(57)【要約】【課題】対物光学系の可動レンズを目標位置に正確に移動することができる内視鏡システムを提供する。【解決手段】駆動信号の印加で可動レンズ２１ａおよび磁石２４を移動させるコイルを有するアクチュエータ２３と、磁石２４の磁束に応じて可動レンズ２１ａの位置を示す位置検出信号を出力する位置センサ２５と、コイルの磁束による位置検出信号へのクロストークを補正するための補正情報を記憶する内視鏡メモリ２７と、を有する内視鏡２と、駆動信号と補正情報とに基づいて位置検出信号を補正する補正部４４と、目標位置と補正された位置検出信号とに基づく駆動信号をアクチュエータ２３へ出力する駆動制御回路３８と、を有するプロセッサ３と、を含む内視鏡システム１。【選択図】図２
2020081213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内視鏡と、前記内視鏡を接続するプロセッサと、を含む内視鏡システムにおいて、
前記内視鏡は、
被検体像を結像する対物光学系と、
前記対物光学系の結像状態を調整する可動レンズと、
前記可動レンズと一体的に移動する磁石と、駆動信号を印加することで前記可動レンズおよび前記磁石を電磁力で移動させるコイルと、を有するアクチュエータと、
前記磁石が発生する磁束密度に応じて、前記可動レンズの位置を示す位置検出信号を出力する位置センサと、
前記駆動信号が印加された前記コイルが発生する磁束密度が、前記位置検出信号に及ぼすクロストークの影響を補正するための補正情報を記憶する内視鏡メモリと、を有しており、
前記プロセッサは、
前記駆動信号と、前記内視鏡メモリから取得した前記補正情報とに基づいて、前記位置センサから取得した前記位置検出信号を補正する補正部と、
前記可動レンズの目標位置と、前記補正部により補正された前記位置検出信号と、に基づいたフィードバック制御により生成した前記駆動信号を、前記アクチュエータへ出力するコントローラと、を有していることを特徴とする内視鏡システム。
【請求項２】
前記プロセッサは、
前記可動レンズの位置の変位量が前記コントローラが停止とみなす変位量になるための、振幅および周波数の交流信号である重畳信号を発生する重畳信号生成部と、
前記補正情報を算出する補正情報算出部と、
をさらに有しており、
所定の動作条件が設定されている場合に、
前記重畳信号生成部は、前記重畳信号を発生し、
前記コントローラは、前記目標位置が一定位置となるようにサーボ制御するための前記駆動信号を生成し、生成した前記駆動信号に前記重畳信号を重畳して前記アクチュエータへ出力し、
前記補正情報算出部は、前記位置センサから取得した前記位置検出信号における、前記重畳信号と同期する信号成分の振幅を検出し、前記重畳信号の振幅に対する前記信号成分の振幅の比を、前記補正情報として算出し、
前記内視鏡メモリは、前記補正情報算出部により算出された前記補正情報を記憶することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項３】
前記プロセッサは、前記位置センサから取得したアナログの前記位置検出信号を、デジタルの前記位置検出信号に変換するＡ／Ｄ変換器をさらに有し、
前記コントローラが停止とみなす前記変位量は、前記Ａ／Ｄ変換器によるビット変換精度未満の信号値に対応する変位量であることを特徴とする請求項２に記載の内視鏡システム。
【請求項４】
前記補正部は、前記位置センサから取得した前記位置検出信号から、前記駆動信号に前記内視鏡メモリから取得した前記補正情報を乗算した信号を減算することにより、前記位置検出信号を補正することを特徴とする請求項２に記載の内視鏡システム。
【請求項５】
前記コントローラは、サーボ制御する前記目標位置を複数設定し、
前記補正情報算出部は、設定された複数の前記目標位置のそれぞれに対して、複数の前記補正情報を算出し、
前記内視鏡メモリは、複数の前記補正情報を、複数の前記目標位置にそれぞれ対応させて記憶することを特徴とする請求項２に記載の内視鏡システム。
【請求項６】
前記プロセッサは、前記位置センサから取得した前記位置検出信号に対して、カットオフ周波数以下の周波数の信号成分を通過させ、前記カットオフ周波数よりも高い周波数の信号成分を低減するフィルタ処理を行って前記補正部へ出力するものであって、前記カットオフ周波数を変化させることができる可変フィルタ部をさらに有し、
前記可変フィルタ部は、前記所定の動作条件が設定されていない場合に前記重畳信号の周波数よりも低い第１のカットオフ周波数を設定し、前記所定の動作条件が設定されている場合に、前記重畳信号の周波数よりも高い第２のカットオフ周波数を設定することを特徴とする請求項２に記載の内視鏡システム。
【請求項７】
前記内視鏡メモリは、前記アクチュエータの特性に応じて定められた、０よりも大きく１以下の値の補正率をさらに記憶しており、
前記プロセッサは、前記位置検出信号の精度を優先する場合よりも、前記フィードバック制御の安定性を優先する場合の方が値が小さくなるように、前記内視鏡メモリから取得した前記補正率を適応的に変更する補正率変更部をさらに有し、
前記補正部は、前記補正率変更部により変更された前記補正率を用いて、前記内視鏡メモリから取得した前記補正情報を補正し、補正した前記補正情報と、前記駆動信号と、に基づいて、前記位置センサから取得した前記位置検出信号を補正することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータにより対物光学系の結像状態を調整する内視鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、デジタルカメラ等の撮像装置においては、アクチュエータを用いてフォーカス調整やズーム調整が行われている。
【０００３】
例えば、特開２０１５−８８９５６号公報には、撮像装置であるデジタルカメラにおいて、振れ補正部材（イメージセンサまたはレンズ）を駆動用コイルで駆動する際に、振れ補正部材の位置を磁気センサ（ホールセンサ）により検出する技術が記載されている。ただし、磁気センサは、振れ補正部材の位置に対応する磁気を検出するだけでなく、駆動用コイルが発生する磁気をノイズとして検出してしまう。このために、駆動信号と、駆動信号が駆動用コイルに出力されたときの磁気センサの検出信号とからノイズ係数を予め算出し、磁気センサの検出信号から駆動用コイルが発生した磁気に対応するノイズ信号成分を除去するようになっている。
【０００４】
そして、ノイズ係数算出用の測定を行うにあたっては、該公報の段落［００５１］等に記載されているように、ホールセンサが磁石の磁力変化の影響を受けないように、イメージセンサ（可動ステージ）を移動しないようにロックするか、イメージセンサ（可動ステージ）を装着する前に測定することになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−８８９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特開２０１５−８８９５６号公報に記載の技術において、ノイズ係数を測定するために可動ステージをロックする場合には、ロックのための装置や機構を設けることになるために、配置スペースが必要になるだけでなく、コストがアップし、タクトタイムが増加してしまう。特に内視鏡は、対物光学系を配置する挿入部の先端部の小型細径化が求められるために、配置スペースが必要になることは好ましくない。
