(57)【要約】【課題】挿入部の太さの増加を抑制することができる内視鏡装置および内視鏡装置の作動方法を提供する。【解決手段】内視鏡装置において、所定値未満の波高値を持つ第１の制御信号あるいは前記所定値以上の波高値を持つ第２の制御信号が第１のアクチュエータに印加されたとき、前記第１のアクチュエータは第１の光学部材を移動させる。前記第２の制御信号が第２のアクチュエータに印加されたときのみ、前記第２のアクチュエータは前記第２の光学部材を移動させる。前記信号源は、信号線を介して、前記第２の制御信号を前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータに印加する。その後、前記信号源は、前記信号線を介して、前記第１の制御信号を前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータに印加する。【選択図】図２
2019117245.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
先端および基端を有する挿入部と、
前記挿入部の外に配置され、かつ前記挿入部の前記先端および前記基端を通る信号線に制御信号を出力する信号源と、
を有し、
前記挿入部の前記先端は、
撮像素子と、
前記光源と被写体との間に配置された少なくとも１つの光学部材を有する照明光学系と、前記被写体と前記撮像素子との間に配置された少なくとも１つの光学部材を有する撮像光学系と、を有する光学系と、
前記信号線に出力された前記制御信号が印加される第１のアクチュエータと、
前記信号線に出力された前記制御信号が印加される第２のアクチュエータと、
を有し、
第１の光学部材は、前記光学系に含まれる複数の前記光学部材のいずれか１つであり、
第２の光学部材は、前記光学系に含まれる複数の前記光学部材のいずれか１つであり、かつ前記第１の光学部材と異なり、
所定値未満の波高値を持つ第１の制御信号あるいは前記所定値以上の波高値を持つ第２の制御信号が前記第１のアクチュエータに印加されたとき、前記第１のアクチュエータは前記第１の光学部材を移動させ、
前記第２の制御信号が前記第２のアクチュエータに印加されたときのみ、前記第２のアクチュエータは前記第２の光学部材を移動させ、
前記信号源は、第１の期間において、前記信号線を介して、前記第２の制御信号を前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータに印加し、
前記信号源は、前記第１の期間よりも後の第２の期間において、前記信号線を介して、前記第１の制御信号を前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータに印加する
ことを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータは、電磁式アクチュエータである
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項３】
前記第１のアクチュエータは、前記制御信号が前記第１のアクチュエータに印加されたときに前記第１の光学部材に作用する磁力を発生する第１のコイルを有し、
前記第２のアクチュエータは、前記制御信号が前記第２のアクチュエータに印加されたときに前記第２の光学部材に作用する磁力を発生する第２のコイルを有し、
前記第１のコイルの巻き数は前記第２のコイルの巻き数よりも多い
ことを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。
【請求項４】
前記第１のアクチュエータは、前記第１の光学部材に固定された第１の永久磁石を有し、
前記第２のアクチュエータは、前記第２の光学部材に固定された第２の永久磁石を有し、
前記第１の永久磁石の磁力は前記第２の永久磁石の磁力よりも強い
ことを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。
【請求項５】
前記第１のアクチュエータは、
第１の磁性体と、
前記第１の磁性体に巻かれて配置され、かつ前記制御信号が前記第１のアクチュエータに印加されたときに前記第１の磁性体を磁化させる第１のコイルと、
を有し、
前記第２のアクチュエータは、
第２の磁性体と、
前記第２の磁性体に巻かれて配置され、かつ前記制御信号が前記第２のアクチュエータに印加されたときに前記第２の磁性体を磁化させる第２のコイルと、
を有し、
所定の波高値を持つ前記制御信号が前記第１のアクチュエータに印加されたときに前記第１の磁性体に発生する磁力は、前記所定の波高値を持つ前記制御信号が前記第２のアクチュエータに印加されたときに前記第２の磁性体に発生する磁力よりも強い
ことを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。
【請求項６】
前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータは、並列に前記信号線に接続され、
前記第２のアクチュエータは、前記信号線に電気的に接続された抵抗を有する
ことを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。
【請求項７】
前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータは、並列に前記信号線に接続され、
前記内視鏡装置は、前記第２のアクチュエータに直列に接続され、かつ前記信号線に電気的に接続された抵抗をさらに有する
ことを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。
【請求項８】
前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータは、並列に前記信号線に接続され、
前記内視鏡装置は、
前記第１のアクチュエータに直列に接続され、かつ前記信号線に電気的に接続された第１の抵抗と、
前記第２のアクチュエータに直列に接続され、かつ前記信号線に電気的に接続された第２の抵抗と、
をさらに有する
ことを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。
【請求項９】
光源と、
先端および基端を有する挿入部と、
前記挿入部の外に配置され、かつ前記挿入部の前記先端および前記基端を通る信号線に制御信号を出力する信号源と、
を有し、
前記挿入部の前記先端は、
撮像素子と、
前記光源と被写体との間に配置された少なくとも１つの光学部材を有する照明光学系と、前記被写体と前記撮像素子との間に配置された少なくとも１つの光学部材を有する撮像光学系と、を有する光学系と、
前記信号線に出力された前記制御信号が印加される第１のアクチュエータと、
前記信号線に出力された前記制御信号が印加される第２のアクチュエータと、
を有し、
第１の光学部材は、前記光学系に含まれる複数の前記光学部材のいずれか１つであり、
第２の光学部材は、前記光学系に含まれる複数の前記光学部材のいずれか１つであり、かつ前記第１の光学部材と異なり、
前記制御信号が第１の時間以上、前記第１のアクチュエータに継続的に印加されたときのみ、前記第１のアクチュエータは前記第１の光学部材を移動させ、
前記制御信号が第２の時間以上、前記第２のアクチュエータに継続的に印加されたときのみ、前記第２のアクチュエータは前記第２の光学部材を移動させ、
前記第２の時間は、前記第１の時間よりも長く、
前記信号源は、第１の期間において、前記信号線を介して、前記制御信号を前記第２の時間以上、前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータに継続的に印加し、
前記信号源は、前記第１の期間よりも後の第２の期間において、前記信号線を介して、前記制御信号を前記第１の時間以上かつ第２の時間未満、前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータに継続的に印加する
ことを特徴とする内視鏡装置。
【請求項１０】
光源と、
先端および基端を有する挿入部と、
前記挿入部の外に配置され、かつ前記挿入部の前記先端および前記基端を通る信号線に制御信号を出力する信号源と、
を有し、
前記挿入部の前記先端は、
撮像素子と、
前記光源と被写体との間に配置された少なくとも１つの光学部材を有する照明光学系と、前記被写体と前記撮像素子との間に配置された少なくとも１つの光学部材を有する撮像光学系と、を有する光学系と、
前記信号線に出力された前記制御信号が印加される第１のアクチュエータと、
前記信号線に出力された前記制御信号が印加される第２のアクチュエータと、
を有し、
第１の光学部材は、前記光学系に含まれる複数の前記光学部材のいずれか１つであり、
第２の光学部材は、前記光学系に含まれる複数の前記光学部材のいずれか１つであり、かつ前記第１の光学部材と異なり、
所定値未満の波高値を持つ第１の制御信号あるいは前記所定値以上の波高値を持つ第２の制御信号が第３の時間以上、前記第１のアクチュエータに継続的に印加されたときのみ、前記第１のアクチュエータは前記第１の光学部材を移動させ、
前記第２の制御信号が第４の時間以上、前記第２のアクチュエータに継続的に印加されたときのみ、前記第２のアクチュエータは前記第２の光学部材を移動させ、
前記第４の時間は、前記第３の時間よりも短く、
前記信号源は、第１の期間において、前記信号線を介して、前記第２の制御信号を前記第４の時間以上かつ前記第３の時間未満、前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータに継続的に印加し、
前記信号源は、前記第１の期間と異なる第２の期間において、前記信号線を介して、前記第１の制御信号を前記第３の時間以上、前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータに継続的に印加する
ことを特徴とする内視鏡装置。
【請求項１１】
前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータは、電磁式アクチュエータである
ことを特徴とする請求項１０に記載の内視鏡装置。
【請求項１２】
前記第１の光学部材は、前記第２の光学部材よりも重い
ことを特徴とする請求項１１に記載の内視鏡装置。
【請求項１３】
前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータは互いに直列に接続され、
前記内視鏡装置は、前記第１のアクチュエータと並列に前記信号線に接続されたコンデンサーを有する
ことを特徴とする請求項１１に記載の内視鏡装置。
【請求項１４】
前記第１の光学部材および前記第２の光学部材の位置を検出する検出器と、
前記検出器によって検出された前記位置に基づいて、前記内視鏡装置の状態が第１の状態および第２の状態のいずれか１つになるように前記信号源を制御する制御回路と、
をさらに有し、
前記第１の状態は、前記第１の制御信号が前記第３の時間以上、前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータに継続的に印加される状態であり、
前記第２の状態は、前記第２の制御信号が前記第４の時間以上かつ前記第３の時間未満、前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータに継続的に印加される状態である
ことを特徴とする請求項１１に記載の内視鏡装置。
【請求項１５】
内視鏡装置の作動方法であって、
前記内視鏡装置は、
光源と、
先端および基端を有する挿入部と、
前記挿入部の外に配置され、かつ前記挿入部の前記先端および前記基端を通る信号線に制御信号を出力する信号源と、
を有し、
前記挿入部の前記先端は、
撮像素子と、
前記光源と被写体との間に配置された少なくとも１つの光学部材を有する照明光学系と、前記被写体と前記撮像素子との間に配置された少なくとも１つの光学部材を有する撮像光学系と、を有する光学系と、
前記信号線に出力された前記制御信号が印加される第１のアクチュエータと、
前記信号線に出力された前記制御信号が印加される第２のアクチュエータと、
を有し、
第１の光学部材は、前記光学系に含まれる複数の前記光学部材のいずれか１つであり、
第２の光学部材は、前記光学系に含まれる複数の前記光学部材のいずれか１つであり、かつ前記第１の光学部材と異なり、
所定値未満の波高値を持つ第１の制御信号あるいは前記所定値以上の波高値を持つ第２の制御信号が前記第１のアクチュエータに印加されたとき、前記第１のアクチュエータは前記第１の光学部材を移動させ、
前記第２の制御信号が前記第２のアクチュエータに印加されたときのみ、前記第２のアクチュエータは前記第２の光学部材を移動させ、
前記作動方法は、
前記信号源が、第１の期間において、前記信号線を介して、前記第２の制御信号を前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータに印加する第１のステップと、
前記信号源が、前記第１の期間よりも後の第２の期間において、前記信号線を介して、前記第１の制御信号を前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータに印加する第２のステップと、
を有することを特徴とする内視鏡装置の作動方法。
【請求項１６】
内視鏡装置の作動方法であって、
前記内視鏡装置は、
光源と、
先端および基端を有する挿入部と、
前記挿入部の外に配置され、かつ前記挿入部の前記先端および前記基端を通る信号線に制御信号を出力する信号源と、
を有し、
前記挿入部の前記先端は、
撮像素子と、
前記光源と被写体との間に配置された少なくとも１つの光学部材を有する照明光学系と、前記被写体と前記撮像素子との間に配置された少なくとも１つの光学部材を有する撮像光学系と、を有する光学系と、
前記信号線に出力された前記制御信号が印加される第１のアクチュエータと、
前記信号線に出力された前記制御信号が印加される第２のアクチュエータと、
を有し、
第１の光学部材は、前記光学系に含まれる複数の前記光学部材のいずれか１つであり、
第２の光学部材は、前記光学系に含まれる複数の前記光学部材のいずれか１つであり、かつ前記第１の光学部材と異なり、
前記制御信号が第１の時間以上、前記第１のアクチュエータに継続的に印加されたときのみ、前記第１のアクチュエータは前記第１の光学部材を移動させ、
前記制御信号が第２の時間以上、前記第２のアクチュエータに継続的に印加されたときのみ、前記第２のアクチュエータは前記第２の光学部材を移動させ、
前記第２の時間は、前記第１の時間よりも長く、
前記作動方法は、
前記信号源が、第１の期間において、前記信号線を介して、前記制御信号を前記第２の時間以上、前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータに継続的に印加する第１のステップと、
前記信号源が、前記第１の期間よりも後の第２の期間において、前記信号線を介して、前記制御信号を前記第１の時間以上かつ第２の時間未満、前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータに継続的に印加する第２のステップと、
を有することを特徴とする内視鏡装置の作動方法。
【請求項１７】
内視鏡装置の作動方法であって、
前記内視鏡装置は、
光源と、
先端および基端を有する挿入部と、
前記挿入部の外に配置され、かつ前記挿入部の前記先端および前記基端を通る信号線に制御信号を出力する信号源と、
を有し、
前記挿入部の前記先端は、
撮像素子と、
前記光源と被写体との間に配置された少なくとも１つの光学部材を有する照明光学系と、前記被写体と前記撮像素子との間に配置された少なくとも１つの光学部材を有する撮像光学系と、を有する光学系と、
前記信号線に出力された前記制御信号が印加される第１のアクチュエータと、
前記信号線に出力された前記制御信号が印加される第２のアクチュエータと、
を有し、
第１の光学部材は、前記光学系に含まれる複数の前記光学部材のいずれか１つであり、
第２の光学部材は、前記光学系に含まれる複数の前記光学部材のいずれか１つであり、かつ前記第１の光学部材と異なり、
所定値未満の波高値を持つ第１の制御信号あるいは前記所定値以上の波高値を持つ第２の制御信号が第３の時間以上、前記第１のアクチュエータに継続的に印加されたときのみ、前記第１のアクチュエータは前記第１の光学部材を移動させ、
前記第２の制御信号が第４の時間以上、前記第２のアクチュエータに継続的に印加されたときのみ、前記第２のアクチュエータは前記第２の光学部材を移動させ、
前記第４の時間は、前記第３の時間よりも短く、
前記作動方法は、
前記信号源が、第１の期間において、前記信号線を介して、前記第２の制御信号を前記第４の時間以上かつ前記第３の時間未満、前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータに継続的に印加する第１のステップと、
前記信号源が、前記第１の期間と異なる第２の期間において、前記信号線を介して、前記第１の制御信号を前記第３の時間以上、前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータに継続的に印加する第２のステップと、
を有することを特徴とする内視鏡装置の作動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡装置および内視鏡装置の作動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボイラーおよびパイプなどの内部の傷および腐食などの観察および検査に工業用内視鏡が使用されている。光学特性を変更するためのレンズユニットである光学アダプタが工業用内視鏡に使用されている。工業用内視鏡は、対象物の内部に挿入される挿入部を有する。挿入部に対する光学アダプタの装着と挿入部からの光学アダプタの取り外しとが可能なように挿入部および光学アダプタは設計されている。
【０００３】
検査の用途および条件に応じた種類の光学アダプタが使用される。そのため、工業用内視鏡は、最適な画像を取得することができる。例えば、工業用内視鏡は、直視画像、側視画像、焦点が近点寄りの画像、および焦点が遠点寄りの画像などを取得することができる。工業用内視鏡が視差を持つ左右の画像を取得できるように、複数のレンズが光学アダプタに配置される場合がある。その場合、工業用内視鏡は、三角測量の原理を使用して被写体の寸法を計測することができる。
【０００４】
近年の工業用内視鏡では、光学アダプタ内部の光学特性を切り替えるために、Ｍｉｃｒｏ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ａｃｔｕａｔｏｒと呼ばれるアクチュエータが搭載されることが多い。光学アダプタ内部のレンズおよび光路を切り替えるためのシャッターがアクチュエータにより移動する。シャッターの動きを制御することにより、工業用内視鏡は複数種類の画像を切り替えることができる。例えば、工業用内視鏡は、近点と遠点との切り替え、直視と側視との切り替え、および左右の切り替えなどを行うことができる。そのため、光学アダプタの交換は不要である。
【０００５】
特許文献１には、アクチュエータユニットを有する内視鏡装置が開示されている。特許文献１では、アクチュエータがシャッターを移動させることにより、光路が切り替わる。アクチュエータは、コイルおよび磁石を使用する駆動機構である。その技術は、カメラおよび光記憶装置などに搭載されるレンズの駆動機構として使用されている。コイルに印加される電流の向きおよび大きさにより駆動力の向きおよび大きさが制御される。
【０００６】
以下では、光学特性を切り替えることの有用性を説明する。エンジンおよび配管などの構造を内視鏡により検査するために、検査者は内視鏡の先端が観察部位に到達するまで内視鏡を対象物に挿入する。検査者は、傷および汚れなどの観察、検査、および計測などを行う。挿入操作に適した画像と、観察などに適した画像は必ずしも一致していないことがある。挿入操作に適した画像では、広い範囲が明るいことが多く、解像度は低くてもよい。観察などに適した画像では、被写体に近い範囲の解像度が高いことが多く、広い範囲が明るくなくてもよい。挿入部の側面方向にある被写体の観察が必要な場合もある。
【０００７】
従来、検査者は、そのような多様な状況に対応する必要があった。つまり、検査者は、対象物に挿入された内視鏡を取り出し、かつ光学アダプタを交換した後、内視鏡を対象物に再度挿入する必要があった。計測用の光学アダプタが使用されるとき、検査者は、撮像素子の受光面の左右の領域に対応する２つの画像のうちの１つを見ながら挿入操作などを行う必要があった。そのため、操作が難しかった。そのような状況では、装置本体内の制御部が光学アダプタの光学特性を切り替えることが望ましい。これにより、挿入作業および光学アダプタの交換作業が減る。その結果、検査作業の煩雑さを大きく減らすことができる。
【０００８】
特許文献１に開示された内視鏡装置では、１つのアクチュエータが挿入部の先端に配置されている。１つのアクチュエータは最大で２つの光学特性を切り替えることができる。しかし、１つのアクチュエータは例えば４つの光学特性を切り替えることはできない。例えば、近点および遠点の切り替えと直視および側視の切り替えとが必要な場合、近点および遠点の切り替えができる光学アダプタと、直視および側視の切り替えができる光学アダプタとの交換が必要である。
【０００９】
光学アダプタの交換を不要にするためには、搭載されるアクチュエータの数を増やすことが考えられる。アクチュエータの数を増やすことにより、切り替え可能な光学特性の数が増える。例えば、２つのアクチュエータが搭載された場合、光学アダプタの交換は不要になり、かつ４つの光学特性の切り替えが可能になる。例えば、２つのアクチュエータの一方が近点および遠点の切り替えを行い、かつ２つのアクチュエータの他方が直視および側視の切り替えを行うことができる。
【００１０】
このように、搭載されるアクチュエータの数が増えると、より多くの光学特性の切り替えが可能になる。その結果、光学アダプタの交換作業をさらに減らすことができる。
【００１１】
以下では、挿入部の先端に複数のアクチュエータが搭載された内視鏡装置の構成および動作について説明する。図３２は、２つのアクチュエータが搭載された内視鏡装置１０１の構成を示す。図３２に示すように、内視鏡装置１０１は、挿入部１１１、本体部１０４、および光源１１０を有する。
【００１２】
挿入部１１１は、光学系１２１から光学系１２６、撮像素子１２８、第１のアクチュエータ１３０ａ、および第２のアクチュエータ１３０ｂを有する。これらの構成は、挿入部１１１の先端に配置されている。光学系１２１から光学系１２６、第１のアクチュエータ１３０ａ、および第２のアクチュエータ１３０ｂは、撮像素子１２８の光学的前方に配置されている。本体部１０４は挿入部１１１の基端側に配置されている。
【００１３】
光学系１２１から光学系１２６は、被写体ＯＢ１１と撮像素子１２８との間に配置されている。被写体ＯＢ１１は、挿入部１１１の先端から挿入部１１１の光学的前方に離れている。光学系１２４、光学系１２５、および光学系１２６は、第１のアクチュエータ１３０ａと第２のアクチュエータ１３０ｂとの間に配置されている。光学系１２４、光学系１２５、および光学系１２６は、第２の撮像光学系１７２の光学部材である。第２のアクチュエータ１３０ｂのシャッターも第２の撮像光学系１７２の光学部材である。
【００１４】
光学系１２１、光学系１２２、および光学系１２３は、第１のアクチュエータ１３０ａと撮像素子１２８との間に配置されている。光学系１２１、光学系１２２、および光学系１２３は、第１の撮像光学系１７１の光学部材である。第１のアクチュエータ１３０ａのシャッターも第１の撮像光学系１７１の光学部材である。例えば、光学系１２１から光学系１２６はレンズである。光学系１２１から光学系１２６は、被写体ＯＢ１１の光学像を撮像素子１２８の受光面に形成する。
【００１５】
第１のアクチュエータ１３０ａは、第１の開口ＯＰ１１および第２の開口ＯＰ１２を有する。第１のアクチュエータ１３０ａの内部に配置されたシャッターは、第１の開口ＯＰ１１および第２の開口ＯＰ１２のいずれか１つを覆う。光は、シャッターにより覆われた開口を通過できない。つまり、被写体ＯＢ１１からの光は、第１の開口ＯＰ１１および第２の開口ＯＰ１２のいずれか１つのみを通過する。
【００１６】
第２のアクチュエータ１３０ｂは、第３の開口ＯＰ１３および第４の開口ＯＰ１４を有する。第２のアクチュエータ１３０ｂの内部に配置されたシャッターは、第３の開口ＯＰ１３および第４の開口ＯＰ１４のいずれか１つを覆う。光は、シャッターにより覆われた開口を通過できない。つまり、被写体ＯＢ１１からの光は、第３の開口ＯＰ１３および第４の開口ＯＰ１４のいずれか１つのみを通過する。
【００１７】
光学系１２４は、第３の開口ＯＰ１３に対応する位置に配置されている。第３の開口ＯＰ１３を通過した光は光学系１２４に入射する。光学系１２５は、第４の開口ＯＰ１４に対応する位置に配置されている。第４の開口ＯＰ１４を通過した光は光学系１２５に入射する。光学系１２４または光学系１２５を通過した光は光学系１２６に入射する。光学系１２６を通過した光は第１の開口ＯＰ１１および第２の開口ＯＰ１２に到達する。図３２に示す例では、第４の開口ＯＰ１４が遮光され、かつ第３の開口ＯＰ１３が露光された状態が示されている。
【００１８】
