(57)【要約】【課題】可動レンズ群の移動速度を対物光学系の倍率又は焦点距離に応じて調節できる拡大内視鏡を得る。【解決手段】体内挿入部の先端硬性部内に可動レンズ群を有する対物光学系を備えた電子内視鏡であって、前記対物光学系の可動レンズ群を光軸に沿って移動自在に保持するレンズ移動機構と、操作部内に設けられたレンズ駆動源と、前記レンズ駆動源の動力を前記レンズ移動機構に伝達する動力伝達部材と、前記可動レンズ群の位置を検出するレンズ位置検出手段と、前記レンズ位置検出手段が検出したレンズ位置に基づいて前記レンズ駆動源の動作速度を制御する制御手段とを備えた。【選択図】図３
2011098051.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
体内挿入部の先端硬性部内に可動レンズ群を有する対物光学系を備えた電子内視鏡であって、
前記対物光学系の可動レンズ群を光軸に沿って移動自在に保持するレンズ移動機構と、
操作部内に設けられたレンズ駆動源と、
前記レンズ駆動源の動力を前記レンズ移動機構に伝達する動力伝達部材と、
前記可動レンズ群の位置を検出するレンズ位置検出手段と、
前記レンズ位置検出手段が検出したレンズ位置に基づいて前記レンズ駆動源の動作速度を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする拡大内視鏡。
【請求項２】
請求項１記載の拡大内視鏡において、前記対物光学系は、複数の可動レンズ群を移動させてワイドの通常撮影位置とテレの拡大撮影位置とに変倍する拡大対物光学系であって、前記制御手段は、前記可動レンズ群を通常撮影位置から拡大撮影位置に移動させるときに、前記レンズ駆動源の動作速度を、前記拡大撮影位置に近い領域では近づくに従って拡大変倍の速度が遅くなるように制御する拡大内視鏡。
【請求項３】
請求項２記載の拡大内視鏡において、前記レンズ移動機構は、回転によって複数の可動レンズ群を相対移動させるカム環を備え、前記レンズ位置検出手段は、該カム環外周端部に装着された永久磁石と、該永久磁石と磁気センサの直線距離がカム環の回転に応じて変化するように配置された磁気センサとを有し、前記制御手段は、前記磁気センサの出力値を検知して前記レンズ駆動源の動作速度を制御する拡大内視鏡。
【請求項４】
請求項３記載の拡大内視鏡において、前記レンズ駆動源はモータであり、前記動力伝達部材は柔軟な回転トルク伝達ケーブルであって、前記モータの回転トルクを前記回転トルク伝達ケーブルを介して前記カム環の回転トルクとして伝達する拡大内視鏡。
【請求項５】
請求項４記載の拡大内視鏡において、前記カム環は外周面に外周ギアを備え、前記回転トルク伝達ケーブルは、前記外周ギアに噛み合ったギアの回転軸に連結されて、前記モータの回転トルクを前記ギアに伝達する拡大内視鏡。
【請求項６】
請求項３乃至５のいずれか一項記載の拡大内視鏡において、前記制御手段は、前記磁気センサの出力を検知してカム環の回転角を演算する機能を有する拡大内視鏡。
【請求項７】
請求項３乃至６のいずれか一項記載の拡大内視鏡において、前記永久磁石は２個であって、各永久磁石は、前記カム環が通常撮影位置にあるとき、及び拡大撮影位置にあるときに前記磁気センサと最接近する位置に配置されている拡大内視鏡。
【請求項８】
請求項３乃至６のいずれか一項記載の拡大内視鏡において、前記磁気センサは２個であって、各磁気センサは、前記カム環が通常撮影位置、拡大撮影位置にあることを検知する位置に配置されている拡大内視鏡。
【請求項９】