【０００７】
また、該公報に記載の技術において、可動ステージを装着する前にノイズ係数を測定する場合には、その後の組み立てによる影響によって、測定したノイズ係数が正確な値とならなくなってしまう。さらに、製品使用時にキャリブレーションとしてノイズ係数を再測定することができないだけでなく、リペア時であっても可動ステージを着脱することは困難であるためにノイズ係数を再測定することができず、長期間の使用によってノイズ係数が変化したとしてもその値を取得することができない。
【０００８】
さらに、該公報に記載の技術においては、求めたノイズ係数をそのまま用いて磁気センサの検出信号を補正し、補正した検出信号を用いて可動ステージの位置制御を行っているが、この場合には、必ずしも高い制御安定性が得られるとは限らない。一方、制御安定性を考慮して検出信号の補正を止めると、高い精度での位置検出ができなくなってしまう。こうして、従来技術では、制御安定性と位置検出精度とを両立することが困難であった。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、内視鏡の対物光学系の結像状態を調整する可動レンズを、目標位置に正確に移動することができる内視鏡システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様による内視鏡システムは、内視鏡と、前記内視鏡を接続するプロセッサと、を含む内視鏡システムにおいて、前記内視鏡は、被検体像を結像する対物光学系と、前記対物光学系の結像状態を調整する可動レンズと、前記可動レンズと一体的に移動する磁石と、駆動信号を印加することで前記可動レンズおよび前記磁石を電磁力で移動させるコイルと、を有するアクチュエータと、前記磁石が発生する磁束密度に応じて、前記可動レンズの位置を示す位置検出信号を出力する位置センサと、前記駆動信号が印加された前記コイルが発生する磁束密度が、前記位置検出信号に及ぼすクロストークの影響を補正するための補正情報を記憶する内視鏡メモリと、を有しており、前記プロセッサは、前記駆動信号と、前記内視鏡メモリから取得した前記補正情報とに基づいて、前記位置センサから取得した前記位置検出信号を補正する補正部と、前記可動レンズの目標位置と、前記補正部により補正された前記位置検出信号と、に基づいたフィードバック制御により生成した前記駆動信号を、前記アクチュエータへ出力するコントローラと、を有している。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の内視鏡システムによれば、内視鏡の対物光学系の結像状態を調整する可動レンズを、目標位置に正確に移動することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態１における、内視鏡とプロセッサとが着脱可能に構成された内視鏡システムの構成を示す図。
【図２】上記実施形態１において、対物光学系の駆動に関連する、内視鏡およびプロセッサの電気的および光学的な構成の要部を示す図。
【図３】上記実施形態１における対物光学系およびアクチュエータの構成を示す断面図。
【図４】上記実施形態１において、アクチュエータに印加する交流の駆動信号の周波数と、駆動された可動部に生じる振幅と、の関係を示す線図。
【図５】上記実施形態１において、駆動信号を、低周波数にしたときの位置検出信号と、高周波数にしたときの位置検出信号と、の例を示す線図。
【図６】上記実施形態１の内視鏡システムにおけるアクチュエータ制御の処理を示すフローチャート。
【図７】上記実施形態１において、図６のステップＳ３におけるキャリブレーション制御の詳細を示すフローチャート。
【図８】上記実施形態１において、図６のステップＳ８におけるフィードバック制御の詳細を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
［実施形態１］
【００１４】
図１から図８は本発明の実施形態１を示したものであり、図１は内視鏡２とプロセッサ３とが着脱可能に構成された内視鏡システム１の構成を示す図である。
【００１５】
本実施形態における撮像装置としての内視鏡システム１は、例えば、被検体の光学像を撮像して撮像信号を出力する電子内視鏡システムとして構成されている。ここに、内視鏡システム１は、医療用、工業用、学術等のその他用の、何れでも構わない。
【００１６】
内視鏡システム１は、内視鏡２と、内視鏡２とは別体に構成されたプロセッサ３と、を備えている。プロセッサ３は、照明光を発光する光源装置４と、内視鏡２からの撮像信号を処理するビデオプロセッサ５と、ビデオプロセッサ５から出力される映像信号に基づき内視鏡画像を表示するモニタ６と、を備えている。なお、モニタ６は、プロセッサ３に含まれるに限るものではなく、別途の外付けモニタをプロセッサ３に接続して用いても構わない。また、光源装置４は、ビデオプロセッサ５と一体に構成されていても構わない。
【００１７】
内視鏡２は、被検体内に挿入される細長の挿入部１１と、挿入部１１の基端側に設けられた操作部１２と、操作部１２の例えば側部から延出されたユニバーサルコード１３と、を備え、後述するように電子内視鏡として構成されている。ただし、内視鏡２は、後述するようなアクチュエータ２３（図２、図３等参照）により対物光学系２１（図２、図３等参照）を駆動する構成であれば、電子内視鏡に限定されるものではなく光学内視鏡であっても構わない。
【００１８】
挿入部１１は、先端側から基端側に向かって順に、先端部１１ａと、湾曲部１１ｂと、可撓管部１１ｃと、を備えている。なお、ここでは内視鏡２が軟性鏡である場合を例に挙げるが、硬性鏡であっても構わない。
【００１９】
先端部１１ａの内部には、対物光学系２１、撮像素子２２（図２参照）、アクチュエータ２３、磁石２４（図２、図３等参照）、位置センサ２５（図２、図３等参照）などが配設されている。
【００２０】
操作部１２は、鉗子口１２ａと、グリップ部１２ｂと、ユーザ操作部１２ｃと、を備えている。
【００２１】
鉗子口１２ａは、挿入部１１内に設けられた鉗子チャンネルの基端側の開口部である。一方、鉗子チャンネルの先端側の開口部は、先端部１１ａに配置されている。そして、鉗子口１２ａから鉗子などの処置具を挿入して先端部１１ａから突出させることで、処置具により被検体に対する各種の処置を行うことができるようになっている。
【００２２】
グリップ部１２ｂは、内視鏡２を操作する術者が手で把持する部位である。
【００２３】
ユーザ操作部１２ｃは、内視鏡２を含む内視鏡システム１に対する各種の操作を術者が行うための部位である。
【００２４】
ユーザ操作部１２ｃは、２つの湾曲操作部１４と、送気送水ボタン１５と、吸引ボタン１６と、スイッチ部１７と、を備えている。
【００２５】
２つの湾曲操作部１４の内の、一方は湾曲部１１ｂを上下方向に湾曲操作するためのもの、他方は湾曲部１１ｂを左右方向に湾曲操作するためのとなっている。そして、上下の湾曲と左右の湾曲とを組み合わせることで、湾曲部１１ｂを所望の方向に湾曲操作することが可能となっている。