光学系１２１は、第１の開口ＯＰ１１に対応する位置に配置されている。第１の開口ＯＰ１１を通過した光は光学系１２１に入射する。光学系１２２は、第２の開口ＯＰ１２に対応する位置に配置されている。第２の開口ＯＰ１２を通過した光は光学系１２２に入射する。光学系１２１または光学系１２２を通過した光は光学系１２３に入射する。光学系１２３を通過した光は撮像素子１２８に入射する。撮像素子１２８は、入射光に応じた撮像信号を生成する。図３２に示す例では、第１の開口ＯＰ１１が遮光され、かつ第２の開口ＯＰ１２が露光された状態が示されている。
【００１９】
光源１１０が本体部１０４に接続されている。光源１１０は、被写体ＯＢ１１に照射される照明光を生成する。
【００２０】
本体部１０４は、制御部１２９および操作部１０４ａを有する。制御部１２９は、光源１１０および撮像素子１２８を制御する。また、制御部１２９は、制御信号を生成する。撮像素子１２８は、信号線１５５により制御部１２９に電気的に接続されている。撮像素子１２８は、撮像信号を信号線１５５に出力する。信号線１５５は、撮像素子１２８から出力された撮像信号を制御部１２９に転送する。
【００２１】
制御部１２９は、信号線１５１、信号線１５２、信号線１５３、および信号線１５４に電気的に接続されている。信号線１５１、信号線１５２、信号線１５３、および信号線１５４は、挿入部１１１の内部に配置されている。信号線１５１および信号線１５３は、第１のアクチュエータ１３０ａに電気的に接続されている。信号線１５２および信号線１５４は、第２のアクチュエータ１３０ｂに電気的に接続されている。
【００２２】
制御部１２９は、第１の制御信号を信号線１５１に出力することにより、第１の制御信号を第１のアクチュエータ１３０ａに印加する。第１のアクチュエータ１３０ａに印加された第１の制御信号は、信号線１５３に出力される。制御部１２９は、第２の制御信号を信号線１５２に出力することにより、第２の制御信号を第２のアクチュエータ１３０ｂに印加する。第２のアクチュエータ１３０ｂに印加された第２の制御信号は、信号線１５４に出力される。
【００２３】
所定値以上の波高値を持つ＋方向の第１の制御信号が印加された第１のアクチュエータ１３０ａは、第２の開口ＯＰ１２を覆う位置にシャッターを移動させる。また、所定値以上の波高値を持つ−方向の第１の制御信号が印加された第１のアクチュエータ１３０ａは、第１の開口ＯＰ１１を覆う位置にシャッターを移動させる。
【００２４】
所定値以上の波高値を持つ＋方向の第２の制御信号が印加された第２のアクチュエータ１３０ｂは、第４の開口ＯＰ１４を覆う位置にシャッターを移動させる。また、所定値以上の波高値を持つ−方向の第２の制御信号が印加された第２のアクチュエータ１３０ｂは、第３の開口ＯＰ１３を覆う位置にシャッターを移動させる。
【００２５】
ユーザーは、本体部１０４に配置された操作部１０４ａを操作することにより、第１のアクチュエータ１３０ａおよび第２のアクチュエータ１３０ｂの各々のシャッターの位置を指示することができる。つまり、ユーザーは、光学特性の切り替えの指示を入力することができる。ユーザーが操作部１０４ａの操作により指示を入力したとき、その指示は制御部１２９に入力される。制御部１２９は、その指示に応じた制御信号を出力する。
【００２６】
図３３は、第１のアクチュエータ１３０ａおよび第２のアクチュエータ１３０ｂの等価回路を示す。第１のアクチュエータ１３０ａおよび第２のアクチュエータ１３０ｂは、電磁式アクチュエータである。第１のアクチュエータ１３０ａは、コイルＬ１１および抵抗Ｒ１１が直列に接続された回路と等価である。第２のアクチュエータ１３０ｂは、コイルＬ１２および抵抗Ｒ１２が直列に接続された回路と等価である。第１のアクチュエータ１３０ａおよび第２のアクチュエータ１３０ｂは、並列に制御部１２９に接続されている。
【００２７】
図３４（ａ）から図３４（ｄ）は、内視鏡装置１０１が切り替えることができる４つの光学特性を示す。図３４（ａ）から図３４（ｄ）において、光学系１２１から光学系１２６は省略されている。内視鏡装置１０１は、光学特性を切り替えることにより、撮像光学系内の光路を切り替えることができる。言い換えると、内視鏡装置１０１は、撮像素子１２８に入射する光を切り替えることができる。
【００２８】
図３４（ａ）は、第１の光学特性を示す。第１のアクチュエータ１３０ａのシャッターは第２の開口ＯＰ１２を覆い、かつ第２のアクチュエータ１３０ｂのシャッターは第４の開口ＯＰ１４を覆う。そのため、被写体ＯＢ１１からの光は第３の開口ＯＰ１３および第１の開口ＯＰ１１を通過する。
【００２９】
図３４（ｂ）は、第２の光学特性を示す。第１のアクチュエータ１３０ａのシャッターは第１の開口ＯＰ１１を覆い、かつ第２のアクチュエータ１３０ｂのシャッターは第４の開口ＯＰ１４を覆う。そのため、被写体ＯＢ１１からの光は第３の開口ＯＰ１３および第２の開口ＯＰ１２を通過する。
【００３０】
図３４（ｃ）は、第３の光学特性を示す。第１のアクチュエータ１３０ａのシャッターは第２の開口ＯＰ１２を覆い、かつ第２のアクチュエータ１３０ｂのシャッターは第３の開口ＯＰ１３を覆う。そのため、被写体ＯＢ１１からの光は第４の開口ＯＰ１４および第１の開口ＯＰ１１を通過する。
【００３１】
図３４（ｄ）は、第４の光学特性を示す。第１のアクチュエータ１３０ａのシャッターは第１の開口ＯＰ１１を覆い、かつ第２のアクチュエータ１３０ｂのシャッターは第３の開口ＯＰ１３を覆う。そのため、被写体ＯＢ１１からの光は第４の開口ＯＰ１４および第２の開口ＯＰ１２を通過する。
【００３２】
このように、被写体ＯＢ１１からの光が通過する光学系は、第１のアクチュエータ１３０ａおよび第２のアクチュエータ１３０ｂのシャッターの位置に応じて異なる。図３４（ａ）から図３４（ｄ）に示す例では、被写体ＯＢ１１からの光が通過する光路の４つのパターンが示されている。第１のアクチュエータ１３０ａおよび第２のアクチュエータ１３０ｂのシャッターの位置を切り替えることにより、第１から第４の光学特性の切り替えが可能である。
【００３３】
図３５は、内視鏡装置１０１の動作の手順を示す。図３５では、内視鏡装置１０１の光学特性が、図３４（ｂ）に示す第２の光学特性から図３４（ｃ）に示す第３の光学特性に切り替わるときの内視鏡装置１０１の動作が示されている。
【００３４】
図３５に示す処理が実行される前、第１のアクチュエータ１３０ａのシャッターは第１の開口ＯＰ１１を覆い、かつ第２のアクチュエータ１３０ｂのシャッターは第４の開口ＯＰ１４を覆っている。ユーザーが操作部１０４ａを介して光学特性の切り替えの指示を入力したとき、光学特性の切り替えが実行される。操作部１０４ａは、ユーザーにより入力された指示を制御部１２９に出力する。このとき、制御部１２９は、第３の光学特性への切り替えの指示を受け付ける（ステップＳ１０００）。
【００３５】
ステップＳ１０００の後、制御部１２９は、所定の波高値を持つ＋方向の制御信号を信号線１５１に出力する。これにより、制御部１２９は、制御信号を第１のアクチュエータ１３０ａに印加する（ステップＳ１０１０）。
【００３６】
ステップＳ１０１０の後、制御部１２９は、所定の波高値を持つ−方向の制御信号を信号線１５２に出力する。これにより、制御部１２９は、制御信号を第２のアクチュエータ１３０ｂに印加する（ステップＳ１０２０）。
【００３７】
図３６（ａ）は、ステップＳ１０１０において第１のアクチュエータ１３０ａに印加される制御信号の波形を示す。図３６（ｂ）は、ステップＳ１０２０において第２のアクチュエータ１３０ｂに印加される制御信号の波形を示す。各図における横軸は時間を示し、かつ各図における縦軸は電流を示す。
【００３８】
図３６（ａ）に示すように、制御信号の波高値はＨ１１１であり、かつ制御信号が第１のアクチュエータ１３０ａに印加される時間はＴ１１１である。図３６（ｂ）に示すように、−方向の制御信号の波高値はＨ１１２であり、かつ制御信号が第２のアクチュエータ１３０ｂに印加される時間はＴ１１１である。波高値Ｈ１１１は、＋方向の波高値である。波高値Ｈ１１２は、−方向の波高値である。波高値Ｈ１１１および波高値Ｈ１１２の大きさは等しい。
【００３９】
ステップＳ１０１０において制御信号が印加された第１のアクチュエータ１３０ａのシャッターは、第２の開口ＯＰ１２を覆う位置に移動する。ステップＳ１０２０において制御信号が印加された第２のアクチュエータ１３０ｂのシャッターは、第３の開口ＯＰ１３を覆う位置に移動する。図３５に示す動作により、内視鏡装置１０１の光学特性は、第２の光学特性から、ユーザーにより指示された第３の光学特性に切り替わる。
【００４０】
このように、ユーザーが操作部１０４ａを介して光学特性の切り替えの指示を入力したとき、その指示に応じた制御信号が第１のアクチュエータ１３０ａまたは第２のアクチュエータ１３０ｂに印加される。その結果、内視鏡装置１０１の光学特性が所望の光学特性に切り替わる。
【００４１】
ステップＳ１０１０において制御信号が出力される信号線１５１と、ステップＳ１０２０において制御信号が出力される信号線１５２とは、異なる。そのため、第１のアクチュエータ１３０ａおよび第２のアクチュエータ１３０ｂは、互いに独立して動作することができる。２つの制御信号が信号線１５１および信号線１５２にそれぞれ出力される順番は、図３５に示す順番に限らない。２つの制御信号は、信号線１５１および信号線１５２に同時に印加されてもよい。
【００４２】
ここでは、２つのアクチュエータが搭載された内視鏡装置の例を説明した。３つ以上のアクチュエータが内視鏡装置に搭載されてもよい。各アクチュエータは、２本の信号線により制御部１２９に接続される。図３２に示す例では、第１のアクチュエータ１３０ａは信号線１５１および信号線１５３により制御部１２９に接続される。また、第２のアクチュエータ１３０ｂは信号線１５２および信号線１５４により制御部１２９に接続される。
【００４３】
光学特性の切り替えが実行されるとき、制御部１２９は、各アクチュエータに接続された信号線に制御信号を出力する。各アクチュエータに印加される制御信号の方向（極性）は、各アクチュエータのシャッターの位置が所望の位置になる方向（極性）である。各アクチュエータに印加される制御信号の波高値は、所定の波高値以上である。
【００４４】
内視鏡装置に搭載されるアクチュエータの数がＮであると仮定すると、内視鏡装置が切り替えることができる光学特性の数は２のＮ乗である。Ｎは、２以上の自然数である。例えば、３つのアクチュエータが内視鏡装置に搭載された場合、内視鏡装置は８つの光学特性を切り替えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４５】
【特許文献１】国際公開第２０１５／００１８５２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００４６】
１つ以上のアクチュエータが搭載された内視鏡装置において、１つのアクチュエータおよび制御部は２本の信号線により接続される。つまり、アクチュエータの数の２倍の信号線が挿入部の内部に配置される必要がある。搭載されるアクチュエータの数が増えると、挿入部の内部に配置される信号線の数が大きく増える。そのため、挿入部が太くなる。
【００４７】
撮像素子はアクチュエータと制御部との間に配置されている。アクチュエータと制御部とを接続する信号線は、撮像素子の周囲の空間に配置される。挿入部の断面において、撮像素子が占める面積は大きい。そのため、信号線は、撮像素子と挿入部の内壁との間の狭い空間に配置される。挿入部の太さの増加を抑制するためには、信号線の数を減らすことが重要である。
【００４８】
本発明は、挿入部の太さの増加を抑制することができる内視鏡装置および内視鏡装置の作動方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００４９】
本発明は、光源と、先端および基端を有する挿入部と、前記挿入部の外に配置され、かつ前記挿入部の前記先端および前記基端を通る信号線に制御信号を出力する信号源と、を有し、前記挿入部の前記先端は、撮像素子と、前記光源と被写体との間に配置された少なくとも１つの光学部材を有する照明光学系と、前記被写体と前記撮像素子との間に配置された少なくとも１つの光学部材を有する撮像光学系と、を有する光学系と、前記信号線に出力された前記制御信号が印加される第１のアクチュエータと、前記信号線に出力された前記制御信号が印加される第２のアクチュエータと、を有し、第１の光学部材は、前記光学系に含まれる複数の前記光学部材のいずれか１つであり、第２の光学部材は、前記光学系に含まれる複数の前記光学部材のいずれか１つであり、かつ前記第１の光学部材と異なり、所定値未満の波高値を持つ第１の制御信号あるいは前記所定値以上の波高値を持つ第２の制御信号が前記第１のアクチュエータに印加されたとき、前記第１のアクチュエータは前記第１の光学部材を移動させ、前記第２の制御信号が前記第２のアクチュエータに印加されたときのみ、前記第２のアクチュエータは前記第２の光学部材を移動させ、前記信号源は、第１の期間において、前記信号線を介して、前記第２の制御信号を前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータに印加し、前記信号源は、前記第１の期間よりも後の第２の期間において、前記信号線を介して、前記第１の制御信号を前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータに印加することを特徴とする内視鏡装置である。
【００５０】
本発明の内視鏡装置において、前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータは、電磁式アクチュエータであることを特徴とする。
【００５１】
本発明の内視鏡装置において、前記第１のアクチュエータは、前記制御信号が前記第１のアクチュエータに印加されたときに前記第１の光学部材に作用する磁力を発生する第１のコイルを有し、前記第２のアクチュエータは、前記制御信号が前記第２のアクチュエータに印加されたときに前記第２の光学部材に作用する磁力を発生する第２のコイルを有し、前記第１のコイルの巻き数は前記第２のコイルの巻き数よりも多いことを特徴とする。
【００５２】
本発明の内視鏡装置において、前記第１のアクチュエータは、前記第１の光学部材に固定された第１の永久磁石を有し、前記第２のアクチュエータは、前記第２の光学部材に固定された第２の永久磁石を有し、前記第１の永久磁石の磁力は前記第２の永久磁石の磁力よりも強いことを特徴とする。
【００５３】
本発明の内視鏡装置において、前記第１のアクチュエータは、第１の磁性体と、前記第１の磁性体に巻かれて配置され、かつ前記制御信号が前記第１のアクチュエータに印加されたときに前記第１の磁性体を磁化させる第１のコイルと、を有し、前記第２のアクチュエータは、第２の磁性体と、前記第２の磁性体に巻かれて配置され、かつ前記制御信号が前記第２のアクチュエータに印加されたときに前記第２の磁性体を磁化させる第２のコイルと、を有し、所定の波高値を持つ前記制御信号が前記第１のアクチュエータに印加されたときに前記第１の磁性体に発生する磁力は、前記所定の波高値を持つ前記制御信号が前記第２のアクチュエータに印加されたときに前記第２の磁性体に発生する磁力よりも強いことを特徴とする。
【００５４】
本発明の内視鏡装置において、前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータは、並列に前記信号線に接続され、前記第２のアクチュエータは、前記信号線に電気的に接続された抵抗を有することを特徴とする。
【００５５】
本発明の内視鏡装置において、前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータは、並列に前記信号線に接続され、前記内視鏡装置は、前記第２のアクチュエータに直列に接続され、かつ前記信号線に電気的に接続された抵抗をさらに有することを特徴とする。
【００５６】
本発明の内視鏡装置において、前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータは、並列に前記信号線に接続され、前記内視鏡装置は、前記第１のアクチュエータに直列に接続され、かつ前記信号線に電気的に接続された第１の抵抗と、前記第２のアクチュエータに直列に接続され、かつ前記信号線に電気的に接続された第２の抵抗と、をさらに有することを特徴とする。
【００５７】
本発明は、光源と、先端および基端を有する挿入部と、前記挿入部の外に配置され、かつ前記挿入部の前記先端および前記基端を通る信号線に制御信号を出力する信号源と、を有し、前記挿入部の前記先端は、撮像素子と、前記光源と被写体との間に配置された少なくとも１つの光学部材を有する照明光学系と、前記被写体と前記撮像素子との間に配置された少なくとも１つの光学部材を有する撮像光学系と、を有する光学系と、前記信号線に出力された前記制御信号が印加される第１のアクチュエータと、前記信号線に出力された前記制御信号が印加される第２のアクチュエータと、を有し、第１の光学部材は、前記光学系に含まれる複数の前記光学部材のいずれか１つであり、第２の光学部材は、前記光学系に含まれる複数の前記光学部材のいずれか１つであり、かつ前記第１の光学部材と異なり、前記制御信号が第１の時間以上、前記第１のアクチュエータに継続的に印加されたときのみ、前記第１のアクチュエータは前記第１の光学部材を移動させ、前記制御信号が第２の時間以上、前記第２のアクチュエータに継続的に印加されたときのみ、前記第２のアクチュエータは前記第２の光学部材を移動させ、前記第２の時間は、前記第１の時間よりも長く、前記信号源は、第１の期間において、前記信号線を介して、前記制御信号を前記第２の時間以上、前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータに継続的に印加し、前記信号源は、前記第１の期間よりも後の第２の期間において、前記信号線を介して、前記制御信号を前記第１の時間以上かつ第２の時間未満、前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータに継続的に印加することを特徴とする内視鏡装置である。
【００５８】
本発明は、光源と、先端および基端を有する挿入部と、前記挿入部の外に配置され、かつ前記挿入部の前記先端および前記基端を通る信号線に制御信号を出力する信号源と、を有し、前記挿入部の前記先端は、撮像素子と、前記光源と被写体との間に配置された少なくとも１つの光学部材を有する照明光学系と、前記被写体と前記撮像素子との間に配置された少なくとも１つの光学部材を有する撮像光学系と、を有する光学系と、前記信号線に出力された前記制御信号が印加される第１のアクチュエータと、前記信号線に出力された前記制御信号が印加される第２のアクチュエータと、を有し、第１の光学部材は、前記光学系に含まれる複数の前記光学部材のいずれか１つであり、第２の光学部材は、前記光学系に含まれる複数の前記光学部材のいずれか１つであり、かつ前記第１の光学部材と異なり、所定値未満の波高値を持つ第１の制御信号あるいは前記所定値以上の波高値を持つ第２の制御信号が第３の時間以上、前記第１のアクチュエータに継続的に印加されたときのみ、前記第１のアクチュエータは前記第１の光学部材を移動させ、前記第２の制御信号が第４の時間以上、前記第２のアクチュエータに継続的に印加されたときのみ、前記第２のアクチュエータは前記第２の光学部材を移動させ、前記第４の時間は、前記第３の時間よりも短く、前記信号源は、第１の期間において、前記信号線を介して、前記第２の制御信号を前記第４の時間以上かつ前記第３の時間未満、前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータに継続的に印加し、前記信号源は、前記第１の期間と異なる第２の期間において、前記信号線を介して、前記第１の制御信号を前記第３の時間以上、前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータに継続的に印加することを特徴とする内視鏡装置である。
【００５９】
本発明の内視鏡装置において、前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータは、電磁式アクチュエータであることを特徴とする。
【００６０】
本発明の内視鏡装置において、前記第１の光学部材は、前記第２の光学部材よりも重いことを特徴とする。
【００６１】
本発明の内視鏡装置において、前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータは互いに直列に接続され、前記内視鏡装置は、前記第１のアクチュエータと並列に前記信号線に接続されたコンデンサーを有する。
【００６２】
本発明の内視鏡装置は、前記第１の光学部材および前記第２の光学部材の位置を検出する検出器と、前記検出器によって検出された前記位置に基づいて、前記内視鏡装置の状態が第１の状態および第２の状態のいずれか１つになるように前記信号源を制御する制御回路と、をさらに有し、前記第１の状態は、前記第１の制御信号が前記第３の時間以上、前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータに継続的に印加される状態であり、前記第２の状態は、前記第２の制御信号が前記第４の時間以上かつ前記第３の時間未満、前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータに継続的に印加される状態であることを特徴とする。
【００６３】
本発明は、内視鏡装置の作動方法であって、前記内視鏡装置は、光源と、先端および基端を有する挿入部と、前記挿入部の外に配置され、かつ前記挿入部の前記先端および前記基端を通る信号線に制御信号を出力する信号源と、を有し、前記挿入部の前記先端は、撮像素子と、前記光源と被写体との間に配置された少なくとも１つの光学部材を有する照明光学系と、前記被写体と前記撮像素子との間に配置された少なくとも１つの光学部材を有する撮像光学系と、を有する光学系と、前記信号線に出力された前記制御信号が印加される第１のアクチュエータと、前記信号線に出力された前記制御信号が印加される第２のアクチュエータと、を有し、第１の光学部材は、前記光学系に含まれる複数の前記光学部材のいずれか１つであり、第２の光学部材は、前記光学系に含まれる複数の前記光学部材のいずれか１つであり、かつ前記第１の光学部材と異なり、所定値未満の波高値を持つ第１の制御信号あるいは前記所定値以上の波高値を持つ第２の制御信号が前記第１のアクチュエータに印加されたとき、前記第１のアクチュエータは前記第１の光学部材を移動させ、前記第２の制御信号が前記第２のアクチュエータに印加されたときのみ、前記第２のアクチュエータは前記第２の光学部材を移動させ、前記作動方法は、前記信号源が、第１の期間において、前記信号線を介して、前記第２の制御信号を前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータに印加する第１のステップと、前記信号源が、前記第１の期間よりも後の第２の期間において、前記信号線を介して、前記第１の制御信号を前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータに印加する第２のステップと、を有することを特徴とする内視鏡装置の作動方法である。
【００６４】
本発明は、内視鏡装置の作動方法であって、前記内視鏡装置は、光源と、先端および基端を有する挿入部と、前記挿入部の外に配置され、かつ前記挿入部の前記先端および前記基端を通る信号線に制御信号を出力する信号源と、を有し、前記挿入部の前記先端は、撮像素子と、前記光源と被写体との間に配置された少なくとも１つの光学部材を有する照明光学系と、前記被写体と前記撮像素子との間に配置された少なくとも１つの光学部材を有する撮像光学系と、を有する光学系と、前記信号線に出力された前記制御信号が印加される第１のアクチュエータと、前記信号線に出力された前記制御信号が印加される第２のアクチュエータと、を有し、第１の光学部材は、前記光学系に含まれる複数の前記光学部材のいずれか１つであり、第２の光学部材は、前記光学系に含まれる複数の前記光学部材のいずれか１つであり、かつ前記第１の光学部材と異なり、前記制御信号が第１の時間以上、前記第１のアクチュエータに継続的に印加されたときのみ、前記第１のアクチュエータは前記第１の光学部材を移動させ、前記制御信号が第２の時間以上、前記第２のアクチュエータに継続的に印加されたときのみ、前記第２のアクチュエータは前記第２の光学部材を移動させ、前記第２の時間は、前記第１の時間よりも長く、前記作動方法は、前記信号源が、第１の期間において、前記信号線を介して、前記制御信号を前記第２の時間以上、前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータに継続的に印加する第１のステップと、前記信号源が、前記第１の期間よりも後の第２の期間において、前記信号線を介して、前記制御信号を前記第１の時間以上かつ第２の時間未満、前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータに継続的に印加する第２のステップと、を有することを特徴とする内視鏡装置の作動方法である。
【００６５】