請求項３乃至８のいずれか一項記載の拡大内視鏡において、前記磁気センサはＭＲ磁気センサである拡大内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、拡大内視鏡、より具体的には、レンズ群を光軸に沿って移動する光学系を備えた軟性の内視鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の拡大内視鏡は、軟性の体内挿入部の先端部内に、回転トルクによってレンズ枠が駆動される対物レンズユニットを有し、内視鏡の操作部内に、スイッチなどの入力により動作可能な動力源としてモータ又はアクチュエータなどを内蔵し、対物レンズユニットと動力源とが、トルク伝達部材としてコイル、ワイヤ、軟性ロッド等により連結されている（特許文献１、２、３）。この従来の拡大内視鏡は、操作部のスイッチ操作を受けてモータが回転し、この回転トルクが、ワイヤを介して対物レンズユニットへ伝達され、対物レンズユニット内のカム機構によってレンズ枠を直動する力に変換され、直進進退動するレンズ枠により、光学特性（倍率、画角）が変化する構成である。
【０００３】
モータを先端部内に配置した発明も知られている（特許文献４）。この発明では、レンズ枠は進退動自在に配置され、レンズ枠に打ち込められたカムピンがカム環に形成されたカム溝に嵌入している。カム環の外周面にはギアが形成され、このギアに、トルク伝達部材によって回転駆動されるピニオンギアが噛み合っている。従ってトルク伝達部材が回転すると、一緒に回転するピニオンギアによってカム環が回転して、カム環のカム溝に沿ってカムピンが直動の力を受ける。カムピンはレンズ枠に打ち込まれているので、カムピンが受けた力によってレンズ枠が直動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２８７５７６号公報
【特許文献２】特開２００２−６５５７９号公報
【特許文献３】特開２００１−７８９５４号公報（特許第３７８２９０９号）
【特許文献４】特開２００５−４３７９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、モータを操作部内に備える場合は、モータと体内挿入部先端の対物レンズユニットとの間に軟性なトルク伝達部材が介在するため、このトルク伝達部材の捩れ、撓み等により、モータの回転とレンズ枠の進退が一致しない場合があり、レンズ枠側の正確な位置を検出できない。
【０００６】
モータを先端部内に備える場合は、以下の課題がある。対物レンズユニットは、内視鏡先端に内蔵されるため、カム機構に利用できるスペースが非常に限られたものとなる。そのため、複数のカムピン軌跡がオーバーラップしないように、カム環の１回転あたりのレンズ枠直動量を大きく設定せざるを得ない。このような場合、僅かな回転でも拡大動作してしまうので、使用者の意図せぬ拡大動作により目的部位を見失い易い。拡大光学系は、拡大する従って画角が狭く、観察深度も狭い。患者管腔内は蠕動運動をしており、例え鎮静剤を投与してもその動きを完全に停止させることは困難である。そのため、拡大途中で一度目的部位を見失うと、一度標準状態の画像に戻して目的部位を捕捉してから、再度拡大操作を行わなければならなくなり、操作性に課題が残る。
【０００７】
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑みてなされたものであって、可動レンズ群の移動速度を対物光学系の倍率又は焦点距離に応じて調節できる拡大内視鏡を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成する本発明は、体内挿入部の先端硬性部内に可動レンズ群を有する対物光学系を備えた電子内視鏡であって、前記対物光学系の可動レンズ群を光軸に沿って移動自在に保持するレンズ移動機構と、操作部内に設けられたレンズ駆動源と、前記レンズ駆動源の動力を前記レンズ移動機構に伝達する動力伝達部材と、前記可動レンズ群の位置を検出するレンズ位置検出手段と、前記レンズ位置検出手段が検出したレンズ位置に基づいて前記レンズ駆動源の動作速度を制御する制御手段とを備えたことに特徴を有する。
【０００９】
より実際的には、前記対物光学系は、複数の可動レンズ群を移動させてワイドの通常撮影位置とテレの拡大撮影位置とに変倍する拡大対物光学系であって、前記制御手段は、前記可動レンズ群を通常撮影位置から拡大撮影位置に移動させるときに、前記レンズ駆動源の動作速度を、前記拡大撮影位置に近い領域では近づくに従って拡大変倍の速度が遅くなるように制御する。