【００２６】
送気送水ボタン１５は、例えば上述した鉗子チャンネルを経由して、先端部１１ａ側へ送気／送水するための操作ボタンである。
【００２７】
吸引ボタン１６は、例えば上述した鉗子チャンネルを経由して、先端部１１ａ側から吸引を行うための操作ボタンである。
【００２８】
スイッチ部１７は、複数のスイッチ１７ａを備えて構成されており、主に撮像に関連する操作が行われる。例えば、あるスイッチ１７ａは静止画像を撮像するためのレリーズボタンとして機能し、他のあるスイッチ１７ａはモニタ６により観察中の映像を静止するためのフリーズボタンとして機能し、さらに他のあるスイッチ１７ａは対物光学系２１のフォーカス位置を調整するためのフォーカスボタン（または、ズーム位置を調整するためのズームボタンでも構わない）として機能するようになっている。
【００２９】
ユニバーサルコード１３は、ライトガイドバンドルおよび信号線を内蔵している。ここに、ライトガイドバンドルは、光源装置４で発生した照明光を、先端部１１ａの照明窓から被検体へ照射するために伝送するものである。また、信号線は、撮像素子２２の撮像に関連する各種の信号、アクチュエータ２３の駆動や位置検出に関連する各種の信号、および内視鏡情報の伝達などに用いられるものである。
【００３０】
ユニバーサルコード１３の基端には、光源装置４に着脱自在に接続するためのスコープコネクタ１３ａが設けられている。そして、スコープコネクタ１３ａを光源装置４に接続することで、ライトガイドバンドルの基端に照明光が供給され得る状態となる。
【００３１】
また、スコープコネクタ１３ａの例えば側部から、上述した信号線を内蔵するスコープケーブル１３ｂが延出されている。スコープケーブル１３ｂの基端には、ビデオプロセッサ５に着脱自在に接続するための電気コネクタ１３ｃが設けられている。そして、電気コネクタ１３ｃをビデオプロセッサ５のコネクタ受け５ａに接続することで、信号線を経由して、内視鏡２の電気回路とビデオプロセッサ５の電気回路とが接続される。なお、スコープケーブル１３ｂは、スコープコネクタ１３ａに対して着脱可能であっても構わないし、ユニバーサルコード１３およびスコープケーブル１３ｂと一体に構成されていてもよい。
【００３２】
ビデオプロセッサ５は、内視鏡２へ電力を供給して、内視鏡２の電気的な構成を制御するものである。また、ビデオプロセッサ５は、内視鏡２の撮像素子２２から得られた撮像信号を処理して映像信号を生成する。
【００３３】
モニタ６は、例えばカラーモニタとして構成されており、ビデオプロセッサ５に接続されている。そして、モニタ６は、ビデオプロセッサ５により処理された映像信号を受けて、内視鏡画像を表示する。さらに、モニタ６には、内視鏡システム１に係る各種の情報なども表示することができるようになっている。
【００３４】
次に、図２は、対物光学系２１の駆動に関連する、内視鏡２およびプロセッサ３の電気的および光学的な構成の要部を示す図である。なお、図２において、細線の矢印はデジタル信号の流れを示し、通常の太さの矢印はアナログ信号の流れを示している（ただし、図２に示すのは、デジタル信号とアナログ信号との区分けを示す単なる一例である）。
【００３５】
内視鏡２は、上述したように、対物光学系２１、撮像素子２２、アクチュエータ２３、磁石２４、位置センサ２５、およびユーザ操作部１２ｃを備えると共に、さらにセンサ増幅回路２６、および内視鏡メモリ２７を備えている。
【００３６】
対物光学系２１は、被検体の光学像（被検体像）を撮像素子２２の撮像面に結像する。対物光学系２１は、可動レンズ２１ａと、固定レンズ２１ｂ（図３参照）と、を備えている。可動レンズ２１ａは、対物光学系２１の結像状態を調整するためのものであり、固定レンズ２１ｂに相対して、対物光学系２１の光軸Ｏの方向に移動可能となっている。可動レンズ２１ａが光軸Ｏの方向に移動すると、対物光学系２１の結像状態が調整され、例えばフォーカス位置（または、ズーム位置でも構わない）が変更される。従って、可動レンズ２１ａは、例えばフォーカスレンズ（またはズームレンズ）として機能する。なお、ここでは移動可能な光学素子として可動レンズ２１ａを例に挙げているが、レンズに限定されるものではなく、光学フィルタ、光学絞り、ミラーなどのその他の光学素子であっても構わない。
【００３７】
撮像素子２２は、撮像面に複数の画素が配列されており、対物光学系２１により結像された被検体像を各画素で光電変換することにより、複数の画素信号で構成される撮像信号を生成する。なお、対物光学系２１および撮像素子２２を含んで撮像装置の撮像系が構成されている。
【００３８】
アクチュエータ２３は、可動レンズ２１ａを光軸Ｏ方向に移動するものであり、具体的には電磁力によって駆動力を発生させるボイスコイルモータ（ＶＣＭ：Voice Coil Motor）として構成されている。
【００３９】
また、磁石２４は、永久磁石等で構成されていて、可動レンズ２１ａと光軸Ｏ方向に一体的に移動するように配置されている。磁石２４が発生する磁場は、位置センサ２５が、磁石２４と一体的に移動する可動レンズ２１ａの位置を検出するために用いられる。
【００４０】
さらに本実施形態の磁石２４は、位置検出に用いられるだけでなく、先端部１１ａの小型化を達成するために、ボイスコイルモータの一部を兼ねるように構成されている。従って、ボイスコイルモータとして構成されたアクチュエータ２３は、磁石２４と、後述するコイル２３ａ，２３ｂ（図３等参照）と、を有している。
【００４１】
ここで、図３は、対物光学系２１およびアクチュエータ２３の構成を示す断面図である。なお、図３において左側が先端側（物体側）、右側が基端側（像側）である。また、対物光学系２１の先端側には、図示しない観察窓が設けられている。
【００４２】
可動レンズ２１ａは、例えば、所定範囲内で光軸Ｏ方向に移動可能な可動枠５１に保持されている。また、固定レンズ２１ｂは、例えば、鏡筒５２に保持された上で固定枠５３に固定されている。さらに、固定枠５３は、挿入部１１の先端部１１ａ内に設けられた先端部本体５４に固定されている。
【００４３】
可動枠５１には磁石２４が固定されており、固定枠５３などの固定部にはアクチュエータ２３のコイル２３ａ，２３ｂが取り付けられている。
【００４４】
図３に示す構成例では、磁石２４は光軸Ｏ方向の先端側と基端側との２箇所に設けられていて、光軸Ｏを中心とした径方向に着磁されているが、先端側の磁石２４と基端側の磁石２４とは着磁方向が逆となっている。具体的に、先端側の磁石２４は例えば外径側がＳ極で内径側がＮ極、基端側の磁石２４は例えば外径側がＮ極で内径側がＳ極となっている。
【００４５】
そして、コイル２３ａは先端側の磁石２４に対向するように設けられ、コイル２３ｂは基端側の磁石２４に対向するように設けられていて、何れも光軸Ｏを中心とした周方向に巻回されている。さらに、先端側の磁石２４と基端側の磁石２４の着磁方向が逆であることに対応して、コイル２３ａに印加される電流の方向と、コイル２３ｂに印加される電流の方向とは、光軸Ｏ周りの逆方向（一方が光軸Ｏを中心とした右回り方向であれば、他方は光軸Ｏを中心とした左回り方向）となっている。
【００４６】