本発明は、内視鏡装置の作動方法であって、前記内視鏡装置は、光源と、先端および基端を有する挿入部と、前記挿入部の外に配置され、かつ前記挿入部の前記先端および前記基端を通る信号線に制御信号を出力する信号源と、を有し、前記挿入部の前記先端は、撮像素子と、前記光源と被写体との間に配置された少なくとも１つの光学部材を有する照明光学系と、前記被写体と前記撮像素子との間に配置された少なくとも１つの光学部材を有する撮像光学系と、を有する光学系と、前記信号線に出力された前記制御信号が印加される第１のアクチュエータと、前記信号線に出力された前記制御信号が印加される第２のアクチュエータと、を有し、第１の光学部材は、前記光学系に含まれる複数の前記光学部材のいずれか１つであり、第２の光学部材は、前記光学系に含まれる複数の前記光学部材のいずれか１つであり、かつ前記第１の光学部材と異なり、所定値未満の波高値を持つ第１の制御信号あるいは前記所定値以上の波高値を持つ第２の制御信号が第３の時間以上、前記第１のアクチュエータに継続的に印加されたときのみ、前記第１のアクチュエータは前記第１の光学部材を移動させ、前記第２の制御信号が第４の時間以上、前記第２のアクチュエータに継続的に印加されたときのみ、前記第２のアクチュエータは前記第２の光学部材を移動させ、前記第４の時間は、前記第３の時間よりも短く、前記作動方法は、前記信号源が、第１の期間において、前記信号線を介して、前記第２の制御信号を前記第４の時間以上かつ前記第３の時間未満、前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータに継続的に印加する第１のステップと、前記信号源が、前記第１の期間と異なる第２の期間において、前記信号線を介して、前記第１の制御信号を前記第３の時間以上、前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータに継続的に印加する第２のステップと、を有することを特徴とする内視鏡装置の作動方法である。
【発明の効果】
【００６６】
本発明によれば、内視鏡装置および内視鏡装置の作動方法は、挿入部の太さの増加を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の第１の実施形態の内視鏡装置の斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の内視鏡装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の内視鏡装置におけるアクチュエータの等価回路を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の内視鏡装置におけるアクチュエータの斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の内視鏡装置におけるアクチュエータの斜視図である。
【図６】本発明の第１の実施形態の内視鏡装置におけるアクチュエータの斜視図である。
【図７】本発明の第１の実施形態の内視鏡装置の動作の手順を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第１の実施形態の内視鏡装置における光学特性を示す図である。
【図９】本発明の第１の実施形態の内視鏡装置におけるアクチュエータに印加される制御信号の波形を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態の内視鏡装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態の内視鏡装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第４の実施形態の内視鏡装置におけるアクチュエータのマグネットロータの動きを示す図である。
【図１３】本発明の第４の実施形態の内視鏡装置におけるアクチュエータのマグネットロータの動きを示す図である。
【図１４】本発明の第４の実施形態の内視鏡装置の動作の手順を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の第４の実施形態の内視鏡装置におけるアクチュエータに印加される制御信号の波形を示す図である。
【図１６】本発明の第５の実施形態の内視鏡装置におけるアクチュエータに印加される制御信号の波形を示す図である。
【図１７】本発明の第５の実施形態の内視鏡装置の動作の手順を示すフローチャートである。
【図１８】本発明の第５の実施形態の内視鏡装置における光学特性を示す図である。
【図１９】本発明の第５の実施形態の内視鏡装置におけるアクチュエータに印加される制御信号の波形を示す図である。
【図２０】本発明の第６の実施形態の内視鏡装置の構成を示すブロック図である。
【図２１】本発明の第６の実施形態の内視鏡装置におけるアクチュエータに印加される制御信号の波形を示す図である。
【図２２】本発明の第７の実施形態の内視鏡装置の構成を示すブロック図である。
【図２３】本発明の第７の実施形態の内視鏡装置の動作の手順を示すフローチャートである。
【図２４】本発明の第７の実施形態の内視鏡装置における光学特性を示す図である。
【図２５】本発明の第５の実施形態の内視鏡装置の動作の手順を示すフローチャートである。
【図２６】本発明の第５の実施形態の内視鏡装置における光学特性を示す図である。
【図２７】本発明の第１から第７の実施形態の第１の変形例における制御信号の波形を示す図である。
【図２８】本発明の第１から第７の実施形態の第３の変形例の内視鏡装置の構成を示すブロック図である。
【図２９】本発明の第１から第７の実施形態の第３の変形例の内視鏡装置の構成を示すブロック図である。
【図３０】本発明の第１から第７の実施形態の第３の変形例の内視鏡装置の構成を示すブロック図である。
【図３１】本発明の第１から第７の実施形態の第４の変形例の内視鏡装置の構成を示すブロック図である。
【図３２】従来技術の内視鏡装置の構成を示すブロック図である。
【図３３】従来技術の内視鏡装置におけるアクチュエータの等価回路を示す図である。
【図３４】従来技術の内視鏡装置における光学特性を示す図である。
【図３５】従来技術の内視鏡装置の動作の手順を示すフローチャートである。
【図３６】従来技術の内視鏡装置におけるアクチュエータに印加される制御信号の波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００６８】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態を説明する。
【００６９】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態の内視鏡装置１の外観を示す。図１に示すように、内視鏡装置１は、内視鏡２、光源装置３、本体部４、および表示部５を有する。
【００７０】
内視鏡２は、挿入部１１、操作部１５、およびケーブル１６を有する。挿入部１１は、細長く、かつ柔軟である。操作部１５は挿入部１１に接続されている。ケーブル１６は操作部１５に接続されている。
【００７１】
操作部１５に接続されたケーブル１６の先端はコネクタ１７に接続されている。コネクタ１７は、光源装置３に装着される。ケーブル１６に加えてケーブル１８がコネクタ１７に接続されている。ケーブル１８はコネクタ１９に接続されている。コネクタ１９は、本体部４に装着される。
【００７２】
内視鏡２の挿入部１１は、先端部１２、湾曲部１３、および基端部１４を有する。先端部１２は、挿入部１１の先端に配置されている。基端部１４は、挿入部１１の基端に配置されている。光学アダプタ２Ａが先端部１２に装着される。先端部１２に対する光学アダプタ２Ａの装着と先端部１２からの光学アダプタ２Ａの取り外しとが可能である。湾曲部１３は、先端部１２および基端部１４の間に配置されている。湾曲部１３は、柔軟であり、かつ自由に湾曲することができる。ユーザーは、操作部１５に配置された湾曲ノブ２０を操作することにより、湾曲部１３を湾曲させることができる。基端部１４は、操作部１５に接続されている。挿入部１１から出力された撮像信号は、ケーブル１６により本体部４に伝送される。
【００７３】
光源装置３は、照明光を生成する。光源装置３により生成された照明光は、ケーブル１６と、挿入部１１の内部に配置されたライトガイドとにより挿入部１１の先端部１２に伝送される。本体部４は、操作部４ａを有する。ユーザーは、操作部４ａを操作することにより、各種の指示を入力することができる。本体部４は、挿入部１１から出力された撮像信号に基づく画像信号を表示部５に出力する。表示部５は、画像信号に基づいて画像を表示する。
【００７４】
図２は、内視鏡装置１の構成を示す。図２において、表示部５、操作部１５、およびケーブル１６等は省略されている。
【００７５】
内視鏡装置１の概略構成を説明する。内視鏡装置１は、光源１０、挿入部１１、および信号源４１を有する。図１に示すように挿入部１１は、先端部１２および基端部１４を有する。信号源４１は、挿入部１１の外に配置されている。信号源４１は、挿入部１１の先端部１２および基端部１４を通る信号線５１に制御信号を出力する。先端部１２は、撮像素子２８、第１の撮像光学系７１、第２の撮像光学系７２、第１のアクチュエータ３０ａ、および第２のアクチュエータ３０ｂを有する。第１の撮像光学系７１、および第２の撮像光学系７２は、被写体ＯＢ１と撮像素子２８との間に配置された少なくとも１つの光学部材を有する。信号線５１に出力された制御信号が第１のアクチュエータ３０ａに印加される。信号線５１に出力された制御信号が第２のアクチュエータ３０ｂに印加される。第１の光学部材は、内視鏡装置１の光学系に含まれる複数の光学部材のいずれか１つである。内視鏡装置１の光学系は、第１の撮像光学系７１および第２の撮像光学系７２である。内視鏡装置１の光学系は、図２に示されていない照明光学系を含んでもよい。第２の光学部材は、内視鏡装置１の光学系に含まれる複数の光学部材のいずれか１つであり、かつ第１の光学部材と異なる。
【００７６】
所定値未満の波高値を持つ第１の制御信号あるいは所定値以上の波高値を持つ第２の制御信号が第１のアクチュエータ３０ａに印加されたとき、第１のアクチュエータ３０ａは第１の光学部材を移動させる。第２の制御信号が第２のアクチュエータ３０ｂに印加されたときのみ、第２のアクチュエータ３０ｂは第２の光学部材を移動させる。信号源４１は、第１の期間において、信号線５１を介して、第２の制御信号を第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加する。信号源４１は、第１の期間よりも後の第２の期間において、信号線５１を介して、第１の制御信号を第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加する。
【００７７】
具体的には、第１の値以上かつ第２の値未満の第１の波高値を持つ第１の制御信号あるいは第２の値以上の第２の波高値を持つ第２の制御信号が第１のアクチュエータ３０ａに印加されたときのみ、第１のアクチュエータ３０ａは第１の光学部材を移動させる。第２の値は、第１の値よりも大きい。第２の波高値を持つ第２の制御信号が第２のアクチュエータ３０ｂに印加されたときのみ、第２のアクチュエータ３０ｂは第２の光学部材を移動させる。信号源４１は、第１の期間において、信号線５１を介して、第２の制御信号を第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加する。信号源４１は、第１の期間よりも後の第２の期間において、信号線５１を介して、第１の波高値を持つ第１の制御信号を第１のアクチュエータ３０ａに印加し、かつ第１の波高値を持つまたは第１の波高値よりも小さな第３の波高値を持つ第１の制御信号を第２のアクチュエータ３０ｂに印加する。
【００７８】
内視鏡装置１の詳細な構成を説明する。挿入部１１は、光学系２１から光学系２６、撮像素子２８、第１のアクチュエータ３０ａ、および第２のアクチュエータ３０ｂを有する。これらの構成は、挿入部１１の先端部１２に配置されている。光学系２１から光学系２６、第１のアクチュエータ３０ａ、および第２のアクチュエータ３０ｂは、撮像素子２８の光学的前方に配置されている。本体部４は挿入部１１の基端部１４側に配置されている。
【００７９】
光学系２１から光学系２６は、被写体ＯＢ１と撮像素子２８との間に配置されている。被写体ＯＢ１は、挿入部１１の先端部１２から挿入部１１の光学的前方に離れている。光学系２４、光学系２５、および光学系２６は、第１のアクチュエータ３０ａと第２のアクチュエータ３０ｂとの間に配置されている。光学系２４、光学系２５、および光学系２６は、第２の撮像光学系７２の光学部材である。第２のアクチュエータ３０ｂのシャッターも第２の撮像光学系７２の光学部材である。
【００８０】
光学系２１、光学系２２、および光学系２３は、第１のアクチュエータ３０ａと撮像素子２８との間に配置されている。光学系２１、光学系２２、および光学系２３は、第１の撮像光学系７１の光学部材である。第１のアクチュエータ３０ａのシャッターも第１の撮像光学系７１の光学部材である。例えば、光学系２１から光学系２６はレンズである。光学系２１から光学系２６は、被写体ＯＢ１の光学像を撮像素子２８の受光面に形成する。
【００８１】
第１のアクチュエータ３０ａは、第１の開口ＯＰ１および第２の開口ＯＰ２を有する。第１のアクチュエータ３０ａの内部に配置されたシャッターは、第１の開口ＯＰ１および第２の開口ＯＰ２のいずれか１つを覆う。光は、シャッターにより覆われた開口を通過できない。つまり、被写体ＯＢ１からの光は、第１の開口ＯＰ１および第２の開口ＯＰ２のいずれか１つのみを通過する。
【００８２】
第２のアクチュエータ３０ｂは、第３の開口ＯＰ３および第４の開口ＯＰ４を有する。第２のアクチュエータ３０ｂの内部に配置されたシャッターは、第３の開口ＯＰ３および第４の開口ＯＰ４のいずれか１つを覆う。光は、シャッターにより覆われた開口を通過できない。つまり、被写体ＯＢ１からの光は、第３の開口ＯＰ３および第４の開口ＯＰ４のいずれか１つのみを通過する。
【００８３】
光学系２４は、第３の開口ＯＰ３に対応する位置に配置されている。第３の開口ＯＰ３を通過した光は光学系２４に入射する。光学系２５は、第４の開口ＯＰ４に対応する位置に配置されている。第４の開口ＯＰ４を通過した光は光学系２５に入射する。光学系２４または光学系２５を通過した光は光学系２６に入射する。光学系２６を通過した光は第１の開口ＯＰ１および第２の開口ＯＰ２に到達する。図２に示す例では、第４の開口ＯＰ４が遮光され、かつ第３の開口ＯＰ３が露光された状態が示されている。
【００８４】
光学系２１は、第１の開口ＯＰ１に対応する位置に配置されている。第１の開口ＯＰ１を通過した光は光学系２１に入射する。光学系２２は、第２の開口ＯＰ２に対応する位置に配置されている。第２の開口ＯＰ２を通過した光は光学系２２に入射する。光学系２１または光学系２２を通過した光は光学系２３に入射する。光学系２３を通過した光は撮像素子２８に入射する。撮像素子２８は、イメージセンサーである。撮像素子２８は、入射光に応じた撮像信号を生成する。図２に示す例では、第１の開口ＯＰ１が遮光され、かつ第２の開口ＯＰ２が露光された状態が示されている。
【００８５】
光源１０が本体部４に接続されている。光源１０は、発光ダイオード（ＬＥＤ）およびレーザーダイオード（ＬＤ）等の発光素子である。光源１０は、図１に示す光源装置３に含まれる。光源１０は、被写体ＯＢ１に照射される照明光を生成する。
【００８６】
本体部４は、制御部２９および操作部４ａを有する。制御部２９は、信号源４１および制御回路４２（コントローラ）を有する。信号源４１は、電流源または電圧源である。信号源４１は、制御信号を生成する。信号源４１は、生成された制御信号を信号線５１に出力する。
【００８７】
制御回路４２は、プロセッサおよび論理回路の少なくとも１つで構成されている。例えば、プロセッサは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、およびＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）の少なくとも１つである。例えば、論理回路は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）およびＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）の少なくとも１つである。制御回路４２は、１つまたは複数のプロセッサを含むことができる。制御回路４２は、１つまたは複数の論理回路を含むことができる。
【００８８】
制御回路４２は、光源１０、信号源４１、および撮像素子２８を制御する。撮像素子２８は、信号線５４により制御回路４２に電気的に接続されている。撮像素子２８は、撮像信号を信号線５４に出力する。信号線５４は、撮像素子２８から出力された撮像信号を制御回路４２に転送する。
【００８９】
信号源４１は、信号線５１および信号線５２に電気的に接続されている。信号線５１および信号線５２は、挿入部１１の内部に配置されている。信号線５１および信号線５２は、挿入部１１の先端部１２および基端部１４を通る。信号線５１および信号線５２は、挿入部１１の基端部１４から挿入部１１の外に出ている。信号線５１は、第１のアクチュエータ３０ａに電気的に接続されている。信号線５２は、第２のアクチュエータ３０ｂに電気的に接続されている。第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂは、信号線５３により電気的に接続されている。したがって、第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂは、互いに直列に接続されている。第１のアクチュエータ３０ａは、信号線５３および第２のアクチュエータ３０ｂを介して信号線５２に接続されている。第２のアクチュエータ３０ｂは、信号線５３および第１のアクチュエータ３０ａを介して信号線５１に接続されている。
【００９０】
信号源４１は、第１の制御信号および第２の制御信号を信号線５１に出力することにより、第１の制御信号および第２の制御信号を第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加する。信号線５１により伝送された第１の制御信号および第２の制御信号は、第１のアクチュエータ３０ａに入力される。第１のアクチュエータ３０ａに印加された第１の制御信号および第２の制御信号は、信号線５３に出力される。信号線５３により伝送された第１の制御信号および第２の制御信号は、第２のアクチュエータ３０ｂに入力される。第２のアクチュエータ３０ｂに印加された第１の制御信号および第２の制御信号は、信号線５２に出力される。各制御信号の詳細については後述する。
【００９１】
内視鏡装置１のコンピュータが、制御回路４２の動作を規定する命令を含むプログラムを読み込み、かつ読み込まれたプログラムを実行してもよい。つまり、制御回路４２の機能はソフトウェアにより実現されてもよい。このプログラムは、例えばフラッシュメモリのような「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」により提供されてもよい。また、上述したプログラムは、このプログラムが保存された記憶装置等を有するコンピュータから、伝送媒体を介して、あるいは伝送媒体中の伝送波により内視鏡装置１に伝送されてもよい。プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように、情報を伝送する機能を有する媒体である。また、上述したプログラムは、前述した機能の一部を実現してもよい。さらに、上述したプログラムは、前述した機能をコンピュータに既に記録されているプログラムとの組合せで実現できる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【００９２】
ユーザーは、本体部４に配置された操作部４ａを操作することにより、第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂの各々のシャッターの位置を指示することができる。つまり、ユーザーは、光学特性の切り替えの指示を入力することができる。ユーザーが操作部４ａの操作により指示を入力したとき、その指示は制御回路４２に入力される。制御回路４２は、その指示に基づいて信号源４１を制御する。
【００９３】
図１において、操作部４ａは本体部４に配置されている。操作部４ａは、有線または無線により光学特性の切り替えの指示を制御部２９に送信してもよい。したがって、操作部４ａは、リモートコントローラなどとして構成され、かつ本体部４から独立していてもよい。
【００９４】
図２において、第１のアクチュエータ３０ａが撮像素子２８に近い側に配置され、かつ第２のアクチュエータ３０ｂが撮像素子２８から遠い側に配置されている。第１のアクチュエータ３０ａが撮像素子２８から遠い側に配置され、かつ第２のアクチュエータ３０ｂが撮像素子２８に近い側に配置されてもよい。
【００９５】
図３は、第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂの等価回路を示す。第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂは、電磁式アクチュエータである。第１のアクチュエータ３０ａは、コイルＬ１および抵抗Ｒ１が直列に接続された回路と等価である。第２のアクチュエータ３０ｂは、コイルＬ２および抵抗Ｒ２が直列に接続された回路と等価である。
【００９６】
第１のアクチュエータ３０ａは、第１の端子Ｔ３０および第２の端子Ｔ３１を有する。第２のアクチュエータ３０ｂは、第１の端子Ｔ３２および第２の端子Ｔ３３を有する。第１のアクチュエータ３０ａの第１の端子Ｔ３０は信号線５１に接続され、かつ第１のアクチュエータ３０ａの第２の端子Ｔ３１は信号線５３に接続されている。第２のアクチュエータ３０ｂの第１の端子Ｔ３２は信号線５２に接続され、かつ第２のアクチュエータ３０ｂの第２の端子Ｔ３３は信号線５３に接続されている。コイルＬ１および抵抗Ｒ１は、第１のアクチュエータ３０ａの第１の端子Ｔ３０および第２の端子Ｔ３１の間で直列に接続されている。コイルＬ２および抵抗Ｒ２は、第２のアクチュエータ３０ｂの第１の端子Ｔ３２および第２の端子Ｔ３３の間で直列に接続されている。
【００９７】
コイルＬ１および抵抗Ｒ１は、信号線５１に電気的に接続されている。コイルＬ１および抵抗Ｒ１は、信号線５３および第２のアクチュエータ３０ｂを介して信号線５２に電気的に接続されている。コイルＬ２および抵抗Ｒ２は、信号線５２に電気的に接続されている。コイルＬ２および抵抗Ｒ２は、信号線５３および第１のアクチュエータ３０ａを介して信号線５１に電気的に接続されている。例えば、抵抗Ｒ１および抵抗Ｒ２の抵抗値は同じである。
【００９８】
シャッターを駆動するための条件を満たす大きさの電流が、その条件を満たす時間、コイルＬ１またはコイルＬ２に流れた場合、シャッターが移動する。シャッターを駆動するためには、その条件が満たされるような電流がコイルＬ１またはコイルＬ２に流れる必要がある。しかし、シャッターが定電流により駆動される必要はない。つまり、シャッターを駆動するための条件を満たす電流がコイルＬ１またはコイルＬ２に流れる限り、シャッターが定電圧により駆動されてもよい。
【００９９】
図４から図６を参照し、第１のアクチュエータ３０ａの構成を説明する。第２のアクチュエータ３０ｂは第１のアクチュエータ３０ａと同様に構成されているため、代表として第１のアクチュエータ３０ａの構成を説明し、第２のアクチュエータ３０ｂの構成の説明は省略する。説明の便宜のため、第２のアクチュエータ３０ｂの構成が使用される説明では、図４から図６に示す構成が引用される。
【０１００】
図４から図６に示すように、第１のアクチュエータ３０ａは、絞り板２７、保持部材３１、マグネットロータ３２、回転軸３３、シャッター３５、ヨーク３８、コイル４４、およびコイル４５を有する。
【０１０１】
保持部材３１は、光学系２１および光学系２２の下方において、光学系２１および光学系２２の近くに配置されている。マグネットロータ３２、回転軸３３、シャッター３５の固定部３５ｂ、およびヨーク３８が保持部材３１の内部に配置されている。
【０１０２】
図４から図６に示すように、回転軸３３は、保持部材３１に対して回転するように保持されている。回転軸３３の先端の外周に環状のマグネットロータ３２が固定されている。マグネットロータ３２は、永久磁石である。マグネットロータ３２の一方の半分にＮ極が形成され、かつマグネットロータ３２の他方の半分にＳ極が形成されている。回転軸３３が回転するとき、マグネットロータ３２は、回転軸３３と一緒に回転する。
【０１０３】
シャッター３５は、非磁性体であり、かつ薄板状である。シャッター３５は、遮光部３５ａおよび固定部３５ｂを有する。シャッター３５の固定部３５ｂは、回転軸３３の基端に固定されている。
【０１０４】
光学系２１および光学系２２と、シャッター３５の遮光部３５ａとの間に絞り板２７が配置されている。絞り板２７は、第１の開口ＯＰ１に対応する第１の開口２７ａと、第２の開口ＯＰ２に対応する第２の開口２７ｂとを有する。第１の開口２７ａが光学系２１の端面２１ａと重なり、かつ第２の開口２７ｂが光学系２２の端面２２ａと重なるように絞り板２７が配置されている。
【０１０５】