【００１０】
前記レンズ移動機構は、回転によって複数の可動レンズ群を相対移動させるカム環を備え、前記レンズ位置検出手段は、該カム環外周端部に装着された永久磁石と、該永久磁石と磁気センサの直線距離がカム環の回転に応じて変化するように配置された磁気センサとを有し、前記制御手段は、前記磁気センサの出力値を検知して前記レンズ駆動源の動作速度を制御する構成が実際的である。
【００１１】
本発明の拡大内視鏡は、前記レンズ駆動源をモータ、前記動力伝達部材を柔軟な回転トルク伝達ケーブルで構成し、前記モータの回転トルクを、前記回転トルク伝達ケーブルを介して前記カム環の回転トルクとして伝達する構成にできる。
前記カム環の外周面に外周ギアを備え、前記回転トルク伝達ケーブルを、前記外周ギアに噛み合ったギアの回転軸に連結して、前記モータの回転トルクを前記ギアに伝達する構成とする。
【００１２】
前記制御手段は、前記磁気センサの出力を検知してカム環の回転角を演算する機能を有することが実際的である。
【００１３】
前記永久磁石を２個にして、各永久磁石を、前記カム環が通常撮影位置にあるとき及び拡大撮影位置にあるときに前記磁気センサと最接近する位置に配置してもよい。
又は、前記磁気センサを２個にして、各磁気センサを、前記カム環が通常撮影位置、拡大撮影位置にあることを検知する位置に配置してもよい。
【００１４】
前記磁気センサとして、ＭＲ磁気センサを使用することが実際的である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、カム環の回転によって相対移動する磁気センサと永久磁石の距離に応じて磁気センサから出力が得られるので、トルク伝達部材の捩れ、撓み状態によらず、正確なレンズの位置を把握することができる。
モータの回転速度を制御することで，観察に適した倍率変動速度とすることができ、術者のストレスを軽減させることができる。
ワイド／テレ端位置を把握できるので、ワイド／テレ端位置でモータを停止させることが可能になってモータを余計に回転させなくて済み、機械的ストレスが少なくなり、機器の長寿命化が見込める。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明を適用した拡大電子内視鏡の実施形態の全体概要を示す図である。
【図２】同拡大電子内視鏡を内視鏡プロセッサに接続した内視鏡システムの主要構成をブロックで示した図である。
【図３】同拡大内視鏡に搭載された撮像ユニットを拡大して示す斜視図である。
【図４】同撮像ユニットを光軸で縦断して示す断面図であって、光学系は、光軸より上半分は拡大状態を、下半分は通常状態を示す図である。
【図５】同拡大内視鏡において、撮像ユニットのレンズ倍率とモータ回転速度（周波数）との関係をグラフで示す図である。
【図６】同拡大内視鏡において、撮像ユニットのレンズ位置検出センサの出力とモータの回転速度との関係をグラフで示す図である。
【図７】同拡大内視鏡において、永久磁石を２個配置した実施形態における、磁気センサのセンサ出力とモータ回転数との関係をグラフで示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下本発明の実施形態について、添付の図面を参照して詳細に説明する。図１に示したように本発明を適用した拡大電子内視鏡１０は、吸引、湾曲、拡大／通常撮影切り替ええ操作を行うための操作部２０と、操作部２０に接続された、生体（対象物）内に挿入される挿入部３０及びユニバーサルチューブ７０と、ユニバーサルチューブ７０の端部に結合されたコネクタ８０を備え、コネクタ８０を介して内視鏡プロセッサ２００（図２）に接続される。
【００１８】
操作部２０は、左右湾曲操作ノブ２１ａ及び上下湾曲操作ノブ２１ｂからなる湾曲操作ノブ２１と、拡大／通常撮影切替スイッチ２３を備えている。
【００１９】
