような状況で、可動範囲Ａ１の中心Ｃ１が可動範囲Ａ２の中心Ｃ２に一致すると仮定してモータ２９の回転量とズームレンズの位置の対応付けを行うと、ズームレンズの制御において上記偏倚分の誤差が発生する。

【0032】

次に図１、図４、図５を参照して、上記偏倚を補正する第１実施形態における初期化処理について説明する。なお図４は、第１実施形態の初期化処理のフローチャートである。

【0033】

電子内視鏡システム１０の電源がオンされ、スコープ本体１１に電力が供給されるとスコープ本体１１のＦＰＧＡ２５において本処理が実行される。ステップＳ１００では、テレ側ヘ向けてモータ２９が回転され、ステップＳ１０２においてテレ側およびワイド側への回転でそれぞれ利用される最大トルクの初期値が設定される。

【0034】

ステップＳ１０４では、図２を参照して説明した原点検出処理が実行され、ステップＳ１０６においてモータ２９が可動範囲Ａ２の中心位置まで回転される。ステップＳ１０８では、撮像素子２２で撮影される画像から、現在の実倍率を算出する。

【0035】

本実施形態において初期化処理は、図５に示されるジグ４０の中に挿入部１４の先端を挿入し、先端とジグ底面の距離を一定に維持した状態で行われる。すなわち実倍率はジグ４０の底面に描かれた基本図形の大きさから算出される。図５（ａ）には、ジグ４０の側断面図と、側断面図におけるＡ−Ａ線でジグ４０を切断し、その内側底面を見た図が示される。ジグ４０は、略円筒形を呈し、その底面４１の略中央には図５（ａ）に示されるように所定の図形Ｍが描かれている。ジグ４０の入口側には挿入部１４を位置決めし、その位置を固定するサポート部４２が設けられる。すなわちサポート部４２には、挿入部１４の外径と略同じ寸法の内径を有する孔４３が設けられ、孔４３の奥には、挿入された挿入部１４の先端と係合し、その軸方向の移動を規制する係止部が設けられる。なお図５（ｂ）に挿入部１４がジグ４０に挿入され、位置決めされた状態が示される。

【0036】

ステップＳ１１０では、ステップＳ１０８で取得された実倍率が想定される倍率に等しいか否かが判定される。実倍率が想定倍率に等しくなく、図３を参照して説明した偏倚が存在する場合には、ステップＳ１１２において、実倍率が想定倍率よりも大きいか否かが判定され、偏倚がテレ側、ワイド側の何れの方向へ発生しているかが判定される。

【0037】

実倍率が想定倍率よりも大きいときには、テレ側へ偏倚していると考えられるので、ステップＳ１１４においてテレ側へ回転するときの最大トルクを所定量低減し、ステップＳ１０４の原点検出処理を再度実行し、ステップＳ１０６〜Ｓ１１２の処理を繰り返す。一方、字倍率が想定倍率未満のときには、ワイド側へ偏倚していると考えられるので（図３（ｂ）に対応）、ステップＳ１１６においてワイド側へ回転するときの最大トルクを所定量低減し、ステップ１０４の原点検出処理に戻り、同様に以下の処理を繰り返す。すなわち、同処理を繰り返すことにより、テレ側、ワイド側への最大トルクが、可動範囲Ａ１の中心が、可動範囲Ａ２の中心に一致する（偏倚がない）ように調整される。

【0038】

一方、ステップＳ１１０において実倍率が想定倍率に等しい場合には、偏倚が存在しないので、ステップＳ１１８において原点への移動が行われ第１実施形態の初期化処理は終了する。

【0039】

図５に示される初期化処理が終了し、モータ２９の回転量とズームレンズの位置の対応が適正に設定され、モータ２９の回転位置が原点位置に移動されると、図６に示されるユーザモードにおける通常のズーム処理が開始される。

【0040】

図６は、ユーザモードのフローチャートである。ユーザモードが開始されると、まずステップＳ２００においてモータ２９が停止され、ステップＳ２０２において、ズーム操作を行うスイッチ入力があったかが判定され、スイッチ入力があるまで同処理が繰り返される。ステップＳ２０２においてズーム操作があったと判定されると、ステップＳ２０４において、その操作がワイド（ｗｉｄｅ）側への移動を支持するものなのか、テレ（ｔｅｌｅ）側への移動を指示するものなのかが判定される。

【0041】

ステップＳ２０４において、操作がワイド側への移動指示であると判定されると、ステップＳ２０６において、現在の位置がワイド端に達しているか否かが判定される。ワイド端に達していればそれ以上は駆動できないので、ステップＳ２００に戻りモータを停止し、以下同様の処理を繰り返す。一方、ワイド端に達していなければ、ステップＳ２０８において、モータ２９をワイド側へ所定量回転してズームレンズをワイド側へ所定量移動する。そしてその後、ステップＳ２００に戻り、以下同様の処理を繰り返す。

【0042】

一方ステップＳ２０４において、操作がテレ側への移動指示であると判定されると、ステップＳ２１２において、現在の位置がテレ端に達しているか否かが判定される。テレ端に達していればそれ以上は駆動できないので、ステップＳ２００に戻りモータを停止し、以下同様の処理を繰り返す。一方、テレ端に達していなければ、ステップＳ２１４において、モータ２９をテレ側へ所定量回転してズームレンズをワイド側へ所定量移動する。そしてその後、ステップＳ２００に戻り、以下同様の処理を繰り返す。