シャッター３５は、図５に示す第１の位置から図４に示す第２の位置まで回転することができる。シャッター３５が第１の位置にあるとき、遮光部３５ａは第１の開口２７ａを覆う。シャッター３５が第２の位置にあるとき、遮光部３５ａは第２の開口２７ｂを覆う。シャッター３５が保持部材３１のストッパ３１ｂに接したとき、第１の位置が規定される。シャッター３５が保持部材３１のストッパ３１ａに接したとき、第２の位置が規定される。
【０１０６】
ヨーク３８は、強磁性体である。ヨーク３８は、挿入方向Ｓの基端側に位置するＵ字状の移動部３８ｕを有する。移動部３８ｕは、コイル４４の中空部４４ｃおよびコイル４５の中空部４５ｃを通過する。ヨーク３８は、挿入方向Ｓの先端側に位置するヨーク３８ａおよびヨーク３８ｂを有する。ヨーク３８ａは、マグネットロータ３２の外周の一方側を覆う。ヨーク３８ｂは、ヨーク３８ａに対向し、かつマグネットロータ３２の外周の他方側を覆う。
【０１０７】
直流電流がコイル４４およびコイル４５に印加されたとき、ヨーク３８ａおよびヨーク３８ｂは磁界を発生する。このとき、ヨーク３８ａおよびヨーク３８ｂは、互いに異なる磁極になる。ヨーク３８ａがＮ極になるとき、ヨーク３８ｂはＳ極になる。ヨーク３８ａがＳ極になるとき、ヨーク３８ｂはＮ極になる。ヨーク３８ａおよびヨーク３８ｂに発生する磁極の向きは、コイル４４およびコイル４５に印加される直流電流の向きにより変わる。
【０１０８】
例えば、ヨーク３８ａがＮ極になり、かつヨーク３８ｂがＳ極になる。マグネットロータ３２のＳ極がヨーク３８ａ側にあり、かつマグネットロータ３２のＮ極がヨーク３８ｂ側にある場合、ヨーク３８ａ（Ｎ極）とマグネットロータ３２のＳ極とが引き合い、かつヨーク３８ｂ（Ｓ極）とマグネットロータ３２のＮ極とが引き合う。これにより、マグネットロータ３２および回転軸３３は回転する。回転軸３３が回転するため、シャッター３５は回転する。シャッター３５がストッパ３１ａに接するまでシャッター３５は回転する。
【０１０９】
例えば、ヨーク３８ａがＮ極になり、かつヨーク３８ｂがＳ極になる。マグネットロータ３２のＮ極がヨーク３８ａ側にあり、かつマグネットロータ３２のＳ極がヨーク３８ｂ側にある場合、ヨーク３８ａ（Ｎ極）とマグネットロータ３２のＮ極とが反発し合い、かつヨーク３８ｂ（Ｓ極）とマグネットロータ３２のＳ極とが反発しあう。これにより、マグネットロータ３２および回転軸３３は回転する。回転軸３３が回転するため、シャッター３５は回転する。シャッター３５がストッパ３１ｂに接するまでシャッター３５は回転する。
【０１１０】
上記のように、コイル４４およびコイル４５が発生した磁力により、マグネットロータ３２は移動する。つまり、マグネットロータ３２は回転する。マグネットロータ３２がシャッター３５に固定されているため、マグネットロータ３２の回転によりシャッター３５は移動する。
【０１１１】
ヨーク３８はコイル４４およびコイル４５に挿入されている。コイル４４およびコイル４５の巻線はヨーク３８の周囲に巻かれている。コイル４４およびコイル４５が発生した磁界により、異なる２つの磁極（Ｎ極およびＳ極）がヨーク３８に発生する。そのため、ヨーク３８は磁力を発生する。ヨーク３８が発生した磁力は、マグネットロータ３２に作用する。ヨーク３８が発生した磁力により、マグネットロータ３２は移動する。
【０１１２】
回転軸３３に固定されたシャッター３５の遮光部３５ａは、第１の位置と第２の位置との間で回転することができる。回転軸３３の回転方向は、コイル４４およびコイル４５に印加される直流電流の向きにより変化する。
【０１１３】
第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５は第１の光学部材である。第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５は、第１の撮像光学系７１に含まれる。第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５は第２の光学部材である。第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５は、第２の撮像光学系７２に含まれる。
【０１１４】
第１のアクチュエータ３０ａは、制御信号が第１のアクチュエータ３０ａに印加されたときに第１の光学部材に作用する磁力を発生する第１のコイルを有する。第１のコイルは、コイル４４およびコイル４５である。第２のアクチュエータ３０ｂは、制御信号が第２のアクチュエータ３０ｂに印加されたときに第２の光学部材に作用する磁力を発生する第２のコイルを有する。第２のコイルは、コイル４４およびコイル４５である。例えば、第１のコイルの巻き数は第２のコイルの巻き数よりも多い。つまり、図３に示すコイルＬ１の巻き数は、図３に示すコイルＬ２の巻き数よりも多い。
【０１１５】
同じ波高値の制御信号が第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加されたとき、第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５の駆動力は、第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５の駆動力よりも大きい。そのため、第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５を移動できる制御信号の波高値よりも小さな波高値を持つ制御信号が第１のアクチュエータ３０ａに印加されたときであっても、第１のアクチュエータ３０ａは、シャッター３５の位置を切り替えることができる。
【０１１６】
各アクチュエータのシャッター３５の位置と、各アクチュエータに印加される制御信号との関係を説明する。まず、制御信号の波高値を定義する。以下では、互いに異なる波高値を持つ第１の制御信号および第２の制御信号が使用される。第１の制御信号の第１の波高値は、所定値未満である。具体的には、第１の制御信号の第１の波高値は、第１の値以上かつ第２の値未満である。第２の値は、第１の値よりも大きい。第２の制御信号の第２の波高値は、所定値以上である。具体的には、第２の制御信号の第２の波高値は、第２の値以上である。したがって、第２の制御信号の第２の波高値は、第１の制御信号の第１の波高値よりも大きい。第２の制御信号の第２の波高値は、信号源４１が生成できる制御信号の最大波高値以下である。
【０１１７】
制御信号の極性は、＋方向および−方向のうちいずれか１つである。制御信号の極性が＋方向および−方向のどちらであっても、制御信号の波高値の大きさは正の値で示される。第１の波高値および第２の波高値は、０よりも大きい。
【０１１８】
第１の波高値は、第１のアクチュエータ３０ａがシャッター３５の位置を切り替えることができるような波高値である。第１の波高値は、第２のアクチュエータ３０ｂがシャッター３５の位置を切り替えることができないような波高値である。第２の波高値は、第１のアクチュエータ３０ａがシャッター３５の位置を切り替えることができ、かつ第２のアクチュエータ３０ｂがシャッター３５の位置を切り替えることができるような波高値である。
【０１１９】
第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂは互いに直列に接続されている。そのため、信号線５１に出力される制御信号と、各アクチュエータに印加される制御信号とは、同じである。
【０１２０】
第１の波高値を持つ＋方向の第１の制御信号が印加された第１のアクチュエータ３０ａは、第２の開口ＯＰ２を覆う位置にシャッター３５を移動させる。また、第１の波高値を持つ−方向の第１の制御信号が印加された第１のアクチュエータ３０ａは、第１の開口ＯＰ１を覆う位置にシャッター３５を移動させる。
【０１２１】
第２の波高値を持つ＋方向の第２の制御信号が印加された第１のアクチュエータ３０ａは、第２の開口ＯＰ２を覆う位置にシャッター３５を移動させる。また、第２の波高値を持つ−方向の第２の制御信号が印加された第１のアクチュエータ３０ａは、第１の開口ＯＰ１を覆う位置にシャッター３５を移動させる。
【０１２２】
第１の波高値を持つ第１の制御信号が第２のアクチュエータ３０ｂに印加されたとき、第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５は移動しない。第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５の位置を切り替えるためには、第１の波高値よりも大きな第２の波高値を持つ第２の制御信号が第２のアクチュエータ３０ｂに印加される必要がある。第２の波高値を持つ＋方向の第２の制御信号が印加された第２のアクチュエータ３０ｂは、第４の開口ＯＰ４を覆う位置にシャッター３５を移動させる。また、第２の波高値を持つ−方向の第２の制御信号が印加された第２のアクチュエータ３０ｂは、第３の開口ＯＰ３を覆う位置にシャッター３５を移動させる。
【０１２３】
第１の実施形態において、内視鏡装置１は４つの光学特性を切り替えることができる。内視鏡装置１は、光学特性を切り替えることにより、撮像光学系内の光路を切り替えることができる。言い換えると、内視鏡装置１は、撮像素子２８に入射する光を切り替えることができる。内視鏡装置１が切り替えることができる４つの光学特性は、図３４（ａ）から図３４（ｄ）に示す４つの光学特性と同様である。
【０１２４】
図７は、内視鏡装置１の動作の手順を示す。図７では、内視鏡装置１の光学特性が第１の光学特性から第３の光学特性に切り替わるときの内視鏡装置１の動作が示されている。図８（ａ）から図８（ｃ）は、図７に示す動作における光学特性の変化を示す。図８（ａ）から図８（ｃ）において、光学系２１から光学系２６は省略されている。
【０１２５】
図７に示す処理が実行される前、図８（ａ）に示すように、第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５は第２の開口ＯＰ２を覆い、かつ第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５は第４の開口ＯＰ４を覆っている。ユーザーが操作部４ａを介して光学特性の切り替えの指示を入力したとき、光学特性の切り替えが実行される。操作部４ａは、ユーザーにより入力された指示を制御回路４２に出力する。このとき、制御回路４２は、第３の光学特性への切り替えの指示を受け付ける（ステップＳ１００）。
【０１２６】
ステップＳ１００の後、制御回路４２は、第２の波高値を持つ−方向の第２の制御信号を信号源４１に生成させる。信号源４１は、第２の制御信号を生成し、かつ生成された第２の制御信号を信号線５１に出力する。これにより、第２の制御信号が第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加される（ステップＳ１１０）。
【０１２７】
ステップＳ１１０が実行されたとき、第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５および第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５が移動する。そのため、図８（ｂ）に示すように、第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５は第１の開口ＯＰ１を覆い、かつ第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５は第３の開口ＯＰ３を覆う。これにより、内視鏡装置１の光学特性は第４の光学特性になる。
【０１２８】
ステップＳ１１０の後、制御回路４２は、第１の波高値を持つ＋方向の第１の制御信号を信号源４１に生成させる。信号源４１は、第１の制御信号を生成し、かつ生成された第１の制御信号を信号線５１に出力する。これにより、第１の制御信号が第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加される（ステップＳ１２０）。
【０１２９】
ステップＳ１２０が実行されたとき、第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５が移動する。第１の制御信号により第２のアクチュエータ３０ｂに発生するシャッター３５の駆動力はシャッター３５の移動に十分ではない。そのため、第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５は移動しない。その結果、図８（ｃ）に示すように、第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５は第２の開口ＯＰ２を覆い、かつ第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５は第３の開口ＯＰ３を覆う。これにより、内視鏡装置１の光学特性は第３の光学特性になる。
【０１３０】
したがって、ステップＳ１１０が実行される第１の期間において、信号源４１は、信号線５１を介して、第２の波高値を持つ第２の制御信号を第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加する。ステップＳ１２０が実行される第２の期間において、信号源４１は、信号線５１を介して、第１の波高値を持つ第１の制御信号を第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加する。
【０１３１】
図９（ａ）は、ステップＳ１１０において第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加される第２の制御信号の波形を示す。図９（ｂ）は、ステップＳ１２０において第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加される第１の制御信号の波形を示す。各図における横軸は時間を示し、かつ各図における縦軸は電流を示す。
【０１３２】
図９（ａ）に示すように、−方向の第２の制御信号の波高値はＨ２２であり、かつその第２の制御信号が第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加される時間はＴ１１である。図９（ａ）に示されていない＋方向の第２の制御信号の波高値はＨ２１であり、かつその第２の制御信号が第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加される時間はＴ１１である。
【０１３３】
図９（ｂ）に示すように、＋方向の第１の制御信号の波高値はＨ１１であり、かつその第１の制御信号が第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加される時間はＴ１１である。図９（ａ）に示されていない−方向の第１の制御信号の波高値はＨ１２であり、かつその第１の制御信号が第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加される時間はＴ１１である。
【０１３４】
波高値Ｈ１１および波高値Ｈ２１は、＋方向の波高値である。波高値Ｈ１２および波高値Ｈ２２は、−方向の波高値である。波高値Ｈ１１および波高値Ｈ１２の大きさは等しい。波高値Ｈ２１および波高値Ｈ２２の大きさは等しい。
【０１３５】
ステップＳ１１０において第２の制御信号が印加された第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５は、第１の開口ＯＰ１を覆う位置に移動する。ステップＳ１２０において第１の制御信号が印加された第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５は、第２の開口ＯＰ２を覆う位置に移動する。ステップＳ１１０において第２の制御信号が印加された第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５は、第３の開口ＯＰ１３を覆う位置に移動する。図７に示す動作により、内視鏡装置１の光学特性は、第１の光学特性から、ユーザーにより指示された第３の光学特性に切り替わる。
【０１３６】
このように、ユーザーが操作部４ａを介して光学特性の切り替えの指示を入力したとき、その指示に応じた制御信号が第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加される。その結果、内視鏡装置１の光学特性が所望の光学特性に切り替わる。
【０１３７】
光学特性の切り替えの指示が操作部４ａにより入力される必要はない。つまり、ステップＳ１００における処理は必須ではない。例えば、所定の光学特性の切り替えの手順を規定するプログラムが内視鏡装置１のメモリに予め記憶されてもよい。制御回路４２は、そのプログラムをメモリから読み出し、かつそのプログラムに従ってステップＳ１１０およびステップＳ１２０における処理を実行してもよい。
【０１３８】
従来技術の内視鏡装置において、２つのアクチュエータは並列に制御部に接続される。２つのアクチュエータおよび制御部は４本の信号線により接続される。一方、第１の実施形態の内視鏡装置１において、２つのアクチュエータは互いに直列に接続される。２つのアクチュエータおよび制御部２９は２本の信号線により接続される。
【０１３９】
２つのアクチュエータが互いに直列に接続されているため、２つのアクチュエータに流れる制御信号の波高値は同じである。２つのアクチュエータが同一に構成されている場合、２つのシャッターの位置の組み合わせは、＋向きの制御信号および−向きの制御信号に対応する２つの組み合わせのみである。その場合、内視鏡装置１が切り替えることができる光学特性の数は２つである。つまり、２つのアクチュエータが互いに直列に接続されるだけでは、内視鏡装置１が切り替えることができる光学特性の数は増えない。
【０１４０】
第１の実施形態の内視鏡装置１において、２つのアクチュエータが互いに直列に接続されることに加えて、２つのアクチュエータのコイルの巻き数が異なる。そのため、第１の波高値を持つ第１の制御信号が第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加されたとき、第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５の駆動力は、第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５の駆動力よりも大きい。第１の制御信号が第１のアクチュエータ３０ａに印加されたとき、第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５の位置が切り替わる。一方、第１の波高値よりも大きな第２の波高値を持つ第２の制御信号が印加されない限り、第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５の位置は切り替わらない。第１の制御信号が第１のアクチュエータ３０ａに印加されたとき、内視鏡装置１は、第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５の位置を第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５の位置とは独立に切り替えることができる。そのため、内視鏡装置１は４つの光学特性を切り替えることができる。
【０１４１】
上記のように、第１の実施形態の内視鏡装置１において、２つのアクチュエータおよび制御部２９は２本の信号線により接続される。搭載されるアクチュエータの数が２つよりも多い場合であっても、複数のアクチュエータと制御部２９とを接続する信号線の数が増える必要はない。そのため、内視鏡装置１は、挿入部１１の太さの増加を抑制することができる。
【０１４２】
２つのアクチュエータが挿入部１１の先端部１２に搭載されている。３つ以上のアクチュエータが挿入部１１の先端部１２に搭載されてもよい。アクチュエータの数が３つ以上の場合であっても、アクチュエータは互いに直列に接続される。アクチュエータの数によらず、複数のアクチュエータと制御部２９とは２本の信号線により接続される。
【０１４３】
Ｎ個のアクチュエータが挿入部１１の先端部１２に搭載されていると仮定する。Ｎは３以上の自然数である。第１のアクチュエータ３０ａのコイルＬ１の巻き数は、第１の波高値を持つ所定の向きの制御信号が第１のアクチュエータ３０ａに印加されたときに第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５の位置が切り替わるように設定される。第１のアクチュエータ３０ａのコイルＬ１の巻き数は、その数が全てのコイルの巻き数の中で最も多くなるように設定される。第（Ｋ＋１）のアクチュエータのコイルの巻き数は、第Ｋの波高値以上の第（Ｋ＋１）の波高値を持つ所定の向きの第（Ｋ＋１）の制御信号が第（Ｋ＋１）のアクチュエータに印加されたときにシャッターの位置が切り替わるように設定される。Ｋは、１以上かつＮよりも小さな自然数である。第（Ｋ＋１）のアクチュエータのコイルの巻き数は、第Ｋのアクチュエータのコイルの巻き数よりも少ない。
【０１４４】
各制御信号は、波高値の大きさの順番で各アクチュエータに印加される。より小さな波高値を持つ制御信号が各アクチュエータに印加される前に、より大きな波高値を持つ制御信号が各アクチュエータに印加される。第Ｋのアクチュエータのシャッターの位置が所望の位置になる向きの制御信号が各アクチュエータに印加される。これにより、第Ｋのアクチュエータのシャッターの位置が切り替わる。３つ以上のアクチュエータが挿入部１１の先端部１２に搭載された場合であっても、内視鏡装置１は各シャッターの位置を切り替えることができる。つまり、内視鏡装置１は、内視鏡装置１の光学特性を所望の光学特性に切り替えることができる。
【０１４５】
内視鏡装置１に搭載されるアクチュエータの数がＮであると仮定すると、内視鏡装置１が切り替えることができる光学特性の数は２のＮ乗である。Ｎは、２以上の自然数である。例えば、３つのアクチュエータが内視鏡装置１に搭載された場合、内視鏡装置１は８つの光学特性を切り替えることができる。内視鏡装置１に搭載されるアクチュエータの数が増える場合、それに応じて、内視鏡装置１が切り替えることができる光学特性の数が増える。
【０１４６】
上記の例では、複数のアクチュエータのコイルの巻き数が互いに異なる。複数のアクチュエータのコイルの巻き数が同じであり、かつ複数のアクチュエータのマグネットロータ３２の磁力が互いに異なってもよい。マグネットロータ３２は、永久磁石である。例えば、第１のアクチュエータ３０ａは、シャッター３５（第１の光学部材）に固定されたマグネットロータ３２（第１の永久磁石）を有する。第２のアクチュエータ３０ｂは、シャッター３５（第２の光学部材）に固定されたマグネットロータ３２（第２の永久磁石）を有する。第１のアクチュエータ３０ａのマグネットロータ３２の磁力は第２のアクチュエータ３０ｂのマグネットロータ３２の磁力よりも強くてもよい。
【０１４７】
Ｎ個のアクチュエータが挿入部１１の先端部１２に搭載されていると仮定する。Ｎは３以上の自然数である。第１のアクチュエータ３０ａのマグネットロータ３２の磁力は、第１の波高値を持つ所定の向きの制御信号が第１のアクチュエータ３０ａに印加されたときに第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５の位置が切り替わるように設定される。第１のアクチュエータ３０ａのマグネットロータ３２の磁力は、その磁力が全てのアクチュエータのマグネットロータ３２の磁力の中で最も強くなるように設定される。第（Ｋ＋１）のアクチュエータのマグネットロータの磁力は、第Ｋの波高値以上の第（Ｋ＋１）の波高値を持つ所定の向きの第（Ｋ＋１）の制御信号が第（Ｋ＋１）のアクチュエータに印加されたときにシャッターの位置が切り替わるように設定される。Ｋは、１以上かつＮよりも小さな自然数である。第（Ｋ＋１）のアクチュエータのマグネットロータの磁力は、第Ｋのアクチュエータのマグネットロータの磁力よりも弱い。各制御信号が各アクチュエータに印加される順番は、複数のアクチュエータのコイルの巻き数が互いに異なる場合に各制御信号が各アクチュエータに印加される順番と同じである。
【０１４８】
複数のアクチュエータのコイルの巻き数または永久磁石の磁力が互いに異なる場合、電流に対するシャッターの動きやすさ、すなわちシャッターの機械的な感度が互いに異なる。つまり、制御信号が各アクチュエータに印加されたとき、１つ以上のアクチュエータのシャッターが移動し、かつ他の１つ以上のアクチュエータのシャッターが移動しないという条件が実現できさえすればよい。その条件が実現される限り、内視鏡装置１の構成は上記の構成に限らない。
【０１４９】
例えば、複数のアクチュエータの回転軸の回転のしやすさが互いに異なってもよい。つまり、複数のアクチュエータの回転軸の摩擦係数が互いに異なってもよい。これにより、複数のアクチュエータに同じ制御信号が印加された場合であっても、一部のアクチュエータのシャッターのみが移動する条件を実現することができる。
【０１５０】
強磁性体であるヨーク３８の磁力が複数のアクチュエータ間で異なってもよい。例えば、複数のアクチュエータのヨーク３８を構成する材料の成分などが互いに異なってもよい。これにより、複数のアクチュエータの回転軸の回転のしやすさが互いに異なる条件が実現される。
【０１５１】