挿入部３０は、先端側から先端硬性部４０、湾曲部５０及び可撓管部６０により構成されている。先端硬性部４０には、患部を撮影する撮像ユニット１００が内蔵されている。撮像ユニット１００前方の患部に照明光を照射するためのライトガイドＬＧ（図２）、撮像ユニット１００を駆動制御し、撮像した映像信号を伝送する映像信号ケーブル１１１、撮像ユニット１００の光学系に回転トルクを伝達するトルク伝達ワイヤ１２１、鉗子チャンネルチューブ、及び送気送水チューブ（図示せず）が挿入部３０に内挿されている。
【００２０】
操作者は、操作部２０を把持して左右湾曲操作ノブ２１ａを回動することによって湾曲部５０を左右方向に湾曲させることができ、上下湾曲操作ノブ２１ｂを回動することによって湾曲部５０を、図１に想像線で示したように上下方向に湾曲させることができる。操作者はこの湾曲操作により、湾曲部５０を所望の方向に湾曲させて、先端硬性部４０を所望の方向に向けることができる。
【００２１】
操作部３０には、トルク伝達ワイヤ１２１を回転駆動するモータ２５及びモータ２５の駆動を制御する制御回路２６が内蔵されている。拡大／通常撮影切替スイッチ２３がＯＮ操作されると、制御回路２６は、撮像ユニット１００の光学系の状態に応じてモータ２５を駆動する。例えば、撮像ユニット１００の光学系が通常撮影状態にあるときに拡大／通常撮影切替スイッチ２３がＯＮ操作されるとモータ２５を駆動して光学系を拡大撮影位置まで移動し、光学系が拡大撮影状態にあるときに拡大／通常撮影切替スイッチ２３がＯＮ操作されるとモータ２５を駆動して光学系を通常撮影状態まで移動する。
【００２２】
内視鏡プロセッサ２００はランプ光源２３１を備えていて、ランプ光源２３１で発せられた照明光は、集光レンズ２３２によってライトガイドＬＧの入射端面に集光され、入射端面から入射した照明光はライトガイドＬＧ内を導かれて、先端硬性部４０先端のライトガイドＬＧの射出端面から射出される。この照明光に照明された被写体の像が、第１〜第３レンズ群Ｌ１〜Ｌ３によって撮像ユニット１００のイメージセンサユニット１１０受光面に形成され、電気的な画像信号に変換され、映像信号として出力される。この映像信号は内視鏡プロセッサ２００により処理されてＴＶモニタ３００によって視覚化される。イメージセンサユニット１１０は、ＣＣＤタイプである。
【００２３】
内視鏡プロセッサ２００には、イメージセンサユニット１１０を駆動するＣＣＤ駆動回路２１１が備えられている。ＣＣＤ駆動回路２１１は、ＣＣＤ駆動信号を映像信号ケーブル１１１を介してイメージセンサユニット１１０に出力し、イメージセンサユニット１１０を動作させる。イメージセンサユニット１１０が撮像して出力した映像信号は、映像信号ケーブル１１１を介してＣＣＤプロセス回路２１３に入力される。ＣＣＤプロセス回路２１３は、ＣＣＤ駆動回路２１１から入力した同期信号に同期して、イメージセンサ１１０から映像信号を入力し、該入力した映像信号を前処理（信号増幅処理やノイズ除去処理など）する。このＣＣＤプロセス回路２１３により前処理が施された映像信号は、Ａ／Ｄ変換回路２１５にてデジタル信号に変換され、映像信号処理回路２１７にてホワイトバランスやガンマ補正などの各種映像信号処理が施された後、ＴＶモニタ３００に出力され、視覚化される。
【００２４】
内視鏡プロセッサ２００は、内視鏡機能全体を統括的に制御するＣＰＵ２２１を内蔵している。ＣＰＵ２２１は、例えば、ランプ駆動回路２３３を制御してランプ光源２３１の点灯を制御し、ＣＣＤ駆動回路２１１、ＣＣＤプロセス回路２１３等にムービー動作、あるいは静止画撮影動作をさせる。
【００２５】
さらに内視鏡プロセッサ２００は、操作部２０に内蔵された制御回路２６及びモータ２５等を駆動するスコープ電源２４１を備えている。スコープ電源２４１は、ユコネクタ８０との接続及びニバーサルチューブ７０に内挿された電源ケーブルを介して制御回路２６、モータ２５に供給される。
【００２６】
撮像ユニット１００の斜視図を図３に、撮像ユニット１００の縦断面図を図４に示した。この撮像ユニット１００は、拡大光学系（対物光学系、撮影光学系）Ｌとして、被写体側から順に、固定の第１レンズ群Ｌ１、可動の第２レンズ群Ｌ２及び第３レンズ群Ｌ３を備えている。第３レンズ群Ｌ３の後方に、撮像手段としてイメージセンサユニット１１０が配置されている。イメージセンサユニット１１０には、被写体側からローパスフィルタ、色フィルタなどの光学素子が装着されている。