コイル２３ａ，２３ｂの外周側の、光軸Ｏ方向におけるコイル２３ａとコイル２３ｂと中間位置には、位置センサ２５が先端部本体５４に固定されている。すなわち、位置センサ２５は、コイル２３ａ，２３ｂを挟んで、磁石２４に対向するように固定部側に配置されている。
【００４７】
位置センサ２５は、磁石２４が発生する磁束密度に応じて、可動レンズ２１ａの位置を示す位置検出信号を出力する。具体的に、位置センサ２５は、磁石２４が発生する磁界の磁束密度に応じた位置検出信号（ホール検出信号）を出力するホール素子等の磁気センサを用いて構成されている。つまり、位置センサ２５に相対して磁石２４が移動すれば、位置センサ２５に入る磁束密度が変化するために、位置検出信号の電圧（ホール電圧）を検出することで、磁石２４の位置、ひいては磁石２４と一体的に移動する可動レンズ２１ａの位置を知ることができる。
【００４８】
ただし、図３の配置を見れば分かるように、内視鏡２の先端部本体５４内に配置される小型のアクチュエータ２３において、位置センサ２５は、コイル２３ａ，２３ｂに近接して配置されている。このために、コイル２３ａ，２３ｂに電流を印加したときに発生する磁束密度（図３において矢印で示している）も位置センサ２５に検出される。
【００４９】
つまり、可動レンズ２１ａを移動するためにコイル２３ａ，２３ｂに電流を印加しているときは、磁石２４から発生した磁束密度によるホール電圧に、コイル２３ａ，２３ｂから発生した磁束密度によるホール電圧の変化分が加わったものが、位置センサ２５により検出されるホール電圧となる。
【００５０】
こうして、位置センサ２５から出力される位置検出信号には、可動レンズ２１ａの位置を示す本来の信号に加えて、コイル２３ａ，２３ｂからの磁束（適宜、漏れ磁束と称する）に起因する信号が重畳していることになる。漏れ磁束に起因する信号は、可動レンズ２１ａの位置を検出するに際して、ノイズ信号（偽信号）となる。
【００５１】
漏れ磁束に起因するノイズ信号は、位置検出精度を低下させるだけでなく、フィードバック制御を行う際の安定性にも影響を与える。そこで、このノイズ信号を補正するための補正情報が、後述するように求められて内視鏡メモリ２７に記憶されている。そして、内視鏡メモリ２７から読み出した補正情報を用いて、フィードバック制御の中で、位置検出信号に含まれる漏れ磁束の影響（偽信号成分）を補正するようになっている。
【００５２】
ここに、漏れ磁束に起因するノイズ信号（偽信号）の大きさは、内視鏡２の機械的なばらつき、電気的なばらつき、組立てのばらつきによって、内視鏡２の個体毎に異なる。そこで内視鏡２の個体毎に、コイル２３ａ，２３ｂに印加する駆動信号の電流と、電流印加時に位置センサ２５から出力された位置検出信号と、の関係を与える補正係数Ｋ（後述する数式１等参照）を補正情報として取得するようにしている。
【００５３】
上述したような構成において、可動レンズ２１ａ、可動枠５１、および磁石２４が可動部であり、それ以外の部分が固定部となっている。固定部は、先端部１１ａに対して固定されており、可動部を光軸Ｏ方向に所定範囲内で移動可能に保持している。
【００５４】
そして、磁石２４が発生する磁界中にあるコイル２３ａ，２３ｂに電流を印加することにより、コイル２３ａ，２３ｂにローレンツ力が発生し、固定枠５３が固定されているために、ローレンツ力の反作用により可動部が光軸Ｏ方向に移動する。
【００５５】
なお、ここでムービングマグネット型のボイスコイルモータを採用したのは、可動部側に電流を印加する構成よりも、固定部側に電流を印加する構成の方がアクチュエータ２３を容易に小型化できるため（位置が移動する可動部側に電流を印加するには、例えばフレキシブルプリント基板を用いる等が必要となるため）である。従って、ムービングコイル型のボイスコイルモータの採用を禁止するものではない。
【００５６】
図２に示すセンサ増幅回路２６は、位置センサ２５から出力されたアナログの位置検出信号のホール電圧を増幅する差動増幅回路として構成されている。
【００５７】
内視鏡メモリ２７は、位置検出信号に生じる内視鏡２の個体毎の誤差を補正するための補正情報を記憶する不揮発性メモリである。
【００５８】
具体的に、内視鏡メモリ２７は、上述したような、駆動信号が印加されたコイル２３ａ，２３ｂが発生する磁束密度が、位置検出信号に及ぼすクロストークの影響を補正するための補正情報を記憶する。ここに、クロストークの影響による位置検出信号のずれ（ノイズ信号成分）は、内視鏡２の機種に応じて異なるだけでなく、同一機種であっても内視鏡２の個体毎に異なる。そこで後述するように、内視鏡２の個体毎に補正情報を測定して内視鏡メモリ２７に記憶するようになっている。
【００５９】
また、内視鏡メモリ２７は、好ましくは、アクチュエータ２３の特性に応じて定められた、０よりも大きく１以下の値の補正率αをさらに記憶している（従って、補正率αは、内視鏡２の機種毎に異なり、さらに内視鏡２の製造ロットによって搭載するアクチュエータ２３に変更がある場合には、製造ロット毎に異なる場合もある）。
【００６０】
加えて、内視鏡メモリ２７には、内視鏡２の機種情報（型番など）や製造番号、その他の内視鏡２に関連する各種の情報などがさらに記憶されている。
【００６１】
ユーザ操作部１２ｃは、上述したように、対物光学系２１の結像状態（フォーカス位置、ズーム位置など）を調整するためのスイッチ１７ａを備えている。すなわち、ユーザがユーザ操作部１２ｃを操作することにより、可動レンズ２１ａの目標位置を示す指示信号がユーザ操作部１２ｃからプロセッサ３側へ送信される。一例を挙げれば、ユーザ操作部１２ｃにより、可動レンズ２１ａの目標位置を、遠点フォーカス位置（ノーマル位置）と近点フォーカス位置（ニアー位置）との何れにするかが設定される（ただし、遠点と近点との２点フォーカスに限定されるものではなく、連続的にフォーカス位置（または、ズーム位置）を変更するようにしても構わないことは勿論である）。
【００６２】
なお、ここでは、ユーザ操作部１２ｃからの設定による手動フォーカスを説明したが、これに限定されるものではなく、撮像素子２２から得られた撮像信号に基づくオートフォーカス等を行っても構わない。
【００６３】
上述したように、内視鏡２は、スコープコネクタ１３ａを光源装置４に着脱可能に接続し、電気コネクタ１３ｃをビデオプロセッサ５のコネクタ受け５ａに着脱可能に接続することで、プロセッサ３と着脱可能となっている。
【００６４】
内視鏡２とプロセッサ３とが、電気コネクタ１３ｃおよびコネクタ受け５ａを経由して送受信する信号は、例えば以下のようになっている。
【００６５】
内視鏡２は、ユーザ操作部１２ｃからの指示信号と、センサ増幅回路２６からの位置検出信号と、内視鏡メモリ２７の補正情報等のデータとを、プロセッサ３へ送信する。また、内視鏡２は、アクチュエータ２３への駆動信号と、センサ増幅回路２６への電源および基準電圧信号と、位置センサ２５へのホール素子電流信号とを、プロセッサ３から受信する。さらに、内視鏡２は、所定の動作条件、具体例としてはキャリブレーションモードが設定されている場合に、プロセッサ３により算出された補正情報を受信して、内視鏡メモリ２７に記憶するようになっている。
【００６６】