例えば、第１のアクチュエータ３０ａは、第１の磁性体および第１のコイルを有する。第１の磁性体は、ヨーク３８である。第１のコイルは、コイル４４およびコイル４５である。第１のコイルは、第１の磁性体に巻かれて配置されている。制御信号が第１のアクチュエータ３０ａに印加されたとき、第１のコイルは第１の磁性体を磁化させる。第２のアクチュエータ３０ｂは、第２の磁性体および第２のコイルを有する。第２の磁性体は、ヨーク３８である。第２のコイルは、コイル４４およびコイル４５である。第２のコイルは、第２の磁性体に巻かれて配置されている。制御信号が第２のアクチュエータ３０ｂに印加されたとき、第２のコイルは第２の磁性体を磁化させる。所定の波高値を持つ制御信号が第１のアクチュエータ３０ａに印加されたときに第１の磁性体に発生する磁力は、所定の波高値を持つ制御信号が第２のアクチュエータ３０ｂに印加されたときに第２の磁性体に発生する磁力よりも強くてもよい。言い換えると、制御信号が第１のアクチュエータ３０ａに印加されたときに第１の磁性体に発生する磁力は、その制御信号と同じ波高値を持つ制御信号が第２のアクチュエータ３０ｂに印加されたときに第２の磁性体に発生する磁力よりも強くてもよい。
【０１５２】
（第２の実施形態）
図１０は、本発明の第２の実施形態の内視鏡装置１ａの構成を示す。図１０に示す構成について、図２に示す構成と異なる点を説明する。
【０１５３】
信号源４１は、信号線５５および信号線５６に接続されている。信号線５５および信号線５６は、挿入部１１の内部に配置されている。信号線５５および信号線５６は、挿入部１１の先端部１２および基端部１４を通る。信号線５５および信号線５６は、挿入部１１の基端部１４から挿入部１１の外に出ている。信号線５５は、接続点Ｐｔ１において信号線５５ａおよび信号線５５ｂに接続されている。信号線５５ａは第１のアクチュエータ３０ａに接続され、かつ信号線５５ｂは第２のアクチュエータ３０ｂに接続されている。信号線５６は、接続点Ｐｔ２において信号線５６ａおよび信号線５６ｂに接続されている。信号線５６ａは第１のアクチュエータ３０ａに接続され、かつ信号線５６ｂは第２のアクチュエータ３０ｂに接続されている。
【０１５４】
信号線５５は、接続点Ｐｔ１において信号線５５ａおよび信号線５５ｂに分岐する。信号線５６は、接続点Ｐｔ２において信号線５６ａおよび信号線５６ｂに分岐する。接続点Ｐｔ１および接続点Ｐｔ２は、撮像素子２８から被写体ＯＢ１側に離れた位置に配置されている。
【０１５５】
信号源４１から出力された制御信号が通る経路は、第１の経路および第２の経路を含む。第１の経路は、信号線５５、信号線５５ａ、第１のアクチュエータ３０ａ、信号線５６ａ、および信号線５６を含む。第２の経路は、信号線５５、信号線５５ｂ、第２のアクチュエータ３０ｂ、信号線５６ｂ、および信号線５６を含む。第１の経路および第２の経路において、信号線５５および信号線５６は共通である。第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂは、並列に信号線５５および信号線５６に接続されている。
【０１５６】
信号源４１は、制御信号を信号線５５に出力することにより、その制御信号を第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加する。信号線５５および信号線５５ａにより伝送された制御信号は、第１のアクチュエータ３０ａに入力される。第１のアクチュエータ３０ａに印加された制御信号は、信号線５６ａに出力される。信号線５６ａに出力された制御信号は、信号線５６に出力される。信号線５５および信号線５５ｂにより伝送された制御信号は、第２のアクチュエータ３０ｂに入力される。第２のアクチュエータ３０ｂに印加された制御信号は、信号線５６ｂに出力される。信号線５６ｂに出力された制御信号は、信号線５６に出力される。
【０１５７】
上記以外の点について、図１０に示す構成は、図２に示す構成と同様である。
【０１５８】
図１０に示す内視鏡装置１ａにおいて、第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂは、並列に信号線５５および信号線５６に接続されている。そのため、図１０に示す内視鏡装置１ａにおいて、第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加される制御信号の電圧は同じである。
【０１５９】
第１のアクチュエータ３０ａは、図３に示す抵抗Ｒ１およびコイルＬ１を有する。第２のアクチュエータ３０ｂは、図３に示す抵抗Ｒ２およびコイルＬ２を有する。抵抗Ｒ１および抵抗Ｒ２の抵抗値は同じである。そのため、第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに流れる電流は同じである。つまり、第１の実施形態と同様に、第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに流れる制御信号の波高値は同じである。そのため、内視鏡装置１ａは、図２に示す内視鏡装置１と同様に、内視鏡装置１ａの光学特性を所望の光学特性に切り替えることができる。
【０１６０】
第２の実施形態において、第１の実施形態の効果に加えて以下の効果が得られる。図１０に示す内視鏡装置１ａにおいて、第１の電圧が信号源４１から信号線５５に出力されたとき、第１の電圧が第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加される。図２に示す内視鏡装置１において、第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂは互いに直列に接続されている。図２に示す内視鏡装置１において、第１の電圧が第１のアクチュエータ３０ａに印加されたとき、第２の電圧が第２のアクチュエータ３０ｂに印加されると仮定する。信号源４１から信号線５１に出力される電圧は、第１の電圧および第２の電圧の合計である。
【０１６１】
上記のように、信号源４１から信号線５５に出力される電圧は、信号源４１から信号線５１に出力される電圧よりも小さい。安全の観点から、挿入部１１の先端部１２に出力される電圧は小さいほうがより安全である。そのため、第２の実施形態の内視鏡装置１ａは、第１の実施形態の内視鏡装置１と比較して、より安全である。
【０１６２】
（第３の実施形態）
図１１は、本発明の第３の実施形態の内視鏡装置１ｂの構成を示す。図１１に示す構成について、図１０に示す構成と異なる点を説明する。
【０１６３】
図１０に示す内視鏡装置１ａと同様に、第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂは、並列に信号線５５に接続されている。内視鏡装置１ｂは、抵抗Ｒ３（第１の抵抗）および抵抗Ｒ４（第２の抵抗）を有する。抵抗Ｒ３は、第１のアクチュエータ３０ａに直列に接続され、かつ信号線５５に電気的に接続されている。抵抗Ｒ４は、第２のアクチュエータ３０ｂに直列に接続され、かつ信号線５５に電気的に接続されている。
【０１６４】
抵抗Ｒ３は、信号線５５ａに挿入されている。抵抗Ｒ４は、信号線５５ｂに挿入されている。抵抗Ｒ３は、信号線５６ａに挿入されてもよい。抵抗Ｒ４は、信号線５６ｂに挿入されてもよい。
【０１６５】
第２の実施形態の内視鏡装置１ａにおいて、第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂのコイルの巻き数または永久磁石の磁力は互いに異なる。しかし、第３の実施形態の内視鏡装置１ｂにおいて、第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂは同一に構成されてもよい。
【０１６６】
第１のアクチュエータ３０ａは、図３に示す抵抗Ｒ１を有していないと仮定する。第２のアクチュエータ３０ｂは、図３に示す抵抗Ｒ２を有していないと仮定する。抵抗Ｒ３の抵抗値は、抵抗Ｒ４の抵抗値よりも小さい。
【０１６７】
上記以外の点について、図１１に示す構成は、図１０に示す構成と同様である。
【０１６８】
第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂは、並列に信号線５５および信号線５６に接続されている。そのため、第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加される制御信号の電圧は同じである。抵抗Ｒ３の抵抗値は、抵抗Ｒ４の抵抗値よりも小さい。そのため、信号源４１が所定の波高値を持つ制御信号を出力したとき、第１のアクチュエータ３０ａに印加される制御信号の波高値は、第２のアクチュエータ３０ｂに印加される制御信号の波高値よりも大きい。つまり、信号源４１は、互いに異なる波高値を持つ制御信号を第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂにそれぞれ印加することができる。
【０１６９】
抵抗Ｒ３および抵抗Ｒ４の各々の抵抗値は、以下のように設定される。第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５の位置を切り替えるためには、第１の制御信号は、第１の値以上かつ第２の値未満の第１の波高値を持つ。第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５の位置を切り替えるためには、第２の制御信号は、第２の値以上の第２の波高値を持つ。第２の値は、第１の値よりも大きい。
【０１７０】
第２の波高値を持つ第２の制御信号が第２のアクチュエータ３０ｂに印加されたとき、第１のアクチュエータ３０ａに印加される制御信号は、第２の波高値よりも大きな波高値を持つ。そのため、第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５の位置が切り替わる。抵抗Ｒ３の抵抗値が抵抗Ｒ４の抵抗値よりも小さければ、内視鏡装置１ｂは２つのアクチュエータのシャッター３５の位置を同時に切り替えることができる。
【０１７１】
第１の制御信号が第１のアクチュエータ３０ａに印加されたとき、第２のアクチュエータ３０ｂに印加される制御信号は、第１の波高値よりも小さな第３の波高値を持つ。第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５の位置が切り替わらないようにするためには、第３の波高値が第２の値よりも小さい必要がある。この条件が満たされるように、抵抗Ｒ３および抵抗Ｒ４の各々の抵抗値が設定される。
【０１７２】
第３の実施形態の内視鏡装置１ｂの動作は、第１の実施形態の内視鏡装置１の動作と同様である。例えば、図７に示すステップＳ１１０が実行される第１の期間において、信号源４１は、信号線５５を介して、第２の波高値を持つ第２の制御信号を第２のアクチュエータ３０ｂに印加する。また、第１の期間において、信号源４１は、信号線５５を介して、第２の波高値よりも大きな波高値を持つ第２の制御信号を第１のアクチュエータ３０ａに印加する。
【０１７３】
ステップＳ１１０が実行されたとき、第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５および第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５が移動する。そのため、図８（ｂ）に示すように、第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５は第１の開口ＯＰ１を覆い、かつ第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５は第３の開口ＯＰ３を覆う。これにより、内視鏡装置１ｂの光学特性は第４の光学特性になる。
【０１７４】
図７に示すステップＳ１２０が実行される第２の期間において、信号源４１は、信号線５５を介して、第１の波高値を持つ第１の制御信号を第１のアクチュエータ３０ａに印加する。また、第２の期間において、信号源４１は、信号線５５を介して、第１の波高値よりも小さな第３の波高値を持つ第１の制御信号を第２のアクチュエータ３０ｂに印加する。第３の波高値は第２の値よりも小さい。第３の波高値は第１の値よりも小さくてもよい。
【０１７５】
第３の実施形態において、第２の実施形態の効果に加えて以下の効果が得られる。第３の実施形態の内視鏡装置１ｂに搭載される複数のアクチュエータの構成は同じであってもよい。抵抗値が互いに異なる抵抗が複数のアクチュエータにそれぞれ直列に接続される。構成が互いに異なる複数のアクチュエータを有する装置の製造よりも、抵抗値が互いに異なる抵抗がそれぞれ直列に接続された同じ複数のアクチュエータを有する装置の製造のほうが容易である。そのため、第３の実施形態の内視鏡装置１ｂは、第１の実施形態の内視鏡装置１および第２の実施形態の内視鏡装置１ａと比較して、製造が容易である。
【０１７６】
図３に示す第１のアクチュエータ３０ａのコイルＬ１および図３に示す第２のアクチュエータ３０ｂのコイルＬ２が抵抗成分を有してもよい。例えば、コイルＬ１およびコイルＬ２の抵抗成分の抵抗値は同じである。その場合、抵抗Ｒ３は必要ない。抵抗Ｒ４が第２のアクチュエータ３０ｂに直列に接続され、かつ信号線５５に電気的に接続される。
【０１７７】
上記のように、構成が同じ第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに、抵抗値が互いに異なる抵抗がそれぞれ直列に接続されている。その代わりに、第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂの内部に、互いに抵抗値が異なる抵抗がそれぞれ配置されてもよい。つまり、第１のアクチュエータ３０ａは、信号線５５に電気的に接続された抵抗Ｒ１を有し、かつ第２のアクチュエータ３０ｂは、信号線５５に電気的に接続された抵抗Ｒ２を有してもよい。抵抗Ｒ１の抵抗値は、抵抗Ｒ２の抵抗値よりも小さい。
【０１７８】
コイルＬ１およびコイルＬ２が抵抗成分を有する場合、抵抗Ｒ１は必要ない。例えば、コイルＬ１およびコイルＬ２の抵抗成分の抵抗値は同じである。抵抗Ｒ２が信号線５５に電気的に接続される。
【０１７９】
２つのアクチュエータが挿入部１１の先端部１２に搭載されている。３つ以上のアクチュエータが挿入部１１の先端部１２に搭載されてもよい。アクチュエータの数が３つ以上の場合であっても、抵抗値が互いに異なる抵抗がアクチュエータにそれぞれ直列に接続される。
【０１８０】
Ｎ個のアクチュエータが挿入部１１の先端部１２に搭載されていると仮定する。Ｎは３以上の自然数である。第１のアクチュエータ３０ａに接続される抵抗の抵抗値は、第１の波高値を持つ所定の向きの制御信号が第１のアクチュエータ３０ａに印加されたときに第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５の位置が切り替わるように設定される。第１のアクチュエータ３０ａに接続される抵抗の抵抗値は、その抵抗値が全ての抵抗の抵抗値の中で最も小さくなるように設定される。第（Ｋ＋１）のアクチュエータに接続される抵抗の抵抗値は、第Ｋの波高値以上の第（Ｋ＋１）の波高値を持つ所定の向きの第（Ｋ＋１）の制御信号が第（Ｋ＋１）のアクチュエータに印加されたときにシャッターの位置が切り替わるように設定される。Ｋは、１以上かつＮよりも小さな自然数である。第（Ｋ＋１）のアクチュエータに接続される抵抗の抵抗値は、第Ｋのアクチュエータに接続される抵抗の抵抗値よりも大きい。
【０１８１】
各制御信号は、波高値の大きさの順番で各アクチュエータに印加される。より小さな波高値を持つ制御信号が各アクチュエータに印加される前に、より大きな波高値を持つ制御信号が各アクチュエータに印加される。第Ｋのアクチュエータのシャッターの位置が所望の位置になる向きの制御信号が各アクチュエータに印加される。これにより、第Ｋのアクチュエータのシャッターの位置が切り替わる。
【０１８２】
（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態の内視鏡装置の構成は、以下で説明する構成を除いて、第１から第３の実施形態のいずれか１つの内視鏡装置の構成と同じである。以下では、第１の実施形態で説明した内視鏡装置１を使用する。
【０１８３】
第４の実施形態の内視鏡装置１において、制御信号が第１の時間以上、第１のアクチュエータ３０ａに継続的に印加されたときのみ、第１のアクチュエータ３０ａは第１の光学部材を移動させる。制御信号が第２の時間以上、第２のアクチュエータ３０ｂに継続的に印加されたときのみ、第２のアクチュエータ３０ｂは第２の光学部材を移動させる。第２の時間は、第１の時間よりも長い。信号源４１は、第１の期間において、信号線５１を介して、制御信号を第２の時間以上、第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに継続的に印加する。信号源４１は、第１の期間よりも後の第２の期間において、信号線５１を介して、制御信号を第１の時間以上かつ第２の時間未満、第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに継続的に印加する。
【０１８４】
制御信号の印加時間により第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５の位置の切り替えを制御するための原理を説明する。前述したように、シャッター３５の回転軸３３にはマグネットロータ３２が固定されている。シャッター３５の位置は、マグネットロータ３２の回転により切り替わる。マグネットロータ３２が回転するためには、外部からマグネットロータ３２にトルクが加わる必要がある。ある大きさ以上のトルクがマグネットロータ３２に加えられたとき、マグネットロータ３２は回転する。トルクの大きさが、マグネットロータ３２の摩擦負荷の大きさを超えない限り、マグネットロータ３２は回転しない。
【０１８５】
トルクの大きさは、コイル４４およびコイル４５の巻き数、マグネットロータ３２の磁力、ヨーク３８の磁化率、および駆動電流の大きさ（制御信号の波高値）によって決まる。制御信号の印加時間だけを変えることにより各アクチュエータを制御できるためには、これらの条件を変えることなく、各アクチュエータを制御できる必要がある。つまり、トルクの大きさは第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂ間で同じである。
【０１８６】
したがって、以下の説明では、トルクの大きさは、マグネットロータ３２を回転させることができる大きさ以上であることが前提である。マグネットロータ３２が回転する速度（角速度）について説明する。マグネットロータ３２にトルクが加わると、マグネットロータ３２は、ある加速度（角加速度）で加速されることにより回転し始める。マグネットロータ３２は、ストッパ３１ａまたはストッパ３１ｂに当たるまで回転し続ける。マグネットロータ３２がストッパ３１ａまたはストッパ３１ｂに当たったとき、マグネットロータ３２は停止する。
【０１８７】
マグネットロータ３２の回転速度（角速度）は、式（１）により表される。式（１）は、一般的な回転体の運動方程式である。
Ｉα＝Ｔ  ・・・（１）
【０１８８】
式（１）において、Ｉは慣性モーメントを示し、αは角加速度を示し、Ｔはトルクを示す。トルクＴが一定である条件では、慣性モーメントが大きいと、角加速度が小さくなる。慣性モーメントは回転体の質量に比例する。マグネットロータ３２はシャッター３５に固定されている。そのため、シャッター３５が重くなると、慣性モーメントが大きくなる。その結果、マグネットロータ３２の回転速度は遅くなる。シャッター３５の重量を異ならせることにより、同じトルクが２つのアクチュエータのシャッター３５に加わったときにシャッター３５の位置の切り替わりやすさを異ならせることができる。つまり、２つのアクチュエータのシャッター３５の移動速度を異ならせることができる。
【０１８９】
シャッター３５の移動速度が異なる２つのアクチュエータの制御方法を説明する。図１２（ａ）から図１２（ｄ）は、シャッター３５の移動速度が速いアクチュエータのマグネットロータ３２の動きを示す。図１３（ａ）から図１３（ｅ）は、シャッター３５の移動速度が遅いアクチュエータのマグネットロータ３２の動きを示す。第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５の移動速度が第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５の移動速度よりも速い場合について説明する。
【０１９０】
図１２（ａ）および図１３（ａ）は、電流がコイル４４およびコイル４５に流れていないときの状態を示す。ヨーク３８は強磁性体であるため、マグネットロータ３２のＮ極と対向するヨーク３８ａはＳ極に磁化し、かつマグネットロータ３２のＳ極と対向するヨーク３８ｂはＮ極に磁化する。
【０１９１】
図１２（ｂ）および図１３（ｂ）は、マグネットロータ３２が回転する方向の電流がコイル４４およびコイル４５に短時間流れたときの状態を示す。電流がコイル４４およびコイル４５に流れている間、コイル４４およびコイル４５に発生する磁界により、ヨーク３８ａはＮ極に磁化し、かつヨーク３８ｂはＳ極に磁化する。
【０１９２】
図１２（ｃ）および図１３（ｃ）は、ヨーク３８およびマグネットロータ３２の間の磁力によりマグネットロータ３２が回転したときの状態を示す。図１２（ｃ）に示すように、第１のアクチュエータ３０ａでは、マグネットロータ３２が半回転する。そのため、Ｎ極であるヨーク３８ａとマグネットロータ３２のＳ極とが対向し、かつＳ極であるヨーク３８ｂとマグネットロータ３２のＮ極とが対向する。図１３（ｃ）に示すように、第２のアクチュエータ３０ｂでは、マグネットロータ３２はわずかに回転する。
【０１９３】
図１２（ｄ）および図１３（ｄ）は、コイル４４およびコイル４５に流れる電流が停止したときの状態を示す。コイル４４およびコイル４５は磁界の発生を停止する。ヨーク３８は強磁性体であるため、図１２（ｄ）に示すように、マグネットロータ３２のＳ極と対向するヨーク３８ａはＮ極に磁化し、かつマグネットロータ３２のＮ極と対向するヨーク３８ｂはＳ極に磁化する。
【０１９４】
一方、図１３（ｄ）に示すように、第２のアクチュエータ３０ｂでは、マグネットロータ３２のＮ極に近いヨーク３８ａはＳ極に磁化し、かつマグネットロータ３２のＳ極に近いヨーク３８ｂはＮ極に磁化する。その後、図１３（ｅ）に示すように、第２のアクチュエータ３０ｂでは、Ｓ極であるヨーク３８ａとマグネットロータ３２のＮ極とが対向し、かつＮ極であるヨーク３８ｂとマグネットロータ３２のＳ極とが対向する。第２のアクチュエータ３０ｂでは、図１３（ｅ）に示すマグネットロータ３２の状態は、図１３（ａ）に示す状態と同じである。つまり、マグネットロータ３２は１回転することなく元の状態に戻る。
【０１９５】
上述したように、制御信号の印加時間が短い場合、シャッター３５の移動速度が速い第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５のみの位置が切り替わる。しかし、シャッター３５の移動速度が遅い第２のアクチュエータ３０ｂにおいてシャッター３５の位置は切り替わらない。制御信号の印加時間が長い場合、シャッター３５の移動速度が遅い第２のアクチュエータ３０ｂにおいてもシャッター３５の位置が切り替わる。
【０１９６】
制御信号の印加時間により第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５の位置の切り替えを制御するためには、例えば第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂの重量が異なる必要がある。例えば、第２の光学部材は、第１の光学部材よりも重い。つまり、第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５は、第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５よりも重い。
【０１９７】
第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５の重量は、所定の波高値を持つ所定の向きの制御信号が第１の時間以上、第１のアクチュエータ３０ａに継続的に印加されたときに第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５の位置が切り替わるように設定される。第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５の重量は、所定の波高値を持つ所定の向きの制御信号が第２の時間以上、第２のアクチュエータ３０ｂに継続的に印加されたときに第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５の位置が切り替わるように設定される。
【０１９８】
第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５の重量を異ならせる方法以外の方法が使用されてもよい。例えば、２つのアクチュエータの少なくとも１つのシャッター３５にグリースなどの潤滑剤が塗布されてもよい。上述した制御信号が各アクチュエータに印加されたときに各アクチュエータのシャッター３５の位置が切り替わることができる限り、どのような方法が使用されてもよい。
【０１９９】