【００２７】
これらの拡大対物光学系Ｌ（Ｌ１〜Ｌ３）を収容する円筒形の鏡筒部分は、外側鏡筒１０２と、該外側鏡筒１０２内に光軸方向には移動しないで光軸回りに回動自在に収納されたカム環１０４と、カム環１０４内に収容され、先端部が、外側鏡筒１０２の被写体側開口部に固定された内側鏡筒１０５とを備えている。外側鏡筒１０２及び内側鏡筒１０５は、後端部が、イメージセンサユニット１１０を内蔵したユニット筐体１３０に嵌合固定されている。なお、図３には、外側鏡筒１０２を取り外した状態を示している。
【００２８】
外側鏡筒１０２及びユニット筐体１３０の連結部には、レンズ駆動手段としてのピニオンギア１２３を収容する膨出部１０２ａ及びトルク伝達ワイヤ１２１を収容する膨出部１３１が形成されている。
【００２９】
第１レンズ群Ｌ１は、内側鏡筒１０５の先端部に固定されている。可動の第２、第３レンズ群Ｌ２、Ｌ３はそれぞれレンズ支持枠１０７、１０８に固定され、レンズ支持枠１０７、１０８を介して、内側鏡筒１０５内に光軸方向移動可能に収容されている。
【００３０】
イメージセンサユニット１１０は、イメージセンサ収容部１３２内に挿入されて固定されている。イメージセンサユニット１１０の後端面には、駆動信号を入力し、撮像した映像信号を出力する映像信号伝送用ケーブル１１１が引き出されている。
【００３１】
可動の第２、第３レンズ群Ｌ２、Ｌ３を支持するレンズ支持枠１０７、１０８の外周面にはカムピン１０７ａ、１０８ａが植設されていて、各カムピン１０７ａ、１０８ａは、内側鏡筒１０５に形成された直進ガイド溝１０５ａを貫通して、カム環１０４に形成されたカム溝１０４ａ、１０４ｂに嵌合している。従ってカム環１０４が回転すると、カムピン１０７ａ、１０８ａがカム溝１０４ａ、１０４ｂの輪郭と直進ガイド溝１０５ａとに拘束されて直線進退動し、カムピン１０７ａ、１０８ａと一体として第２、第３レンズ群Ｌ２、Ｌ３が相対的に接離移動して、変倍及び焦点移動する。
【００３２】
この実施形態では、カム環１０４の回転角度範囲を１８０゜に設定してあり、この両回転限界位置０゜と１８０゜において第２、第３レンズ群Ｌ２、Ｌ３が通常観察位置（ワイド端）と拡大観察位置（テレ端）になるようにカム溝１０４ａ、１０４ｂが設定されている。
【００３３】
カム環１０４の後端部外周面には、外周ギア１０４ｃが形成されている。この外周ギア１０４ｃには、トルク伝達ワイヤ１２１によって駆動されるピニオン１２３が噛み合っている。このトルク伝達ワイヤ１２１と一体に回転するピニオン１２３により、カム環１０４が回動し、第２、第３レンズ群Ｌ２、Ｌ３が光軸方向に進退動して変倍及び焦点移動する。
【００３４】
ピニオン１２３は回転軸１２４と一体に回転するが、この回転軸１２４は、先端の細径軸１２４ａが外側鏡筒１０２の膨出部１０２ａに形成された軸受穴１０２ａに挿入されて軸支され、回転軸１２４自体はユニット筐体１３０の膨出部１３１に形成された軸受穴１３１ａに挿入されて軸支され、さらにジョイントパイプ１２５を介してトルク伝達ワイヤ１２１に連結されている。トルク伝達ワイヤ１２１は、柔軟な樹脂線又はステンレス線の束であって、柔軟な外装チューブ１２２内に回動自在に挿通されている。外装チューブ１２２は一端部がユニット筐体１３０に連結固定されている。トルク伝達ワイヤ１２１の他端部は、操作部２０内に設けられたモータ２５の回転軸に連結され、外装チューブ１２２の他端部は操作部２０内の筐体に連結固定されている。
【００３５】