プロセッサ３は、内視鏡システム１を制御して、光源装置４により照明光を発光し、内視鏡２から撮像信号を取得する。そして、ビデオプロセッサ５は、撮像信号を処理して映像信号を生成し、映像信号をモニタ６へ出力して内視鏡画像等をモニタ６に表示させる。プロセッサ３に係るこれらの構成や作用は公知技術を適宜利用することができるために、詳細な説明は省略する。
【００６７】
そして、プロセッサ３は、対物光学系２１の駆動に関連する構成として、ドライバ回路３１と、電流検出回路３２と、ＡＤＣ３３と、ＡＤＣ３４と、センサ駆動回路３５と、基準電圧回路３６と、駆動制御回路３８と、を備えている。
【００６８】
ドライバ回路３１は、駆動制御回路３８の制御に基づいて、アクチュエータ２３へ駆動信号を出力し、アクチュエータ２３を駆動する。具体的に、ドライバ回路３１が、所定の電流値の駆動信号をコイル２３ａ，２３ｂへ印加することで、可動レンズ２１ａおよび磁石２４を含む可動部が電磁力で移動される。
【００６９】
電流検出回路３２は、ドライバ回路３１からアクチュエータ２３へ供給される駆動信号の電流値を検出して、アナログの電流検出信号を出力する。
【００７０】
ＡＤＣ３３は、電流検出回路３２から出力されたアナログの電流検出信号を、デジタルの電流検出信号に変換するアナログ・デジタル・コンバータ（Ａ／Ｄ変換器）である。
【００７１】
ＡＤＣ３４は、位置センサ２５から取得しセンサ増幅回路２６により増幅されたアナログの位置検出信号を、デジタルの位置検出信号に変換するアナログ・デジタル・コンバータ（Ａ／Ｄ変換器）である。
【００７２】
センサ駆動回路３５は、例えばホール素子として構成された位置センサ２５に、定電流であるホール素子電流を供給する定電流回路である。
【００７３】
基準電圧回路３６は、例えば差動増幅回路として構成されたセンサ増幅回路２６に、基準電圧となるオフセット電圧の信号を供給する。
【００７４】
駆動制御回路３８は、例えばＣＰＵなどの演算処理回路と、メモリと、を含んで構成され、各処理部としての機能を果たすようになっている。ここに、駆動制御回路３８のメモリには、プロセッサ３の機種情報（型番など）や製造番号、プロセッサ３において実行される処理プログラム、プロセッサ３内で使用される各種のパラメータ、ユーザにより内視鏡システム１に対して設定された設定値、その他のプロセッサ３に関連する各種の情報などが記憶されている。
【００７５】
そして、駆動制御回路３８は、位置検出信号が示す可動レンズ２１ａの位置が、ユーザ操作部１２ｃからの指示信号が示す目標位置に一致するように、ドライバ回路３１を制御するコントローラである。
【００７６】
具体的に、駆動制御回路３８は、補正率変更部４１と、可変フィルタ部４２と、補正情報算出部４３と、補正部４４と、フィードバックコントローラ４５と、目標位置設定部４６と、重畳信号生成部４７と、駆動量加算部４８と、を含んでいる。
【００７７】
補正率変更部４１は、内視鏡メモリ２７から補正情報および補正率αを読み出して、位置検出信号の精度を優先する場合よりも、フィードバック制御の安定性を優先する場合の方が値が小さくなるように、内視鏡メモリ２７から取得した補正率αを適応的に変更する。そして、補正率変更部４１は、内視鏡メモリ２７から読み出した補正情報と、適応的に変更した補正率αとを、補正部４４へ出力する。なお、補正率αを適応的に変更しない場合には、この補正率変更部４１を省略しても構わない。
【００７８】
可変フィルタ部４２は、位置センサ２５から取得した位置検出信号に対して、カットオフ周波数以下の周波数の信号成分を通過させ、カットオフ周波数よりも高い周波数の信号成分を低減するフィルタ処理（ローパスフィルタ処理）を行って補正部４４へ出力するものである。このとき、可変フィルタ部４２は、カットオフ周波数を変化させることができるように構成されている。
【００７９】
そして、可変フィルタ部４２は、所定の動作条件（キャリブレーションモード等）が設定されていない場合に重畳信号の周波数よりも低い第１のカットオフ周波数を設定し、所定の動作条件が設定されている場合に、重畳信号の周波数よりも高い第２のカットオフ周波数を設定する。
【００８０】
補正情報算出部４３は、所定の動作条件（キャリブレーションモード等）が設定されている場合に、補正情報を算出する。
【００８１】
具体的に、補正情報算出部４３は、所定の動作条件が設定されている場合に、位置センサ２５からの位置検出信号を可変フィルタ部４２を経由して取得すると共に、アクチュエータ２３へ印加する駆動信号（重畳信号を含む）の電流値を示す電流検出信号をＡＤＣ３３から取得する。さらに、補正情報算出部４３は、電流検出信号における重畳信号の電流値成分を抽出すると共に、位置検出信号における重畳信号と同期する信号成分の振幅を検出する。そして、補正情報算出部４３は、重畳信号の電流値成分の振幅に対する、位置検出信号における重畳信号と同期する信号成分の振幅の比（具体的には、後述する補正係数Ｋ）を、補正情報として算出する。
【００８２】
この補正情報算出部４３により算出された補正情報は、所定の動作条件（キャリブレーションモード等）が設定されている場合に、内視鏡メモリ２７に記憶される。
【００８３】
補正部４４は、アクチュエータ２３への駆動信号（具体的には、ＡＤＣ３３から取得した駆動信号の電流値）と、内視鏡メモリ２７から取得した補正情報とに基づいて、位置センサ２５から取得した位置検出信号の、コイル２３ａ，２３ｂから発生した磁束密度によるノイズ信号成分を補正する。具体的に、補正部４４は、位置検出信号から、駆動信号に補正情報（後述する補正係数Ｋ）を乗算した信号を減算することにより、位置検出信号を補正する。
【００８４】
なお、上述した補正率変更部４１を設ける場合には、補正部４４は、さらに、補正率変更部４１により変更された補正率αを用いて、内視鏡メモリ２７から取得した補正情報（後述する補正係数Ｋ）を補正し、補正した補正情報と、駆動信号と、に基づいて、位置センサ２５から取得した位置検出信号を補正する。
【００８５】
フィードバックコントローラ４５は、可動レンズ２１ａの目標位置と、補正部４４により補正された位置検出信号と、に基づいたフィードバック制御により生成した駆動信号を、アクチュエータ２３へ出力するものであり、コントローラの一部を構成している。
【００８６】
具体的に、フィードバックコントローラ４５は、補正部４４から出力された位置検出信号が示す可動レンズ２１ａの現在の位置と、ユーザ操作部１２ｃからの指示信号が示す可動レンズ２１ａの目標位置と、の差分が０になるような定電流値の駆動信号をドライバ回路３１に出力させるための制御信号を生成する。
【００８７】
また、フィードバックコントローラ４５は、所定の動作条件（キャリブレーションモード等）が設定されている場合に、目標位置が一定位置となる（一定位置に維持される）ようにサーボ制御するための駆動信号を生成する。
【００８８】
目標位置設定部４６は、ユーザ操作部１２ｃからの指示信号に基づいて、可動レンズ２１ａの目標位置を設定する。
【００８９】
重畳信号生成部４７は、所定の動作条件（キャリブレーションモード等）が設定されている場合に、可動レンズ２１ａの位置の変位量がフィードバックコントローラ４５が停止とみなす変位量になるための、振幅および周波数の交流信号（例えば、正弦波の交流信号）である重畳信号を発生して出力する。
【００９０】