各アクチュエータのシャッター３５の位置と、各アクチュエータに印加される制御信号との関係を説明する。まず、制御信号の印加時間を定義する。制御信号が第１のアクチュエータ３０ａまたは第２のアクチュエータ３０ｂに印加され続ける時間が印加時間である。第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５の位置を切り替えるための制御信号の印加時間は、第１の時間以上である。第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５の位置を切り替えるための制御信号の印加時間は、第２の時間以上である。
【０２００】
第２の時間は、第１の時間よりも長い。そのため、制御信号が第２の時間以上、第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに継続的に印加されたとき、第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５の位置が切り替わる。第１の実施形態の内視鏡装置１と同様に第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５のみの位置を切り替えるためには、信号源４１は、制御信号を第１の時間以上かつ第２の時間未満、第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに継続的に印加する。これにより、第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５のみの位置が切り替わる。
【０２０１】
第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂは互いに直列に接続されている。そのため、信号線５１に出力される制御信号と、各アクチュエータに印加される制御信号とは、同じである。
【０２０２】
所定の波高値を持つ＋方向の制御信号が第１の時間以上、印加された第１のアクチュエータ３０ａは、第２の開口ＯＰ２を覆う位置にシャッター３５を移動させる。また、所定の波高値を持つ−方向の制御信号が第１の時間以上、印加された第１のアクチュエータ３０ａは、第１の開口ＯＰ１を覆う位置にシャッター３５を移動させる。
【０２０３】
所定の波高値を持つ＋方向の制御信号が第２の時間以上、印加された第２のアクチュエータ３０ｂは、第４の開口ＯＰ４を覆う位置にシャッター３５を移動させる。また、所定の波高値を持つ−方向の制御信号が第２の時間以上、印加された第２のアクチュエータ３０ｂは、第３の開口ＯＰ３を覆う位置にシャッター３５を移動させる。
【０２０４】
図１４は、内視鏡装置１の動作の手順を示す。図１４では、内視鏡装置１の光学特性が第１の光学特性から第３の光学特性に切り替わるときの内視鏡装置１の動作が示されている。図１４に示す動作における光学特性の変化は、図８（ａ）から図８（ｃ）に示される光学特性の変化と同様である。
【０２０５】
図１４に示す処理が実行される前、図８（ａ）に示すように、第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５は第２の開口ＯＰ２を覆い、かつ第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５は第４の開口ＯＰ４を覆っている。ユーザーが操作部４ａを介して光学特性の切り替えの指示を入力したとき、光学特性の切り替えが実行される。操作部４ａは、ユーザーにより入力された指示を制御回路４２に出力する。このとき、制御回路４２は、第３の光学特性への切り替えの指示を受け付ける（ステップＳ２００）。
【０２０６】
ステップＳ２００の後、制御回路４２は、所定の波高値を持つ−方向の制御信号を信号源４１に生成させる。信号源４１は、制御信号を生成し、かつ生成された制御信号を第２の時間以上、信号線５１に継続的に出力する。これにより、制御信号が第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加される（ステップＳ２１０）。
【０２０７】
ステップＳ２１０が実行されたとき、第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５および第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５が移動する。そのため、図８（ｂ）に示すように、第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５は第１の開口ＯＰ１を覆い、かつ第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５は第３の開口ＯＰ３を覆う。これにより、内視鏡装置１の光学特性は第４の光学特性になる。
【０２０８】
ステップＳ２１０の後、制御回路４２は、所定の波高値を持つ＋方向の制御信号を信号源４１に生成させる。信号源４１は、制御信号を生成し、かつ生成された制御信号を第１の時間以上かつ第２の時間未満、信号線５１に出力する。これにより、制御信号が第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加される（ステップＳ２２０）。
【０２０９】
ステップＳ２２０が実行されたとき、第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５が移動する。ステップＳ２２０において生成された制御信号により第２のアクチュエータ３０ｂに発生するシャッター３５の駆動力はシャッター３５の移動に十分ではない。そのため、第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５は移動しない。その結果、図８（ｃ）に示すように、第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５は第２の開口ＯＰ２を覆い、かつ第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５は第３の開口ＯＰ３を覆う。これにより、内視鏡装置１の光学特性は第３の光学特性になる。
【０２１０】
したがって、ステップＳ２１０が実行される第１の期間において、信号源４１は、信号線５１を介して、所定の波高値を持つ制御信号を第２の時間以上、第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加する。ステップＳ２２０が実行される第２の期間において、信号源４１は、信号線５１を介して、所定の波高値を持つ制御信号を第１の時間以上かつ第２の時間未満、第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加する。
【０２１１】
図１５（ａ）は、ステップＳ２１０において第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加される制御信号の波形を示す。図１５（ｂ）は、ステップＳ２２０において第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加される制御信号の波形を示す。各図における横軸は時間を示し、かつ各図における縦軸は電流を示す。
【０２１２】
図１５（ａ）に示すように、−方向の制御信号の波高値はＨ１２であり、かつその制御信号が第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加される時間はＴ２２である。図１５（ａ）に示されていない＋方向の制御信号の波高値はＨ２１であり、かつその制御信号が第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加される時間はＴ２２である。
【０２１３】
図１５（ｂ）に示すように、＋方向の制御信号の波高値はＨ１１であり、かつその制御信号が第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加される時間はＴ１２である。図１５（ａ）に示されていない−方向の制御信号の波高値はＨ１２であり、かつその制御信号が第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加される時間はＴ１２である。時間Ｔ２２は、時間Ｔ１２よりも長い。
【０２１４】
ステップＳ２１０において制御信号が印加された第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５は、第１の開口ＯＰ１を覆う位置に移動する。ステップＳ２２０において制御信号が印加された第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５は、第２の開口ＯＰ２を覆う位置に移動する。ステップＳ２１０において制御信号が印加された第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５は、第３の開口ＯＰ１３を覆う位置に移動する。図１４に示す動作により、内視鏡装置１の光学特性は、第１の光学特性から、ユーザーにより指示された第３の光学特性に切り替わる。
【０２１５】
このように、ユーザーが操作部４ａを介して光学特性の切り替えの指示を入力したとき、その指示に応じた制御信号が第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加される。その結果、内視鏡装置１の光学特性が所望の光学特性に切り替わる。
【０２１６】
光学特性の切り替えの指示が操作部４ａにより入力される必要はない。つまり、ステップＳ２００における処理は必須ではない。例えば、所定の光学特性の切り替えの手順を規定するプログラムが内視鏡装置１のメモリに予め記憶されてもよい。制御回路４２は、そのプログラムをメモリから読み出し、かつそのプログラムに従ってステップＳ２１０およびステップＳ２２０における処理を実行してもよい。
【０２１７】
第４の実施形態の内視鏡装置１において、第１の実施形態の内視鏡装置１と同様に、２つのアクチュエータおよび制御部２９は２本の信号線により接続される。そのため、内視鏡装置１は、挿入部１１の太さの増加を抑制することができる。
【０２１８】
２つのアクチュエータが挿入部１１の先端部１２に搭載されている。３つ以上のアクチュエータが挿入部１１の先端部１２に搭載されてもよい。アクチュエータの数が３つ以上の場合であっても、アクチュエータは互いに直列に接続される。アクチュエータの数によらず、制御部２９と複数のアクチュエータとは２本の信号線により接続される。
【０２１９】
Ｎ個のアクチュエータが挿入部１１の先端部１２に搭載されていると仮定する。Ｎは３以上の自然数である。第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５の位置を切り替えるための制御信号の印加時間は、所定の向きの制御信号が第１のアクチュエータ３０ａに第１の時間以上、印加されたときに第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５の位置が切り替わるように設定される。第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５の位置を切り替えるための制御信号の印加時間は、その時間が全ての制御信号の印加時間の中で最も短くなるように設定される。第（Ｋ＋１）のアクチュエータのシャッター３５の位置を切り替えるための制御信号の印加時間は、第（Ｋ＋１）のアクチュエータのシャッター３５の位置を切り替えるための制御信号の印加時間よりも長い時間に設定される。Ｋは、１以上かつＮよりも小さな自然数である。
【０２２０】
各制御信号は、印加時間の長さの順番で各アクチュエータに印加される。制御信号が各アクチュエータに継続的に印加される時間は、徐々に短くなる。第Ｋのアクチュエータのシャッターの位置が所望の位置になる向きの制御信号が、第Ｋのアクチュエータのシャッターの位置の切り替えに最低限必要な時間、各アクチュエータに印加される。これにより、第Ｋのアクチュエータのシャッターの位置が切り替わる。３つ以上のアクチュエータが挿入部１１の先端部１２に搭載された場合であっても、内視鏡装置１は各シャッターの位置を切り替えることができる。つまり、内視鏡装置１は、内視鏡装置１の光学特性を所望の光学特性に切り替えることができる。
【０２２１】
内視鏡装置１に搭載されるアクチュエータの数がＮであると仮定すると、内視鏡装置１が切り替えることができる光学特性の数は２のＮ乗である。Ｎは、２以上の自然数である。例えば、３つのアクチュエータが内視鏡装置１に搭載された場合、内視鏡装置１は８つの光学特性を切り替えることができる。内視鏡装置１に搭載されるアクチュエータの数が増える場合、それに応じて、内視鏡装置１が切り替えることができる光学特性の数が増える。
【０２２２】
第１の実施形態の内視鏡装置１の代わりに、第２の実施形態の内視鏡装置１ａが使用されてもよい。
【０２２３】
（第５の実施形態）
本発明の第５の実施形態の内視鏡装置の構成は、以下で説明する構成を除いて、第１から第３の実施形態のいずれか１つの内視鏡装置の構成と同じである。第１の実施形態で説明した内視鏡装置１を使用する。
【０２２４】
第１の実施形態の内視鏡装置１において、第１のアクチュエータ３０ａの第１のコイルの巻き数は第２のアクチュエータ３０ｂの第２のコイルの巻き数よりも多い。第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５の位置を切り替えるためには、第１の波高値を持つ第１の制御信号が第１のアクチュエータ３０ａに印加される必要がある。第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５の位置を切り替えるためには、第１の波高値よりも大きな第２の波高値を持つ第２の制御信号が第２のアクチュエータ３０ｂに印加される必要がある。
【０２２５】
第５の実施形態の内視鏡装置１において、上記のような波高値の条件に加えて、制御信号が継続的に印加される時間の条件が必要である。具体的には、所定値未満の波高値を持つ第１の制御信号あるいは所定値以上の波高値を持つ第２の制御信号が第３の時間以上、第１のアクチュエータ３０ａに継続的に印加されたときのみ、第１のアクチュエータ３０ａは第１の光学部材を移動させる。第２の制御信号が第４の時間以上、第２のアクチュエータ３０ｂに継続的に印加されたときのみ、第２のアクチュエータ３０ｂは第２の光学部材を移動させる。第４の時間は、第３の時間よりも短い。
【０２２６】
より具体的には、第１の値以上かつ第２の値未満の第１の波高値を持つ第１の制御信号または第２の値以上の第２の波高値を持つ第２の制御信号が第３の時間以上、第１のアクチュエータ３０ａに継続的に印加されたときのみ、第１のアクチュエータ３０ａは第１の光学部材を移動させる。第２の値は、第１の値よりも大きい。第２の制御信号が第４の時間以上、第２のアクチュエータ３０ｂに継続的に印加されたときのみ、第２のアクチュエータ３０ｂは第２の光学部材を移動させる。
【０２２７】
信号源４１は、第１の期間において、信号線５１を介して、第２の制御信号を第４の時間以上かつ第３の時間未満、第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに継続的に印加する。信号源４１は、第１の期間と異なる第２の期間において、信号線５１を介して、第１の制御信号を第３の時間以上、第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに継続的に印加する。
【０２２８】
制御信号の印加時間により第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５の位置の切り替えを制御するためには、例えば第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５の重量が異なる必要がある。例えば、第１の光学部材は、第２の光学部材よりも重い。つまり、第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５は、第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５よりも重い。
【０２２９】
第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５の重量は、第１の波高値を持つ所定の向きの第１の制御信号が第３の時間以上、第１のアクチュエータ３０ａに継続的に印加されたときに第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５の位置が切り替わるように設定される。第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５の重量は、第２の波高値を持つ所定の向きの第２の制御信号が第４の時間以上、第２のアクチュエータ３０ｂに継続的に印加されたときに第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５の位置が切り替わるように設定される。
【０２３０】
第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５の重量を異ならせる方法以外の方法が使用されてもよい。例えば、２つのアクチュエータの少なくとも１つのシャッター３５にグリースなどの潤滑剤が塗布されてもよい。上述した制御信号が各アクチュエータに印加されたときに各アクチュエータのシャッター３５の位置が切り替わることができる限り、どのような方法が使用されてもよい。
【０２３１】
第３の時間は、第４の時間よりも長い。そのため、第１の波高値よりも大きな第２の波高値を持つ第２の制御信号が第３の時間以上、第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに継続的に印加されたとき、第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５の位置が切り替わる。これを回避するために、信号源４１は、第２の制御信号を第４の時間以上かつ第３の時間未満、第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに継続的に印加する。これにより、第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５のみの位置が切り替わる。
【０２３２】
第４の実施形態の内視鏡装置１において、印加時間が互いに異なる制御信号が所定の順番で各アクチュエータに印加される。第５の実施形態の内視鏡装置１において、印加時間に基づく制御信号の順番の制限はない。
【０２３３】
第４の実施形態の内視鏡装置１において、マグネットロータ３２に加わるトルクは一定であり、かつそのトルクの大きさは、マグネットロータ３２を回転させるために常に十分である。第５の実施形態の内視鏡装置１において、複数の制御信号の波高値および印加時間が互いに異なる。複数の制御信号の波高値が互いに異なるため、制御信号に応じてトルクの大きさは異なる。
【０２３４】
図１６（ａ）および図１６（ｂ）に示す制御信号が第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加されたときの各アクチュエータのシャッター３５の位置の変化を説明する。図１６（ａ）は、第２の制御信号の波形を示す。図１６（ｂ）は、第１の制御信号の波形を示す。各図における横軸は時間を示し、かつ各図における縦軸は電流を示す。
【０２３５】
第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５は、第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５よりも軽いと仮定する。つまり、第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５の移動速度は、第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５の移動速度よりも速い。第１のアクチュエータ３０ａの第１のコイルの巻き数は、第２のアクチュエータ３０ｂの第２のコイルの巻き数よりも少ないと仮定する。つまり、同じ波高値の制御信号が第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加されたとき、第１のアクチュエータ３０ａのマグネットロータ３２に加わるトルクは、第２のアクチュエータ３０ｂのマグネットロータ３２に加わるトルクよりも小さい。
【０２３６】
図１６（ａ）に示す＋方向の第２の制御信号の波高値はＨ２１であり、かつその第２の制御信号が第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加される時間はＴ１３である。図１６（ｂ）に示す＋方向の第１の制御信号の波高値はＨ１１であり、かつその第１の制御信号が第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加される時間はＴ２３である。
【０２３７】
第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５の移動速度は速い。そのため、図１６（ａ）に示す制御信号が継続する時間Ｔ１３は、第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５の位置の切り替えに十分である。第１のアクチュエータ３０ａの第１のコイルの巻き数は少ない。しかし、図１６（ａ）に示す第２の制御信号の波高値が高いため、その第２の制御信号により第１のアクチュエータ３０ａのマグネットロータ３２に加わるトルクは、第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５の位置の切り替えに十分である。その結果、図１６（ａ）に示す第２の制御信号が第１のアクチュエータ３０ａに印加されたとき、第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５の位置が切り替わる。
【０２３８】
第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５の移動速度は遅い。そのため、図１６（ａ）に示す第２の制御信号が継続する時間Ｔ１３は、第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５の位置の切り替えに十分ではない。第２のアクチュエータ３０ｂの第２のコイルの巻き数は多く、かつ図１６（ａ）に示す第２の制御信号の波高値は高い。そのため、図１６（ａ）に示す第２の制御信号により第２のアクチュエータ３０ｂのマグネットロータ３２に加わるトルクは、第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５の位置の切り替えに十分である。その結果、図１６（ａ）に示す第２の制御信号が第２のアクチュエータ３０ｂに印加されたとき、第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５の位置は切り替わらない。
【０２３９】
第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５の移動速度は速い。そのため、図１６（ｂ）に示す第１の制御信号が継続する時間Ｔ２３は、第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５の位置の切り替えに十分である。第１のアクチュエータ３０ａの第１のコイルの巻き数は少なく、かつ図１６（ｂ）に示す第１の制御信号の波高値は低い。そのため、図１６（ｂ）に示す第１の制御信号により第１のアクチュエータ３０ａのマグネットロータ３２に加わるトルクは、第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５の位置の切り替えに十分ではない。その結果、図１６（ｂ）に示す第１の制御信号が第１のアクチュエータ３０ａに印加されたとき、第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５の位置は切り替わらない。
【０２４０】
第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５の移動速度は遅い。しかし、図１６（ｂ）に示す第１の制御信号が継続する時間Ｔ２３は、第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５の位置の切り替えに十分である。図１６（ｂ）に示す第１の制御信号の波高値は低い。しかし、第２のアクチュエータ３０ｂの第２のコイルの巻き数は多いため、図１６（ｂ）に示す第１の制御信号により第２のアクチュエータ３０ｂのマグネットロータ３２に加わるトルクは、第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５の位置の切り替えに十分である。その結果、図１６（ｂ）に示す第１の制御信号が第２のアクチュエータ３０ｂに印加されたとき、第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５の位置が切り替わる。
【０２４１】
上記のように、内視鏡装置１は、制御信号の波高値および印加時間に応じて、第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５の位置および第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５の位置を独立に切り替えることができる。