この拡大対物光学系Ｌは、通常観察のワイド端では画角が約１４０゜、ピント位置が第１レンズ群Ｌ１の前面から約１０mmであるが、拡大観察のテレ（拡大）端では画角が約７０゜、ピント位置が第１レンズ群Ｌ１の前面から約２．５mmになる。つまり、最広画角のワイド端で最遠合焦位置となり、最狭画角のテレ端で最至近合焦位置となる。従ってこの拡大対物光学系Ｌは、通常観察状態から拡大観察状態に移行するときは、カム環１０４が拡大観察方向に回転し、可動の第２レンズ群Ｌ２及び第３レンズ群Ｌ３が、ワイド端（最高画角端、最遠合焦位置）からテレ端（最小画角端、最短合焦位置）方向に、相対的に接離しながら移動して、画角が狭くかつ合焦位置が接近するように変化する。拡大対物光学系Ｌが拡大観察状態から通常観察状態に移行するときは、カム環１０４が通常観察方向に回転して、可動の第２レンズ群Ｌ２及び第３レンズ群Ｌ３が、最遠合焦位置（最大画角）方向に相対的に接離移動しながら移動して、画角が広くかつ合焦位置が遠くなるように変化する。
【００３６】
この実施形態の拡大対物光学系Ｌの画角及びピント位置は、カム環１０４の回転位置によって一義的に決まる。そこでこの実施形態では、カム環１０４の回転位置を検知する検知手段として、永久磁石１４１及び磁気センサ１４３を設けた。具体的には、永久磁石１４１はカム環１０４の後端面に固定し、磁気センサ１４３を永久磁石１４１と対向する位置においてユニット筐体１３０に固定した（図３、４）。
【００３７】
カム環１０４の回転角（０゜から１８０゜）は、永久磁石１４１から磁気センサ１４３迄の直線距離から幾何学的手法により一義的に決まるので、磁気センサ１４３の出力レベルを検知すればカム環１０４の回転角を一義的に演算することができる。磁気センサ１４３は、磁束と出力電圧（抵抗値）が比例関係にあるＭＲセンサが適している。
【００３８】
磁気センサ１４３の出力は、出力線１４４によって制御回路２６に伝達される。出力線１４４は、ユニット筐体１３０に形成された溝１３０ａ内を通って、ユニット筐体１３０外に引き出され、可撓部２０内を通って制御回路２６に接続されている。
【００３９】
なお、カム環１０４、外側鏡筒１０２、内側鏡筒１０５、ユニット筐体１３０は、永久磁石１４１の磁束に影響を与えない合成樹脂などの非磁性材料、又はステンレス、銅、真鍮、アルミニウムなどの非磁性金属で形成する。
【００４０】
磁気センサ１４３及び永久磁石１４１は、カム環１０４がテレ端に位置しているときに最接近する位置に設けてある。拡大対物光学系Ｌは、テレ端に近いほど画角が狭くなり、カム環１０４の回転角に対する倍率変化率が高いので、テレ端乃至テレ端近傍において精密な制御が必要だからである。
【００４１】
この撮像ユニット１００の拡大対物光学系Ｌの倍率（レンズ倍率）とモータ２５の回転速度（モータ回転速度）との関係をグラフにして図５に示した。同グラフにおいて、横軸はカム環１０４の回転角（゜）、縦軸は、モータ回転速度（周波数）（ｒｐｓ）とレンズ倍率（倍）を示していて、実線がモータ回転速度、破線がレンズ倍率を表している。カム環１０４の回転範囲は１８０゜であって、回転角０゜がワイド端（通常観察位置）、回転角１８０゜がテレ端（拡大観察位置）である。
【００４２】
このグラフから、この拡大対物光学系Ｌは、カム環１０４の単位回転角当たりの倍率変化率が、ワイド側では小さく、テレ端側で大きくなっていることが判る。つまり、テレ端付近では表示倍率が大きく、視野も狭くて目的部位を見失い易いので、ワイド端からテレ端領域に向かってモータ回転速度を徐々に遅くし、テレ端近傍では急激に遅く（急減速）する。逆にテレ端からワイド端方向に回転させるときは、急激に加速してから加速度を落とす。
【００４３】
カム環１０４がワイド方向、又はテレ方向に回転すると、永久磁石１４１と磁気センサ１４３の距離が変化して、磁気センサ１４３の出力値が増減する。制御回路２６は、そのセンサ出力値をモニタして、カム環１０４の回転位置をモニタしてモータ２５の回転速度を制御する。例えば、制御回路２６は、カム環１０４がワイド端又はテレ端に達することを検知すると、モータ２５を停止させる。また、テレ端領域ではモータ２５の回転速度を急速に落とし、モータ２５を停止させる直前に、ブレーキを掛けて停止させる。ブレーキは電気的なブレーキであって、モータ２５の入力端子を短絡させるショートブレーキ、又はショートブレーキの後にモータ２５を逆回転させようとする逆転ブレーキが適している。