ここで、図４は、アクチュエータ２３に印加する交流の駆動信号の周波数と、駆動された可動部に生じる振幅と、の関係を示す線図である。図４において、一定の振幅の交流を、周波数を変化させながらアクチュエータ２３に印加したときの、可動部に生じる振幅の様子を示している。
【００９１】
ボイスコイルモータは、印加される電流が高周波になると動き難くなるという特徴がある。具体的に、一定の振幅の交流電流をアクチュエータ２３に印加して、印加する交流電流の周波数を高くしていくと、図４に示すように、可動部に生じる振動の振幅は次第に小さくなる（なお、周波数を固定した状態で交流電流の振幅を大きくすれば、可動部に生じる振動の振幅は大きくなるために、図４においては振幅を一定にしたときの周波数特性を示している）。
【００９２】
そして、フィードバックコントローラ４５が停止とみなす変位量は、例えば、ＡＤＣ３４によるビット変換精度（図４における振幅の上限閾値Ｍ１に対応する）未満の信号値に対応する変位量である。すなわち、位置センサ２５から出力されセンサ増幅回路２６により増幅された位置検出信号の振幅が、ＡＤＣ３４によるＡ／Ｄ変換のビット変換精度よりも小さくなると、計測精度上、フィードバックコントローラ４５は可動レンズ２１ａが停止しているとみなす。
【００９３】
こうして、重畳信号生成部４７は、可動部に生じる振動の振幅が、フィードバックコントローラ４５が停止とみなす変位量（上限閾値Ｍ１よりも小さい変位量）になるように、ある振幅の、Ｆ１よりも高い周波数の重畳信号を発生する。ここに、Ｆ１は、上限閾値Ｍ１に対応する周波数閾値である。
【００９４】
なお、フィードバックコントローラ４５が停止とみなす変位量は、上記に限るものではない。例えば、ＡＤＣ３４によるビット変換精度以上の変位量であってビット値が変動する場合にも、そのビット値変動が一定範囲内であってフィードバックコントローラ４５が誤差であると見なす場合には、停止とみなす変位量として取り扱っても構わない。
【００９５】
駆動量加算部４８は、フィードバックコントローラ４５から出力された駆動信号に、重畳信号生成部４７から出力された重畳信号を重畳して、ドライバ回路３１を経由しアクチュエータ２３へ出力するものであり、コントローラの一部を構成している。
【００９６】
図５は、駆動信号を、低周波数にしたときの位置検出信号と、高周波数にしたときの位置検出信号と、の例を示す線図である。
【００９７】
図５の低周波数欄は、上述した周波数閾値Ｆ１よりも低い周波数の交流信号をアクチュエータ２３に印加したときに、可動レンズ２１ａの位置を示す実際の位置検出信号ｆ１に、コイル２３ａ，２３ｂからの漏れ磁束に起因するノイズ信号（偽信号）ｆ２が重畳する様子を示している（左欄はｆ１とｆ２をそれぞれ個別に示し、右欄はｆ１にｆ２が重畳した位置検出信号ｆを示している）。
【００９８】
一方、図５の高周波数欄は、可動レンズ２１ａを一定の目標位置にサーボ制御するための駆動信号に、周波数閾値Ｆ１よりも高い周波数（図４の特性図においては、例えば１０Ｋ（Ｈｚ）程度の周波数）の交流信号である重畳信号を重畳してアクチュエータ２３に印加したときに、可動レンズ２１ａの位置を示す実際の位置検出信号ｆ１に、コイル２３ａ，２３ｂからの漏れ磁束に起因するノイズ信号（偽信号）ｆ２が重畳する様子を示している（左欄はｆ１とｆ２をそれぞれ個別に示し、右欄はｆ１にｆ２が重畳した位置検出信号ｆを示している）。図を見れば分かるように、実際の位置検出信号ｆ１は、可動レンズ２１ａが一定の目標位置にあることを示し、つまり可動レンズ２１ａの移動を示す信号値の変動がない。従って、位置検出信号ｆの振幅がノイズ信号（偽信号）ｆ２の振幅となって、ノイズ信号（偽信号）ｆ２の振幅のみを容易に抽出することができる。
【００９９】
なお、重畳信号生成部４７および駆動量加算部４８を設けることなく、目標位置設定部４６により、周波数閾値Ｆ１よりも高い周波数の正弦波で目標位置を変化させる方法も考えられる。しかしこの場合には、可動レンズ２１ａの目標位置が正弦波になるような制御が行われるために、ドライバ回路３１から出力される駆動信号は正確な正弦波になるとは限らず、測定精度が低下してしまう場合がある。このために、重畳信号生成部４７および駆動量加算部４８を設けて、ドライバ回路３１から出力される駆動信号が正確な正弦波になるようにして測定精度を向上している。
【０１００】
図６は、内視鏡システム１におけるアクチュエータ制御の処理を示すフローチャートである。
【０１０１】
内視鏡２が接続されたプロセッサ３に電源が投入されるか、または電源が投入されたプロセッサ３に内視鏡２が接続されると、各種の初期化が行われた後にプロセッサ３において実行される図示しないメイン処理から、このアクチュエータ制御の処理が実行される。
【０１０２】
この処理に入ると駆動制御回路３８は、まず、内視鏡メモリ２７から補正率αを取得して（ステップＳ１）、キャリブレーションモードに入るか否かを判定する（ステップＳ２）。
【０１０３】
ここでは、内視鏡メモリ２７内に補正情報が未だ記録されていないときにはキャリブレーションモードに入り、補正情報が既に記録されているときにはキャリブレーションモードに入らないと判定する。ただし、これに限定されるものではなく、内視鏡メモリ２７内に補正情報が既に記録されている場合であっても、メンテナンス時等にキャリブレーションモードに設定するようにしても構わない。
【０１０４】
ステップＳ２において、キャリブレーションモードに入ると判定された場合には、キャリブレーション制御を行う（ステップＳ３）。
【０１０５】
ここで、図７は、図６のステップＳ３におけるキャリブレーション制御の詳細を示すフローチャートである。
【０１０６】
この処理に入ると、補正率変更部４１は、ステップＳ１で取得した補正率αの値に関わらず、補正率αを１（つまり、１００％）に変更する（ステップＳ１１）。
【０１０７】
さらに、可変フィルタ部４２は、カットオフ周波数を、重畳信号生成部４７が生成する交流の重畳信号の周波数よりも高い第２のカットオフ周波数に設定する（ステップＳ１２）。ここに、重畳信号の周波数は上述したように周波数閾値Ｆ１よりも高いために、第２のカットオフ周波数も当然にして周波数閾値Ｆ１よりも高い。
【０１０８】
なお、重畳信号の周波数よりも高い周波数のノイズが位置検出の精度に影響を及ぼさない場合には、第２のカットオフ周波数に設定するのに代えて、可変フィルタ部４２のローパスフィルタ処理をオフにする（全域通過特性にする）ようにしても構わない。
【０１０９】
そして、重畳信号生成部４７が、重畳信号を発生して出力する（ステップＳ１３）。なお、重畳信号の周波数や振幅は、各機種の内視鏡２の何れに対しても適用可能な特定の値を用いてもよいし、内視鏡２に搭載されているアクチュエータ２３の種類に応じて適応的に設定しても構わない。
【０１１０】
その後、フィードバックコントローラ４５が、可動レンズ２１ａの目標位置を設定する（ステップＳ１４）。
【０１１１】
ここで、位置検出信号に含まれる、漏れ磁束に起因するノイズ信号の大きさは、可動レンズ２１ａの位置に応じて異なると考るのがより一般的である。
【０１１２】
従って、可動レンズ２１ａがある１つの特定位置にあるときのノイズ信号の大きさを測定するだけでなく、可動レンズ２１ａが複数の異なる特定位置にあるときのノイズ信号の大きさを測定することが好ましい。これにより、可動レンズ２１ａが任意の位置にあるときのノイズ信号の大きさを、補間演算等により求めることが可能になるためである。