【０２４２】
第５の実施形態の内視鏡装置１は、小さな第１の波高値を持つ第１の制御信号を長い時間、第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに継続的に印加する。これにより、第５の実施形態の内視鏡装置１は、第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５のみの位置を切り替えることができる。また、第５の実施形態の内視鏡装置１は、大きな第２の波高値を持つ第２の制御信号を短い時間、第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに継続的に印加する。これにより、第５の実施形態の内視鏡装置１は、第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５のみの位置を切り替えることができる。つまり、第５の実施形態の内視鏡装置１は、第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５を選択的かつ排他的に切り換えることができる。
【０２４３】
第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂは互いに直列に接続されている。そのため、信号線５１に出力される制御信号と、各アクチュエータに印加される制御信号とは、同じである。
【０２４４】
第１の波高値を持つ＋方向の第１の制御信号が第３の時間以上、印加された第１のアクチュエータ３０ａは、第２の開口ＯＰ２を覆う位置にシャッター３５を移動させる。また、第１の波高値を持つ−方向の第１の制御信号が第３の時間以上、印加された第１のアクチュエータ３０ａは、第１の開口ＯＰ１を覆う位置にシャッター３５を移動させる。第２の波高値を持つ第２の制御信号が第４の時間以上かつ第３の時間未満、第１のアクチュエータ３０ａに印加されたとき、第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５は移動しない。
【０２４５】
第１の波高値を持つ第１の制御信号が第２のアクチュエータ３０ｂに印加されたとき、第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５は移動しない。第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５の位置を切り替えるためには、第１の波高値よりも大きな第２の波高値を持つ第２の制御信号が第２のアクチュエータ３０ｂに印加される必要がある。第２の波高値を持つ＋方向の第２の制御信号が第４の時間以上、印加された第２のアクチュエータ３０ｂは、第４の開口ＯＰ４を覆う位置にシャッター３５を移動させる。また、第２の波高値を持つ−方向の第２の制御信号が第４の時間以上、印加された第２のアクチュエータ３０ｂは、第３の開口ＯＰ３を覆う位置にシャッター３５を移動させる。
【０２４６】
図１７は、内視鏡装置１の動作の手順を示す。図１７では、内視鏡装置１の光学特性が第２の光学特性から第３の光学特性に切り替わるときの内視鏡装置１の動作が示されている。図１８（ａ）から図１８（ｃ）は、図１７に示す動作における光学特性の変化を示す。図１８（ａ）から図１８（ｃ）において、光学系２１から光学系２６は省略されている。
【０２４７】
図１７に示す処理が実行される前、図１８（ａ）に示すように、第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５は第１の開口ＯＰ１を覆い、かつ第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５は第４の開口ＯＰ４を覆っている。ユーザーが操作部４ａを介して光学特性の切り替えの指示を入力したとき、光学特性の切り替えが実行される。操作部４ａは、ユーザーにより入力された指示を制御回路４２に出力する。このとき、制御回路４２は、第３の光学特性への切り替えの指示を受け付ける（ステップＳ３００）。
【０２４８】
ステップＳ３００の後、制御回路４２は、第２の波高値を持つ−方向の第２の制御信号を信号源４１に生成させる。信号源４１は、第２の制御信号を生成し、かつ生成された第２の制御信号を第４の時間以上かつ第３の時間未満、信号線５１に継続的に出力する。これにより、第２の制御信号が第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加される（ステップＳ３１０）。
【０２４９】
ステップＳ３１０が実行されたとき、第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５が移動する。第２の制御信号が第１のアクチュエータ３０ａに印加される時間は、第３の時間よりも短い。そのため、第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５は移動しない。その結果、図１８（ｂ）に示すように、第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５は第１の開口ＯＰ１を覆い、かつ第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５は第３の開口ＯＰ３を覆う。これにより、内視鏡装置１の光学特性は第４の光学特性になる。
【０２５０】
ステップＳ３１０の後、制御回路４２は、第１の波高値を持つ＋方向の第１の制御信号を信号源４１に生成させる。信号源４１は、第１の制御信号を生成し、かつ生成された第１の制御信号を第３の時間以上、信号線５１に出力する。これにより、第１の制御信号が第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加される（ステップＳ３２０）。
【０２５１】
ステップＳ３２０が実行されたとき、第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５が移動する。第１の制御信号により第２のアクチュエータ３０ｂに発生するシャッター３５の駆動力はシャッター３５の移動に十分ではない。そのため、第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５は移動しない。その結果、図１８（ｃ）に示すように、第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５は第２の開口ＯＰ２を覆い、かつ第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５は第３の開口ＯＰ３を覆う。これにより、内視鏡装置１の光学特性は第３の光学特性になる。
【０２５２】
したがって、ステップＳ３１０が実行される第１の期間において、信号源４１は、信号線５１を介して、第２の波高値を持つ第２の制御信号を第４の時間以上かつ第３の時間未満、第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加する。ステップＳ３２０が実行される第２の期間において、信号源４１は、信号線５１を介して、第１の波高値を持つ第１の制御信号を第３の時間以上、第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加する。
【０２５３】
図１９（ａ）は、ステップＳ３１０において第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加される第２の制御信号の波形を示す。図１９（ｂ）は、ステップＳ３２０において第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加される第１の制御信号の波形を示す。各図における横軸は時間を示し、かつ各図における縦軸は電流を示す。
【０２５４】
図１９（ａ）に示すように、−方向の第２の制御信号の波高値はＨ２２であり、かつその第２の制御信号が第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加される時間はＴ２４である。図１９（ａ）に示されていない＋方向の第２の制御信号の波高値はＨ２１であり、かつその第２の制御信号が第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加される時間はＴ２４である。
【０２５５】
図１９（ｂ）に示すように、＋方向の第１の制御信号の波高値はＨ１１であり、かつその第１の制御信号が第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加される時間はＴ１４である。図１９（ａ）に示されていない−方向の第１の制御信号の波高値はＨ１２であり、かつその第１の制御信号が第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加される時間はＴ１４である。時間Ｔ２４は、時間Ｔ１４よりも短い。
【０２５６】
ステップＳ３１０において第２の制御信号が印加された第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５は、第３の開口ＯＰ３を覆う位置に移動する。ステップＳ３２０において第１の制御信号が印加された第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５は、第２の開口ＯＰ２を覆う位置に移動する。図１７に示す動作により、内視鏡装置１の光学特性は、第２の光学特性から、ユーザーにより指示された第３の光学特性に切り替わる。
【０２５７】
このように、ユーザーが操作部４ａを介して光学特性の切り替えの指示を入力したとき、その指示に応じた制御信号が第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加される。その結果、内視鏡装置１の光学特性が所望の光学特性に切り替わる。
【０２５８】
第１の制御信号および第２の制御信号のどちらが先に第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加されてもよい。第２の波高値を持つ第２の制御信号が第４の時間以上かつ第３の時間未満、第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加されたとき、第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５のみの位置が切り替わる。第１の波高値を持つ第１の制御信号が第３の時間以上、第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加されたとき、第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５のみの位置が切り替わる。そのため、２つの制御信号が任意の順番で第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加された後、内視鏡装置１の光学特性は第３の光学特性に切り替わる。
【０２５９】
第１の実施形態の内視鏡装置１の代わりに、第３の実施形態の内視鏡装置１ｂが使用されてもよい。抵抗Ｒ３の抵抗値は、抵抗Ｒ４の抵抗値よりも小さい。例えば、図１７に示すステップＳ３１０が実行される第１の期間において、信号源４１は、信号線５５を介して、第２の波高値を持つ第２の制御信号を第４の時間以上かつ第３の時間未満、第２のアクチュエータ３０ｂに印加する。また、第１の期間において、信号源４１は、信号線５５を介して、第２の波高値よりも大きな波高値を持つ第２の制御信号を第４の時間以上かつ第３の時間未満、第１のアクチュエータ３０ａに印加する。
【０２６０】
ステップＳ３１０が実行されたとき、第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５が移動する。第２の制御信号が第１のアクチュエータ３０ａに印加される時間は、第３の時間よりも短い。そのため、第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５は移動しない。
【０２６１】
図１７に示すステップＳ３２０が実行される第２の期間において、信号源４１は、信号線５５を介して、第１の波高値を持つ第１の制御信号を第３の時間以上、第１のアクチュエータ３０ａに印加する。また、第２の期間において、信号源４１は、信号線５５を介して、第１の波高値よりも小さな第３の波高値を持つ第１の制御信号を第３の時間以上、第２のアクチュエータ３０ｂに印加する。第３の波高値は第２の値よりも小さい。第３の波高値は第１の値よりも小さくてもよい。
【０２６２】
ステップＳ３２０が実行されたとき、第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５が移動する。第１の制御信号により第２のアクチュエータ３０ｂに発生するシャッター３５の駆動力はシャッター３５の移動に十分ではない。そのため、第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５は移動しない。
【０２６３】
光学特性の切り替えの指示が操作部４ａにより入力される必要はない。つまり、ステップＳ３００における処理は必須ではない。例えば、所定の光学特性の切り替えの手順を規定するプログラムが内視鏡装置１のメモリに予め記憶されてもよい。制御回路４２は、そのプログラムをメモリから読み出し、かつそのプログラムに従ってステップＳ３１０およびステップＳ３２０における処理を実行してもよい。
【０２６４】
第５の実施形態において、第１の実施形態の効果と同様の効果が得られる。また、第５の実施形態の内視鏡装置１は、第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５の位置および第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５の位置を独立に切り替えることができる。
【０２６５】
（第６の実施形態）
図２０は、本発明の第６の実施形態の内視鏡装置１ｃの構成を示す。図２０に示す構成について、図２に示す構成と異なる点を説明する。
【０２６６】
図２０において、光学系２１から光学系２６は省略されている。内視鏡装置１ｃは、第１のアクチュエータ３０ａと並列に信号線５１に接続されたコンデンサーＣ１を有する。コンデンサーＣ１は信号線５１および信号線５３に接続されている。第１のアクチュエータ３０ａは、第１の端子Ｔ３０および第２の端子Ｔ３１を有する。コンデンサーＣ１は、第１のアクチュエータ３０ａの第１の端子Ｔ３０および第２の端子Ｔ３１に電気的に接続されている。第１のアクチュエータ３０ａおよびコンデンサーＣ１は、並列に信号線５１および信号線５３に接続されている。
【０２６７】
第５の実施形態の内視鏡装置１において、第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５の重量は異なる。あるいは、第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂの少なくとも１つのシャッター３５にグリースなどの潤滑剤が塗布されている。第６の実施形態の内視鏡装置１ｃにおいて、第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５の重量は、同一であってもよい。第６の実施形態の内視鏡装置１ｃにおいて、第１のアクチュエータ３０ａの第１のコイルの巻き数は第２のアクチュエータ３０ｂの第２のコイルの巻き数よりも多い。
【０２６８】
上記以外の点について、図２０に示す構成は、図２に示す構成と同様である。
【０２６９】
コンデンサーＣ１が第１のアクチュエータ３０ａと並列に信号線５１に接続されているため、第１のアクチュエータ３０ａに流れる制御信号の波形は、コンデンサーＣ１の影響により鈍る。つまり、制御信号の波形は劣化する。そのため、第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに流れる制御信号の波形は異なる。
【０２７０】
コンデンサーＣ１の容量は、第１の波高値を持つ所定の向きの第１の制御信号が第３の時間以上、第１のアクチュエータ３０ａに継続的に印加されたときに第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５の位置が切り替わるように設定される。また、コンデンサーＣ１の容量は、第２の波高値を持つ所定の向きの第２の制御信号が第４の時間以上かつ第３の時間未満、第２のアクチュエータ３０ｂに継続的に印加されたときに第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５の位置が切り替わらないように設定される。
【０２７１】
第６の実施形態の内視鏡装置１ｃにおいて信号源４１から出力される制御信号は、第５の実施形態の内視鏡装置１において信号源４１から出力される制御信号と同様である。しかし、第６の実施形態の内視鏡装置１ｃの第１のアクチュエータ３０ａに流れる制御信号の波形は、コンデンサーＣ１の影響により、第５の実施形態の内視鏡装置１の第１のアクチュエータ３０ａに流れる制御信号の波形と異なる。
【０２７２】
内視鏡装置１ｃが図１７に示す手順に従って動作するときに第１のアクチュエータ３０ａに流れる制御信号の波形を説明する。図２１（ａ）は、ステップＳ３１０において第１のアクチュエータ３０ａに印加される制御信号の波形を示す。図２１（ｂ）は、ステップＳ３２０において第１のアクチュエータ３０ａに印加される制御信号の波形を示す。各図における横軸は時間を示し、かつ各図における縦軸は電流を示す。
【０２７３】
ステップＳ３１０において、第２の波高値を持つ−方向の第２の制御信号が第４の時間以上かつ第３の時間未満、信号線５１に継続的に出力される。このとき、第２のアクチュエータ３０ｂに印加される第２の制御信号の波形は、図１９（ａ）に示される波形と同様である。第２の制御信号が印加された第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５は、第３の開口ＯＰ３を覆う位置に移動する。
【０２７４】
第１のアクチュエータ３０ａに印加される制御信号は、コンデンサーＣ１への電荷の蓄積またはコンデンサーＣ１からの電荷の放出により、図１９（ａ）に示す第２の制御信号よりも遅れて変化する。図１９（ａ）に示すように、第２のアクチュエータ３０ｂに印加される第２の制御信号の波高値は０からＨ２２に変化する。そのため、図２１（ａ）に示すように、第１のアクチュエータ３０ａに印加される制御信号の波高値は、０からＨ２２に向かって緩やかに変化する。第２のアクチュエータ３０ｂに印加される第２の制御信号の波高値がＨ２２から０に変化するとき、第１のアクチュエータ３０ａに印加される制御信号の波高値はＨ１２に達していない。第１のアクチュエータ３０ａに印加される制御信号の波高値は、第２のアクチュエータ３０ｂに印加される第２の制御信号の変化により、０に向かって緩やかに変化する。
【０２７５】
図２１（ａ）に示すように、コンデンサーＣ１の影響により、第１のアクチュエータ３０ａに印加される制御信号の波高値はＨ１２よりも小さい。第１の値未満の波高値を持つ制御信号が第３の時間未満、第１のアクチュエータ３０ａに継続的に印加される。その制御信号により第１のアクチュエータ３０ａに発生するシャッター３５の駆動力はシャッター３５の移動に十分ではない。そのため、第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５は移動しない。
【０２７６】
ステップＳ３２０において、第１の波高値を持つ＋方向の第１の制御信号が第３の時間以上、信号線５１に継続的に出力される。このとき、第２のアクチュエータ３０ｂに印加される第２の制御信号の波形は、図１９（ｂ）に示される波形と同様である。第１の制御信号が印加された第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５は移動しない。
【０２７７】
図１９（ｂ）に示すように、第２のアクチュエータ３０ｂに印加される第２の制御信号の波高値は０からＨ１１に変化する。そのため、図２１（ｂ）に示すように、第１のアクチュエータ３０ａに印加される制御信号の波高値は、０からＨ１１に向かって緩やかに変化する。第２の制御信号が第２のアクチュエータ３０ｂに印加される時間Ｔ１４が経過する前に、第１のアクチュエータ３０ａに印加される制御信号の波高値はＨ１１になる。第２のアクチュエータ３０ｂに印加される第１の制御信号の波高値がＨ１１から０に変化するとき、第１のアクチュエータ３０ａに印加される制御信号の波高値は、０に向かって緩やかに変化する。
【０２７８】
図２１（ｂ）に示すように、コンデンサーＣ１の影響により、第１のアクチュエータ３０ａに印加される制御信号の波形が鈍る。しかし、第１のアクチュエータ３０ａに印加される制御信号の波高値はＨ１１に達する。コンデンサーＣ１の容量は、制御信号の波高値がＨ１１である時間Ｔ１５が第３の時間以上になるように設定される。これにより、制御信号が印加された第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５は、第２の開口ＯＰ２を覆う位置に移動する。上記の動作により、内視鏡装置１ｃの光学特性は、第２の光学特性から、ユーザーにより指示された第３の光学特性に切り替わる。
【０２７９】
第１の制御信号および第２の制御信号のどちらが先に第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加されてもよい。第２の波高値を持つ第２の制御信号が第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加されたとき、第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５のみの位置が切り替わる。第１の波高値を持つ第１の制御信号が第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加されたとき、第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５のみの位置が切り替わる。そのため、２つの制御信号が任意の順番で第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加された後、内視鏡装置１ｃの光学特性は第３の光学特性に切り替わる。
【０２８０】
第６の実施形態において、第５の実施形態の効果に加えて以下の効果が得られる。第６の実施形態の内視鏡装置１ｃにおいて、コンデンサーＣ１が第１のアクチュエータ３０ａと並列に信号線５１に接続される。そのため、２つのアクチュエータのシャッター３５の重量の違いまたは２つのアクチュエータの少なくとも１つのシャッター３５へのグリースの塗布などの方法によらず、第５の実施形態の効果と同様の効果が得られる。製造工程においてコンデンサーＣ１の追加は、シャッター３５の重量の調整およびシャッター３５へのグリースの塗布などよりも容易である。そのため、第６の実施形態の内視鏡装置１ｃの製造は、第５の実施形態の内視鏡装置１の製造よりも容易である。
【０２８１】
（第７の実施形態）
図２２は、本発明の第７の実施形態の内視鏡装置１ｄの構成を示す。図２２に示す構成について、図２に示す構成と異なる点を説明する。
【０２８２】
本体部４は、図２に示す構成に加えて、検出器４３を有する。検出器４３は、第１の光学部材および第２の光学部材の位置を検出する。つまり、検出器４３は、第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５の位置を検出する。制御回路４２は、検出器４３によって検出された位置に基づいて、内視鏡装置１ｄの状態が第１の状態および第２の状態のいずれか１つになるように信号源４１を制御する。第１の状態は、第１の制御信号が第３の時間以上、第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに継続的に印加される状態である。第２の状態は、第２の制御信号が第４の時間以上かつ第３の時間未満、第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに継続的に印加される状態である。
【０２８３】
例えば、検出器４３は、プロセッサ等を含む画像処理回路である。検出器４３は、撮像素子２８により生成された撮像信号に基づいて、シャッター３５の位置を検出する。例えば、第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５により切り替えられる４つの光路の各々にマークが配置される。各光路を識別できるように、４つのマークの形状などは異なる。マークの光学像が撮像素子２８の受光面の周辺位置に形成される。検出器４３は、画像処理により、撮像信号からマークを検出する。被写体ＯＢ１からの光が通る光路に対応するマークが検出される。検出器４３は、検出されたマークに基づいてシャッター３５の位置を検出する。
【０２８４】