【００４４】
図６は、磁気センサ１４３の出力（センサ出力）とモータ２５の回転速度との関係をグラフにして示した図である。同グラフにおいて、横軸はカム環１０４の回転角（゜）、縦軸はモータ回転速度（ｒｐｓ）とセンサ出力（Ｖ）を示していて、実線がモータ回転速度、破線がセンサ出力を表している。この実施形態では、カム環１０４がワイド端位置とテレ端位置の中間位置に回転したとき（ワイド端から９０゜回転したとき）に、永久磁石１４１が磁気センサ１４３と対向する最至近距離となるように配置してある。
【００４５】
図７には、永久磁石１４１を２個配置した実施形態における、磁気センサ１４３のセンサ出力とモータ回転数との関係をグラフで示した図である。同グラフにおいて、横軸はカム環１０４の回転角（゜）、縦軸はモータ回転速度（ｒｐｓ）とセンサ出力（Ｖ）を示していて、実線がモータ回転速度、破線がセンサ出力を表している。永久磁石１４１は、カム環１０４がワイド端位置（０゜）、テレ端位置（１８０゜）に回転したときに磁気センサ１４３と対向する最至近距離となる位置に配置してある。従って、カム環１０４がワイド端、テレ端に位置するときに磁気センサ１４３のセンサ出力が最大になる。
【００４６】
センサ出力はピーク値前後の出力変化率が小さいので、ピーク値近傍で端点を検出する構成にしてもよい。例えば、ピーク値を越える前にワイド端又はテレ端位置となるように設定してもよく、逆にピーク値を越えてからワイド端又はテレ端位置となるように設定しもよい。
【００４７】
さらに本発明の他の実施形態では、磁気センサを２個設ける。この場合、各磁気センサは、カム環１０４が通常観察位置、拡大観察位置に達したことを検出できる位置、つまり各位置において永久磁石１４１が最接近する対向する位置に設ける。
【００４８】
以上の実施形態では、磁気センサ１４３をカム環１０４の後端面と対向する位置に設けたが、別の実施形態では磁気センサ１４３をカム環１０４の外周面、永久磁石１４１と対向する位置に設ける。
【００４９】
さらに別の実施形態では、永久磁石を可動レンズ群Ｌ３のレンズ枠、又はカムピンに設けて、可動レンズ群Ｌ３の位置を磁気センサ１４３によって検知できる構成とする。この実施形態によれば、センサ出力によって可動レンズ群Ｌ３との距離、可動レンズ群Ｌ３の位置を直接検知できるので、演算処理が簡単になる。
【００５０】
モータ２５及び制御回路２６の電源を内視鏡プロセッサ２００から供給される構成としたが、電源としてのバッテリを操作部２０、コネクタ部８０等に備える構成にすれば、このような電源を有しない内視鏡プロセッサ２００においても通常観察／拡大観察を切り替えることが可能になる。
【符号の説明】
【００５１】
１０  拡大電子内視鏡
２０  操作部
２１  湾曲操作ノブ
２３  拡大／通常撮影切替スイッチ
２５  モータ
２６  制御回路
３０  挿入部
４０  先端硬性部
６０  可撓管部
５０  湾曲部
７０  ユニバーサルチューブ
１００  撮像ユニット
１０２  外側鏡筒
１０２ａ  膨出部
１０４  カム環
１０４ａ  １０４ｂ  カム溝
１０４ｃ  外周ギア
１０５  内側鏡筒
１０６  レンズ支持枠
１０７  １０８  レンズ支持枠
１０７ａ  １０８ａ  カムピン
１１０  イメージセンサユニット
１１１  映像信号ケーブル
１２１  トルク伝達ワイヤ
１２２  外装チューブ
１２３  ピニオン
１２４  回転軸
１２４ａ  細径軸
１２５  ジョイントパイプ
１３０  ユニット筐体
１３１  膨出部
１３２  イメージセンサ収容部
１４１  永久磁石
１４３  磁気センサ
２００  内視鏡プロセッサ
３００  モニタＴＶ
Ｌ  拡大対物光学系
Ｌ１  第１レンズ群
Ｌ２  第２レンズ群
Ｌ３  第３レンズ群
【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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