【０１１３】
そこで、フィードバックコントローラ４５は、キャリブレーションモードにおいて、可動レンズ２１ａの目標位置を１つ以上（好ましくは複数）設定するようになっている。例えば、上述したような２点フォーカスを行う場合には、遠点フォーカス位置（ノーマル位置）と近点フォーカス位置（ニアー位置）とをそれぞれ目標位置として設定してもよい。
【０１１４】
なお、移動範囲の端部に可動部が衝突するのを避けるために、目標位置は、可動部の移動範囲の端部から所定距離以上離れるように設定される。これにより、アクチュエータ２３の破損等を未然に防止することができる。
【０１１５】
さらに、フィードバックコントローラ４５は、サーボ制御を行って、可動レンズ２１ａが目標位置に維持されるようにドライバ回路３１の駆動量を演算する（ステップＳ１５）。
【０１１６】
駆動量加算部４８は、フィードバックコントローラ４５からの駆動信号に重畳信号生成部４７からの重畳信号を重畳してドライバ回路３１へ出力し、ドライバ回路３１がアクチュエータ２３を駆動する（ステップＳ１６）。
【０１１７】
その後、補正情報算出部４３は、位置センサ２５からの位置検出信号を可変フィルタ部４２を経由して取得し（ステップＳ１７）、取得した位置検出信号と、ＡＤＣ３３を経由して電流検出回路３２から取得した駆動信号の電流値と、に基づき補正情報を算出する（ステップＳ１８）。
【０１１８】
具体的に、ドライバ回路３１からアクチュエータ２３に印加される駆動信号における重畳信号の振幅（電流値の振幅）をＩａｍｐとし、可変フィルタ部４２から取得した位置検出信号における重畳信号と同期する信号成分の振幅をＢａｍｐとすると、補正情報としての補正係数Ｋは、次の数式１により算出される。
［数１］
Ｋ＝Ｂａｍｐ／Ｉａｍｐ
【０１１９】
ここに、補正情報算出部４３が位置センサ２５から取得する位置検出信号は、センサ増幅回路２６などの位置検出信号の伝達経路を経た信号であるために、算出された補正係数Ｋは、位置検出信号の伝達経路の特性等の個体ばらつきにも対応したものとなっている。
【０１２０】
補正情報算出部４３は、このようにして算出した補正係数Ｋを、補正情報として内視鏡メモリ２７に記憶させる（ステップＳ１９）。
【０１２１】
なお、補正情報は内視鏡２の個体に依存する情報であるために、補正情報を算出して内視鏡メモリ２７へ記憶する処理は、好ましくは、内視鏡２の工場出荷検査時に行われる。
【０１２２】
その後、フィードバックコントローラ４５は、次の目標位置があるか否かを判定して（ステップＳ２０）、あると判定した場合には、上述したステップＳ１４へ戻って、可動レンズ２１ａの次の目標位置を設定する。
【０１２３】
こうしてフィードバックコントローラ４５は、サーボ制御する目標位置を好ましくは複数設定し、補正情報算出部４３は設定された複数の目標位置のそれぞれに対して複数の補正情報を算出し、内視鏡メモリ２７は、複数の補正情報を、複数の目標位置にそれぞれ対応させて記憶する。
【０１２４】
一方、全ての目標位置に対する処理が行われた場合には、ステップＳ２０において次の目標位置がないと判定される。
【０１２５】
このときには、可変フィルタ部４２のカットオフ周波数を、重畳信号生成部４７が生成する交流の重畳信号の周波数よりも低い第１のカットオフ周波数に設定する（ステップＳ２１）。これにより、ＡＤＣ３４から出力される位置検出信号の高周波ノイズ除去が、通常通りに行われる状態となる。
【０１２６】
さらに、補正率変更部４１が、ステップＳ１１において１に設定した補正率αを、ステップＳ１において内視鏡メモリ２７から取得した値に戻してから（ステップＳ２２）、図６の処理にリターンする。
【０１２７】
こうして、ステップＳ３のキャリブレーション制御が終了するか、またはステップＳ２においてキャリブレーションモードに入らないと判定された場合には、補正部４４は、補正率変更部４１を経由して、内視鏡メモリ２７から補正情報（具体的には、上述した補正係数Ｋ）を取得する（ステップＳ４）。
【０１２８】
そして、ユーザ操作部１２ｃからの指示信号の有無および指示信号の内容に応じて、ユーザ操作部１２ｃに対して焦点切替の操作が行われたか否か、そして、焦点切替の操作が行われた場合には、さらに、指示された目標位置が近点フォーカス位置（ニアー位置）であるか遠点フォーカス位置（ノーマル位置）であるかを判定する（ステップＳ５）。また、焦点切替が行われていない場合には、その他であると判定される。
【０１２９】
ここで、ノーマル位置への焦点切替の操作が行われたと判定された場合には、目標位置設定部４６が、目標位置をノーマル位置に設定する（ステップＳ６）。
【０１３０】
また、ステップＳ５において、ニアー位置への焦点切替の操作が行われたと判定された場合には、目標位置設定部４６が、目標位置をニアー位置に設定する（ステップＳ７）。
【０１３１】
さらに、ステップＳ５において、その他であると判定された場合には、現状の目標位置がそのまま維持される。
【０１３２】
そして、設定されている目標位置へのフィードバック制御を行う（ステップＳ８）。
【０１３３】
ここで、図８は、図６のステップＳ８におけるフィードバック制御の詳細を示すフローチャートである。
【０１３４】
この処理に入ると、補正部４４は、可変フィルタ部４２から位置検出信号を取得して（ステップＳ３１）、位置検出信号を補正する（ステップＳ３２）。
【０１３５】
ここで、可変フィルタ部４２から取得した位置検出信号をＰ、ＡＤＣ３３から取得した駆動信号の電流値をＩとすると、補正部４４は、具体的に、次の数式２に示すような演算を行うことにより、位置検出信号Ｐを補正して、補正した位置検出信号Ｐ’を算出する。
［数２］
Ｐ’＝Ｐ−α×Ｋ×Ｉ
【０１３６】
数式２の右辺において、Ｋ×Ｉは、電流値Ｉの駆動信号をアクチュエータ２３のコイル２３ａ，２３ｂに印加しているときの、位置検出信号Ｐに含まれるノイズ信号（偽信号）成分を表している。
【０１３７】
そして、通常時の目標位置へのフィードバック制御に際しては、制御の安定性を優先して、１以下の（好ましくは１よりも小さい）補正率αをノイズ信号（偽信号）成分（Ｋ×Ｉ）に乗算して、位置検出信号Ｐから減算するようにしている。なお、可動部を物体側へ移動するか像側へ移動するかに応じて、電流値Ｉが正になるときと負になるときとがあるために、数式２の右辺第２項は、右辺第１項に対して値を減らす結果になるときと増やす結果になるときとがある。
【０１３８】
ここに、２点フォーカスを行う場合には、補正係数Ｋも、近点フォーカス位置（ニアー位置）に対応する補正係数と、遠点フォーカス位置（ノーマル位置）に対応する補正係数と、がそれぞれ内視鏡メモリ２７に記憶されていると、補間演算を行う必要がなくなって処理負荷が軽減され、かつ正確な補正を行うことができて好ましい。
【０１３９】
一方、３点以上の多点フォーカス（または多点ズーム）、もしくは連続的な位置へのフォーカス（または連続的な焦点距離へのズーム）を行う場合などには、必要に応じて、複数の補正係数Ｋから補間演算等を行って目標位置に対応する補正係数を求めてから、補正に用いることになる。
【０１４０】