【0043】

以上のように、第１実施形態によれば、撮影画像を参照することで、モータの可動範囲の中心をズームレンズの可動範囲の中心に正確に一致させることができ、モータの回転量とズームレンズの位置を正確に対応付けできる。これにより、挿入部先端にズームレンズやカム環の実際の位置を検出するセンサを配置することなく、その位置を正確に把握でき、高い精度でズームレンズの位置制御を行うことができる。また、本実施形態では、上述した初期化処理を行うことでモータの回転量とズームレンズの位置を正確に対応付けできるので、スコープの固体差や経年劣化に関わらず常に適正な制御が可能となる。

【0044】

次に図１、図７、図８を参照して本発明の第２実施形態について説明する。第１実施形態の初期化処理では、モータ２９の可動範囲の中心をズームレンズの可動範囲の中心に合わせることで、モータの回転量とズームレンズの位置の対応付けを行った。しかし第２実施形態の初期化処理では、各回転位置に対して実倍率を逐次算出することで、モータの回転量とズームレンズの位置の対応を取得する。なおその他の構成は第１実施形態と同様なのでその説明を省略する。

【0045】

図７は、第２実施形態の初期化処理のフローチャートであり、図８は、第２実施形態の初期化処理におけるモータ２９の回転位置（回転量）と実倍率の対応付けの様子を模式的に示すグラフである。なお、図８（ａ）、図８（ｂ）の各グラフは、第１実施形態の図３（ａ）、図３（ｂ）に略対応する。略電子内視鏡システム１０の電源がオンされ、スコープ本体１１に電力が供給されるとスコープ本体１１のＦＰＧＡ２５において本処理が実行される。ステップＳ３００では、テレ側ヘ向けてモータ２９が回転されズームレンズのテレ側への移動が開始される。ステップＳ３０２では、エンコーダ３１の出力の周波数ｆがｆ０以下になったか否かが判定され、ｆ０以下となるまでステップＳ３０２の判定が繰り返される。

【0046】

ステップＳ３０２においてエンコーダ３１の出力の周波数ｆがｆ０以下であると判定されると、ステップＳ３０４においてモータ２９の駆動が停止され、ステップＳ３０６においてエンコーダ３１からの出力パルス（例えば１回転で１パルス）をカウントするカウンタを０にリセットする。その後ステップＳ３０８においてモータ２９の回転がワイド側へと反転される。

【0047】

ステップＳ３１０では、ジグ４０の画像から実倍率が検出され、前回検出された実倍率から変化があったか否かが判定される。倍率に変化があった場合には、モータ２９の現回転位置は、ズームレンズの可動範囲Ａ２内にあるので、ステップＳ３１２において、検出された実倍率が現回転位置に対応付けられ（マッピングされ）てメモリ３３に記録され、ステップＳ３１４において周波数ｆがｆ０以下となったか否かが判定される。すなわちワイド端の検出が行われる。

【0048】

一方、ステップＳ３１０において倍率に変化がない場合には、モータ２９の現回転位置はズームレンズの可動範囲Ａ２以外の位置なので、ステップＳ３１４に直接進み周波数ｆがｆ０以下となったか否かが判定される。

【0049】

ステップＳ３１４において、ｆ≦ｆ０でないと判定される場合には、ステップＳ３１０に戻り以下同様の処理が繰り返される。ｆ≦ｆ０であると判定されると、ワイド端に到達していると判断されるので、ステップＳ３１６においてモータ２９の回転が停止され、ステップＳ３１８においてエンコーダ３１のパルスを計数しているカウンタが停止される。

【0050】

ステップＳ３２０では、ステップＳ３１２で得られたマッピングを利用して図２を参照して説明した原点位置Ｐ３までの回転量が算出され、ステップＳ３２２でモータ２９がテレ側へと算出された回転量分回転され、モータ２９の回転位置が原点へと移動される。以上により、第２実施形態の初期化処理は終了し、その後は図６のフローチャートを参照して説明したユーザモードが実行される。

【0051】

以上のように第２実施形態でも、撮影画像を用いて第１実施形態と同様に、モータの回転量とズームレンズの位置の正確な対応付けができ、これにより、挿入部先端にズームレンズやカム環の実際の位置を検出するセンサを配置することなく、その位置を正確に把握でき、高い精度でズームレンズの位置制御を行うことができる。また、第１実施形態と同様に、第２実施形態の初期化処理を行うことでモータの回転量とズームレンズの位置を正確に対応付けできるので、スコープの固体差や経年劣化に関わらず常に適正な制御が可能となる。

【0052】

なお、本実施形態では、ジグに描かれた図形を特定の距離から撮影することで実倍率を算出したが、例えば撮像面上のイメージサークルの大きさからズームレンズの実倍率を算出することも可能である。なお、モータの可動範囲に亘る回転量を求める際のモータの回転方向は、ワイド側からテレ側とすることもできる。

【0053】

第１実施形態では、モータをモータの可動範囲の中心にまで移動させてと実倍率と想定倍率の比較を行ったが、ズームレンズの可動範囲内の特定位置に対応する回転位置であれ中心でなくともよい。

【符号の説明】

【0054】

１０ 電子内視鏡システム
１１ スコープ本体（電子内視鏡）
１２ プロセッサ装置
１３ モニタ装置
１４ 挿入部
１５ 操作部
１６ カム
１７ コネクタ部
１８ 映像信号処理部
１９ 光源装置
２２ 撮像素子
２２Ａ 撮像レンズ
２３ 撮像素子駆動回路
２４ アナログフロントエンド（ＡＦＥ）
２５ ＦＰＧＡ
２６、３４ ギア
２８ トルクワイヤ
２９ モータ
３０ モータ駆動回路
３２ ボタン／レバー
３３ メモリ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】