こうして補正された位置検出信号Ｐ’は、補正部４４からフィードバックコントローラ４５へ出力される。
【０１４１】
フィードバックコントローラ４５は、位置検出信号Ｐ’が示す位置が、目標位置設定部４６により設定された目標位置に一致するような駆動信号を演算する（ステップＳ３３）。
【０１４２】
こうして算出された駆動信号は、フィードバックコントローラ４５から駆動量加算部４８を経由してドライバ回路３１へ出力される。キャリブレーションモード以外の通常の運用時には、重畳信号生成部４７は重畳信号を生成しないために、ドライバ回路３１は、フィードバックコントローラ４５からの駆動信号を、アクチュエータ２３へ印加して駆動させる（ステップＳ３４）。
【０１４３】
ステップＳ３４の処理を行ったら、図６に示す処理にリターンする。
【０１４４】
こうして、ステップＳ８のフィードバック制御を行ったら、アクチュエータ制御を終了するか否かを判定する（ステップＳ９）。
【０１４５】
ここで終了しないと判定された場合には、上述したステップＳ５へ戻って焦点切替に応じたフィードバック制御を行う。ステップＳ５〜Ｓ９の制御は、所定のサンプリング時間毎に繰り返して行われるようになっている。
【０１４６】
一方、ステップＳ９において終了すると判定された場合には、図示しないメイン処理へリターンする。
【０１４７】
このような実施形態１によれば、可動レンズ２１ａを駆動するためのアクチュエータ２３への駆動信号と、内視鏡メモリ２７から取得した補正情報とに基づいて、位置検出信号を補正するようにしたために、可動レンズ２１ａの位置を、より正確に取得することができる。その結果、可動レンズ２１ａを目標位置へより正確にフィードバック制御することが可能となる。
【０１４８】
また、キャリブレーションモード等が設定されている場合に、停止とみなす変位量になるための重畳信号を発生して、一定の目標位置となるための駆動信号に重畳してアクチュエータ２３へ出力し、重畳信号の振幅に対する、位置検出信号における重畳信号と同期する信号成分の振幅の比を、補正情報として算出して内視鏡メモリ２７に記憶するようにしたために、可動部をロックするための装置や機構を必要とすることなく、可動部が対物光学系２１に組み込まれた状態で、位置検出信号を補正するための補正情報を取得することができる。
【０１４９】
さらに、フィードバックコントローラ４５が停止とみなす変位量が、位置検出信号をＡ／Ｄ変換するＡＤＣ３４によるビット変換精度未満の信号値に対応する変位量であるようにしたために、停止とみなす変位量を制御するための特定の構成等を要することなく、検出精度上、停止とみなすことができる。
【０１５０】
そして、位置センサ２５から取得した位置検出信号から、駆動信号に内視鏡メモリ２７から取得した補正情報を乗算した信号を減算することにより、位置検出信号を補正するようにしたために、低負荷で高速に演算を行うことができ、処理のリアルタイム性を高めることが可能となる。
【０１５１】
加えて、複数の目標位置を設定して複数の補正情報を算出し、複数の目標位置にそれぞれ対応させて複数の補正情報を内視鏡メモリ２７に記憶するようにした場合には、任意の目標位置に対する補正情報を、補間演算等により得ることが可能となる。
【０１５２】
また、キャリブレーションモード等が設定されていない場合には、重畳信号の周波数よりも低い第１のカットオフ周波数を設定するようにしたために、高周波ノイズを抑制して、高精度の位置検出信号を取得することができる。
【０１５３】
一方、キャリブレーションモード等が設定されている場合には、重畳信号の周波数よりも高い第２のカットオフ周波数を設定するようにしたために、重畳信号に基づくノイズ信号（偽信号）成分が減衰することはなく、補正情報を適切に取得することができる。
【０１５４】
さらに、位置検出信号の精度を優先する場合よりも、フィードバック制御の安定性を優先する場合の方が値が小さくなるように補正率αを適応的に変更するようにしたために、高精度な位置検出と、駆動の安定性とを両立した内視鏡システム１とすることができる。
【０１５５】
具体的に、位置検出精度が重要となる補正情報算出時には、補正率αを１にしたために、補正情報を高精度に算出することができる。
【０１５６】
また、アクチュエータ２３の駆動安定性が重要となる通常のフィードバック制御時には、補正率αをアクチュエータ２３の特性に応じて定められた値にしたために、安定した駆動を行うことが可能となる。
【０１５７】
なお、上述した各部の処理は、ハードウェアとして構成された１つ以上のプロセッサが行うようにしてもよい。例えば、各部は、それぞれが電子回路として構成されたプロセッサであっても構わないし、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の集積回路で構成されたプロセッサにおける各回路部であってもよい。または、１つ以上のＣＰＵで構成されるプロセッサが、記録媒体に記録された処理プログラムを読み込んで実行することにより、各部としての機能を実行するようにしても構わない。
【０１５８】
また、上述では主として内視鏡システムについて説明したが、内視鏡システムを上述したように作動させる作動方法であってもよいし、コンピュータに内視鏡システムと同様の処理を行わせるための処理プログラム、該処理プログラムを記録するコンピュータにより読み取り可能な一時的でない記録媒体、等であっても構わない。
【０１５９】
さらに、本発明は上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明の態様を形成することができる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。このように、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【０１６０】
１…内視鏡システム
２…内視鏡
３…プロセッサ
４…光源装置
５…ビデオプロセッサ
５ａ…コネクタ受け
６…モニタ
１１…挿入部
１１ａ…先端部
１１ｂ…湾曲部
１１ｃ…可撓管部
１２…操作部
１２ａ…鉗子口
１２ｂ…グリップ部
１２ｃ…ユーザ操作部
１３…ユニバーサルコード
１３ａ…スコープコネクタ
１３ｂ…スコープケーブル
１３ｃ…電気コネクタ
１４…湾曲操作部
１５…送気送水ボタン
１６…吸引ボタン
１７…スイッチ部
１７ａ…スイッチ
２１…対物光学系
２１ａ…可動レンズ
２１ｂ…固定レンズ
２２…撮像素子
２３…アクチュエータ
２３ａ，２３ｂ…コイル
２４…磁石
２５…位置センサ
２６…センサ増幅回路
２７…内視鏡メモリ
３１…ドライバ回路
３２…電流検出回路
３３…ＡＤＣ
３４…ＡＤＣ
３５…センサ駆動回路
３６…基準電圧回路
３８…駆動制御回路
４１…補正率変更部
４２…可変フィルタ部
４３…補正情報算出部
４４…補正部
４５…フィードバックコントローラ
４６…目標位置設定部
４７…重畳信号生成部
４８…駆動量加算部
５１…可動枠
５２…鏡筒
５３…固定枠
５４…先端部本体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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