第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂは、磁気センサなどの検出器を有してもよい。第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂの各々に配置された検出器は、例えばシャッター３５に配置された磁性体の磁気の変化を検出することにより、シャッター３５の位置を検出する。シャッター３５の位置を検出できる限り、検出器はどのように構成されてもよい。
【０２８５】
上記以外の点について、図２２に示す構成は、図２に示す構成と同様である。
【０２８６】
第１から第６の実施形態の内視鏡装置の任意の１つに対して、検出器４３を配置し、かつ制御信号の印加方法を変更することにより、第７の実施形態の内視鏡装置１ｄを提供することができる。以下では、第７の実施形態の内視鏡装置１ｄと第５の実施形態の内視鏡装置１との違いを主に説明する。
【０２８７】
検出器４３による光学特性の検知の利点を説明する。挿入部１１の先端部１２に衝撃が加わったとき、制御信号の状態にかかわらず、挿入部１１の先端部１２に搭載されたアクチュエータのシャッター３５の位置が切り替わる場合がある。検出器４３を持たない内視鏡装置が光学特性を所望の状態に確実に切り替えるためには、その内視鏡装置は、全てのアクチュエータのシャッター３５の位置が所望の位置に切り替わるように制御信号を印加する必要がある。
【０２８８】
シャッター３５の位置の切り替えが行われる前にシャッター３５の位置が所望の位置であることが検出できれば、制御信号の印加は必要ない。上記の衝撃などによりアクチュエータのシャッターの位置が意図せずに切り替わる場合があるため、検出器４３を持たない内視鏡装置は、印加の必要がない可能性がある制御信号も印加する。
【０２８９】
検出器４３を有する内視鏡装置１ｄは、検出器４３により、第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５の位置を検出することができる。そのため、内視鏡装置１ｄは、位置の切り替えの必要がないシャッター３５を移動させるための制御信号を印加しない。これにより、内視鏡装置１ｄが光学特性を切り替えるために制御信号を印加する回数が、第５の実施形態の内視鏡装置１と比較して、減る場合がある。
【０２９０】
図２３は、第７の実施形態の内視鏡装置１ｄの動作の手順を示す。図２３では、内視鏡装置１ｄの光学特性が第１の光学特性から第３の光学特性に切り替わるときの内視鏡装置１ｄの動作が示されている。図２４（ａ）および図２４（ｂ）は、図２３に示す動作における光学特性の変化を示す。図２４（ａ）および図２４（ｂ）において、光学系２１から光学系２６は省略されている。
【０２９１】
図２３に示す処理が実行される前、図２４（ａ）に示すように、第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５は第２の開口ＯＰ２を覆い、かつ第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５は第４の開口ＯＰ４を覆っている。ユーザーが操作部４ａを介して光学特性の切り替えの指示を入力したとき、光学特性の切り替えが実行される。操作部４ａは、ユーザーにより入力された指示を制御回路４２に出力する。このとき、制御回路４２は、第３の光学特性への切り替えの指示を受け付ける（ステップＳ４００）。
【０２９２】
ステップＳ４００の後、制御回路４２は、検出器４３に第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５の位置を検出させる。これにより、検出器４３は、第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５の位置を検出し、かつ検出結果を制御回路４２に通知する（ステップＳ４１０）。
【０２９３】
ステップＳ４１０の後、制御回路４２は、ステップＳ４１０において検出された位置に基づいて、第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加される制御信号を決定する（ステップＳ４２０）。ステップＳ４２０において制御回路４２は、内視鏡装置１ｄの光学特性を第１の光学特性から第３の光学特性に切り替えるために第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５を移動させると判断する。
【０２９４】
ステップＳ４２０の後、制御回路４２は、第２の波高値を持つ−方向の第２の制御信号を信号源４１に生成させる。信号源４１は、第２の制御信号を生成し、かつ生成された第２の制御信号を第４の時間以上かつ第３の時間未満、信号線５１に継続的に出力する。これにより、第２の制御信号が第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加される（ステップＳ４３０）。これにより、制御回路４２は、内視鏡装置１ｄの状態が第２の状態になるように信号源４１を制御する。
【０２９５】
ステップＳ４３０が実行されたとき、第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５が移動する。第２の制御信号が第１のアクチュエータ３０ａに印加される時間は、第３の時間よりも短い。そのため、第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５は移動しない。その結果、図２４（ｂ）に示すように、第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５は第２の開口ＯＰ２を覆い、かつ第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５は第３の開口ＯＰ３を覆う。これにより、内視鏡装置１ｄの光学特性は第３の光学特性になる。
【０２９６】
図２５は、第５の実施形態の内視鏡装置１の動作の手順を示す。図２５では、内視鏡装置１の光学特性が第１の光学特性から第３の光学特性に切り替わるときの内視鏡装置１の動作が示されている。図２６（ａ）から図２６（ｃ）は、図２５に示す動作における光学特性の変化を示す。図２６（ａ）から図２６（ｃ）において、光学系２１から光学系２６は省略されている。
【０２９７】
図２５に示す処理が実行される前、図２６（ａ）に示すように、第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５は第２の開口ＯＰ２を覆い、かつ第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５は第４の開口ＯＰ４を覆っている。この状態は、図２４（ａ）に示す状態と同じである。ユーザーが操作部４ａを介して光学特性の切り替えの指示を入力したとき、光学特性の切り替えが実行される。操作部４ａは、ユーザーにより入力された指示を制御回路４２に出力する。このとき、制御回路４２は、第３の光学特性への切り替えの指示を受け付ける（ステップＳ５００）。
【０２９８】
ステップＳ５００の後、制御回路４２は、第１の波高値を持つ＋方向の第１の制御信号を信号源４１に生成させる。信号源４１は、第１の制御信号を生成し、かつ生成された第１の制御信号を第３の時間以上、信号線５１に継続的に出力する。これにより、第１の制御信号が第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加される（ステップＳ５１０）。
【０２９９】
＋方向の第１の制御信号は、第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５を第２の開口ＯＰ２に移動させるための信号である。ステップＳ５１０が実行される前、第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５は第２の開口ＯＰ２を既に覆っている。そのため、ステップＳ５１０が実行されたとき、第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５は移動しない。第１の制御信号により第２のアクチュエータ３０ｂに発生するシャッター３５の駆動力はシャッター３５の移動に十分ではない。そのため、第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５は移動しない。これにより、図２６（ｂ）に示すように、内視鏡装置１の光学特性は、第３の光学特性に保たれる。
【０３００】
ステップＳ５１０の後、制御回路４２は、第２の波高値を持つ−方向の第２の制御信号を信号源４１に生成させる。信号源４１は、第２の制御信号を生成し、かつ生成された第２の制御信号を第４の時間以上かつ第３の時間未満、信号線５１に出力する。これにより、第２の制御信号が第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂに印加される（ステップＳ５２０）。
【０３０１】
ステップＳ５２０が実行されたとき、第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５が移動する。第２の制御信号が第１のアクチュエータ３０ａに印加される時間は、第３の時間よりも短い。そのため、第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５は移動しない。その結果、図２６（ｃ）に示すように、第１のアクチュエータ３０ａのシャッター３５は第２の開口ＯＰ２を覆い、かつ第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５は第３の開口ＯＰ３を覆う。これにより、内視鏡装置１の光学特性は第３の光学特性になる。
【０３０２】
第７の実施形態の内視鏡装置１ｄは、第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５の切り替えを行う前に、第１のアクチュエータ３０ａおよび第２のアクチュエータ３０ｂのシャッター３５の状態を検出する。つまり、内視鏡装置１ｄは、光学特性の切り替えを行う前に内視鏡装置１ｄの光学特性を検出する。これにより、内視鏡装置１ｄは、光学特性の切り替えに必要な制御信号のみを生成することができる。
【０３０３】
第５の実施形態の内視鏡装置１は検出器４３を有していない。第５の実施形態の内視鏡装置１において、衝撃などによりアクチュエータのシャッター３５の位置が意図せずに切り替わる場合がある。そのため、検出器４３を持たない内視鏡装置は、印加の必要がない可能性がある制御信号も印加する。図２５に示す例では、第１の波高値を持つ＋向きの第１の制御信号が第３の時間以上、第１のアクチュエータ３０ａに印加される。内視鏡装置１の光学特性が第１の光学特性であることが検出できれば、第１の制御信号の印加は必要ない。
【０３０４】
第７の実施形態において、第１から第６の実施形態の効果に加えて、以下の効果が得られる。内視鏡装置１ｄが光学特性を切り替えるために制御信号を印加する回数を、第１から第６の実施形態の内視鏡装置におけるその回数と比較して、減らすことができる場合がある。そのため、内視鏡装置１ｄの消費電力を第１から第６の実施形態の内視鏡装置の消費電力と比較して、減らすことができる場合がある。
【０３０５】
（第１から第７の実施形態の第１の変形例）
第１から第７の実施形態の第１の変形例を説明する。第１から第７の実施形態において、制御信号が矩形波である例を説明した。しかし、所定の範囲の波高値を持つ制御信号を所定の時間、複数のアクチュエータに印加できる限り、制御信号は矩形波に限らない。
【０３０６】
図２７（ａ）は、三角波である制御信号の波形を示す。図２７（ｂ）は、正弦波である制御信号の波形を示す。各図における横軸は時間を示し、かつ各図における縦軸は電流を示す。
【０３０７】
図２７（ａ）に示すように、＋方向の第１の制御信号は、Ｈ１１よりも大きく、かつＨ２１よりも小さな第１の波高値を持つ。また、第１の制御信号の波高値がＨ１１よりも大きい状態が継続する時間はＴ１６である。図２７（ａ）に示すように、−方向の第２の制御信号は、Ｈ２２よりも大きな第２の波高値を持つ。また、第２の制御信号の波高値がＨ２２よりも大きい状態が継続する時間はＴ２６である。時間Ｔ２６は、時間Ｔ１６よりも短い。時間Ｔ２６および時間Ｔ１６は同じであってもよい。あるいは、時間Ｔ２６は、時間Ｔ１６よりも長くてもよい。
【０３０８】
図２７（ｂ）に示すように、＋方向の第１の制御信号は、Ｈ１１よりも大きく、かつＨ２１よりも小さな第１の波高値を持つ。また、第１の制御信号の波高値がＨ１１よりも大きい状態が継続する時間はＴ１７である。図２７（ｂ）に示すように、−方向の第２の制御信号は、Ｈ２２よりも大きな第２の波高値を持つ。また、第２の制御信号の波高値がＨ２２よりも大きい状態が継続する時間はＴ２７である。時間Ｔ２７は、時間Ｔ１７よりも短い。時間Ｔ２７は、時間Ｔ１７よりも短い。時間Ｔ２７および時間Ｔ１７は同じであってもよい。あるいは、時間Ｔ２７は、時間Ｔ１７よりも長くてもよい。
【０３０９】
（第１から第７の実施形態の第２の変形例）
第１から第７の実施形態の第２の変形例を説明する。第１から第７の実施形態において、２つのアクチュエータおよび制御部２９は２本の信号線により接続される。しかし、複数のアクチュエータと制御部２９とを接続する信号線の数は２本に限らない。
【０３１０】
例えば、３つのアクチュエータが挿入部の先端部に搭載された従来技術の内視鏡装置において、３つのアクチュエータは合計６本の信号線により制御部と接続される。例えば第１の実施形態の内視鏡装置１において、３つのアクチュエータは合計２本の信号線により制御部２９と接続される。
【０３１１】
しかし、第１の実施形態の内視鏡装置１の構成を変形することにより、３つのアクチュエータが合計４本の信号線により制御部２９と接続されてもよい。つまり、２つのアクチュエータは互いに直列または並列に接続され、かつ２本の信号線により制御部２９と接続される。残りの１つのアクチュエータは、他の２つのアクチュエータに接続されず、２本の信号線により単独で制御部２９と接続されてもよい。
【０３１２】
第１の実施形態の内視鏡装置１がこのように構成された場合であっても、従来技術の内視鏡装置と比較して、複数のアクチュエータと制御部とを接続する信号線の数が少なくなる。信号線の数が少なくなるため、挿入部１１の太さの増加が抑制される。
【０３１３】
（第１から第７の実施形態の第３の変形例）
第１から第７の実施形態の第３の変形例を説明する。第１から第７の実施形態の内視鏡装置において、光学系２１から光学系２６、第１のアクチュエータ３０ａ、第２のアクチュエータ３０ｂ、第１の撮像光学系７１、および第２の撮像光学系７２は挿入部１１の先端部１２に配置されている。光学系２１から光学系２６、第１のアクチュエータ３０ａ、第２のアクチュエータ３０ｂ、第１の撮像光学系７１、および第２の撮像光学系７２は、交換可能な光学アダプタに配置されてもよい。第１から第７の実施形態の第３の変形例において、挿入部１１の先端は光学アダプタを含む。以下では、３つの例を説明する。
【０３１４】
図２８は、光学アダプタ２Ｂを含む内視鏡装置１ｅの構成を示す。図２８に示すように、挿入部１１に光学アダプタ２Ｂが装着されている。光学アダプタ２Ｂは、光学系２１から光学系２６、第１のアクチュエータ３０ａ、第２のアクチュエータ３０ｂ、第１の撮像光学系７１、および第２の撮像光学系７２を含む。撮像素子２８は、挿入部１１の先端部１２に配置されている。
【０３１５】
図２９は、光学アダプタ２Ｃを含む内視鏡装置１ｆの構成を示す。図２９に示すように、挿入部１１に光学アダプタ２Ｃが装着されている。光学アダプタ２Ｃは、光学系２４から光学系２６、第２のアクチュエータ３０ｂ、および第２の撮像光学系７２を含む。光学系２１から光学系２３、第１のアクチュエータ３０ａ、第１の撮像光学系７１、および撮像素子２８は、挿入部１１の先端部１２に配置されている。
【０３１６】
図３０は、光学アダプタ２Ｄおよび光学アダプタ２Ｅを含む内視鏡装置１ｇの構成を示す。図３０に示すように、挿入部１１に光学アダプタ２Ｄが装着され、かつ光学アダプタ２Ｄに光学アダプタ２Ｅが装着されている。光学アダプタ２Ｄは、光学系２１から光学系２３、第１のアクチュエータ３０ａ、および第１の撮像光学系７１を含む。光学アダプタ２Ｅは、光学系２４から光学系２６、第２のアクチュエータ３０ｂ、および第２の撮像光学系７２を含む。撮像素子２８は、挿入部１１の先端部１２に配置されている。挿入部１１に光学アダプタ２Ｅが装着され、かつ光学アダプタ２Ｅに光学アダプタ２Ｄが装着されてもよい。
【０３１７】
（第１から第７の実施形態の第４の変形例）
第１から第７の実施形態の第４の変形例を説明する。第１から第７の実施形態の内視鏡装置は、第１の撮像光学系７１および第２の撮像光学系７２における複数の光路を切り替える。内視鏡装置は、光学特性を切り替えることにより、照明光学系内の光路を切り替えてもよい。言い換えると、内視鏡装置は、被写体に照射される光を切り替えてもよい。
【０３１８】
図３１は、第１から第７の実施形態の第４の変形例の内視鏡装置１ｈの構成を示す。図３１に示す構成について、図２に示す構成と異なる点を説明する。図示の都合上、光源１０は本体部４内に示されている。
【０３１９】
図３１に示すように、挿入部１１は、第１のアクチュエータ３０ｃ、第２のアクチュエータ３０ｄ、光学系２３、撮像素子２８、第１のプリズム６１、第２のプリズム６２、およびライトガイド６３を有する。内視鏡装置１ｈの光学系は、撮像光学系および照明光学系である。光学系２３および第１のプリズム６１は、撮像光学系の光学部材である。第２のプリズム６２およびライトガイド６３は、照明光学系の光学部材である。
【０３２０】
撮像光学系は、被写体ＯＢ１と撮像素子２８との間に配置され、かつ被写体ＯＢ２と撮像素子２８との間に配置されている。被写体ＯＢ１は、挿入部１１の先端面１１ａと対向する。被写体ＯＢ２は、挿入部１１の側面１１ｂと対向する。照明光学系は、光源１０と被写体ＯＢ１との間に配置され、かつ光源１０と被写体ＯＢ２との間に配置されている。上記の説明における撮像光学系の位置は、撮像素子２８に入射する光が通過する光路上の位置を示す。上記の説明における照明光学系の位置は、被写体ＯＢ１または被写体ＯＢ２に照射される光が通過する光路上の位置を示す。撮像光学系は、撮像素子２８に入射する光が通過する光路において、挿入部１１の先端面１１ａと撮像素子２８との間、および挿入部１１の側面１１ｂと撮像素子２８との間に配置されている。照明光学系は、被写体ＯＢ１または被写体ＯＢ２に照射される光が通過する光路において、光源１０と挿入部１１の先端面１１ａとの間、および光源１０と挿入部１１の側面１１ｂとの間に配置されている。
【０３２１】
第１のプリズム６１は、第１の位置Ｐ１および第２の位置Ｐ２の間で移動できる。第１の位置Ｐ１は、挿入部１１の先端面１１ａに入射した光と、挿入部１１の側面１１ｂに入射した光とが通過する位置である。第２の位置Ｐ２は、挿入部１１の側面１１ｂに入射した光が通過し、かつ挿入部１１の先端面１１ａに入射した光が通過しない位置である。第１のプリズム６１が第１の位置Ｐ１に配置された場合、第１のプリズム６１は、挿入部１１の先端面１１ａに入射した光を遮り、かつ挿入部１１の側面１１ｂに入射した光を光学系２３の方向に反射させる。第１のプリズム６１によって反射された光は光学系２３に入射する。第１のプリズム６１が第２の位置Ｐ２に配置された場合、第１のプリズム６１は、挿入部１１の先端面１１ａに入射した光を遮らない。挿入部１１の先端面１１ａに入射した光は、光学系２３に入射する。第１のプリズム６１が第２の位置Ｐ２に配置された場合、挿入部１１の側面１１ｂに入射した光は第１のプリズム６１によって反射されるが、光学系２３に入射しない。
【０３２２】
第２のプリズム６２は、第３の位置Ｐ３および第４の位置Ｐ４の間で移動できる。第３の位置Ｐ３は、ライトガイド６３を通過した光が通過する位置である。第４の位置Ｐ４は、ライトガイド６３を通過した光が通過しない位置である。第２のプリズム６２が第３の位置Ｐ３に配置された場合、第２のプリズム６２は、ライトガイド６３を通過した光を挿入部１１の側面１１ｂの方向に反射させる。第２のプリズム６２によって反射された光は、被写体ＯＢ２に照射される。第２のプリズム６２が第４の位置Ｐ４に配置された場合、第２のプリズム６２は、ライトガイド６３を通過した光を遮らない。ライトガイド６３を通過した光は、被写体ＯＢ１に照射される。
【０３２３】
ライトガイド６３は、挿入部１１の先端部１２、湾曲部１３、および基端部１４に渡って配置され、かつ図１に示す操作部１５、ケーブル１６、およびコネクタ１７の内部に配置されている。ライトガイド６３は、光源１０で発生した光を挿入部１１の先端部１２に伝送する。
【０３２４】
第１のアクチュエータ３０ｃは、第１の光学部材である第１のプリズム６１を第１の位置Ｐ１および第２の位置Ｐ２の間で移動させる。第２のアクチュエータ３０ｄは、第２の光学部材である第２のプリズム６２を第３の位置Ｐ３および第４の位置Ｐ４の間で移動させる。
【０３２５】
上記以外の点について、図３１に示す構成は、図２に示す構成と同様である。
【０３２６】
第１のプリズム６１が第１の位置Ｐ１に配置され、かつ第２のプリズム６２が第３の位置Ｐ３に配置された場合、ライトガイド６３を通過した光が被写体ＯＢ２に照射され、かつ被写体ＯＢ２で反射された光が撮像素子２８に入射する。そのため、撮像素子２８は側視画像を得ることができる。
【０３２７】
第１のプリズム６１が第２の位置Ｐ２に配置され、かつ第２のプリズム６２が第４の位置Ｐ４に配置された場合、ライトガイド６３を通過した光が被写体ＯＢ１に照射され、かつ被写体ＯＢ１で反射された光が撮像素子２８に入射する。そのため、撮像素子２８は直視画像を得ることができる。
【０３２８】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれら実施形態およびその変形例に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付のクレームの範囲によってのみ限定される。
【符号の説明】
【０３２９】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇ，１ｈ，１０１  内視鏡装置
２  内視鏡
２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ  光学アダプタ
３  光源装置
４，１０４  本体部
４ａ，１５，１０４ａ  操作部
５  表示部
１０，１１０  光源
１１，１１１  挿入部
１２  先端部
１３  湾曲部
１４  基端部
１６，１８  ケーブル
１７，１９  コネクタ
２０  湾曲ノブ
２１，２２，２３，２４，２５，２６，１２１，１２２，１２３，１２４，１２５，１２６  光学系
２７  絞り板
２８，１２８  撮像素子
２９，１２９  制御部
３０ａ，３０ｃ，１３０ａ  第１のアクチュエータ
３０ｂ，３０ｄ，１３０ｂ  第２のアクチュエータ
３１  保持部材
３２  マグネットロータ
３３  回転軸
３５  シャッター
３５ａ  遮光部
３５ｂ  固定部
３８，３８ａ，３８ｂ  ヨーク
３８ｕ  移動部
４１  信号源
４２  制御回路
４３  検出器
４４，４５  コイル
６１  第１のプリズム
６２  第２のプリズム
６３  ライトガイド
７１，１７１  第１の撮像光学系
７２，１７２  第２の撮像光学系
【図１】
2019117245.tif 000003
【図２】
2019117245.tif 000004
【図３】
2019117245.tif 000005
【図４】
2019117245.tif 000006
【図５】
2019117245.tif 000007
【図６】
2019117245.tif 000008
【図７】
2019117245.tif 000009
【図８】
2019117245.tif 000010
【図９】
2019117245.tif 000011
【図１０】
2019117245.tif 000012
【図１１】
2019117245.tif 000013
【図１２】
2019117245.tif 000014
【図１３】
2019117245.tif 000015
【図１４】
2019117245.tif 000016
【図１５】
2019117245.tif 000017
【図１６】
2019117245.tif 000018
【図１７】
2019117245.tif 000019
【図１８】
2019117245.tif 000020
【図１９】
2019117245.tif 000021
【図２０】
2019117245.tif 000022
【図２１】
2019117245.tif 000023
【図２２】
2019117245.tif 000024
【図２３】
2019117245.tif 000025
【図２４】
2019117245.tif 000026
【図２５】
2019117245.tif 000027
【図２６】
2019117245.tif 000028
【図２７】
2019117245.tif 000029
【図２８】
2019117245.tif 000030
【図２９】
2019117245.tif 000031
【図３０】
2019117245.tif 000032
【図３１】
2019117245.tif 000033
【図３２】
2019117245.tif 000034
【図３３】
2019117245.tif 000035
【図３４】
2019117245.tif 000036
【図３５】
2019117245.tif 000037
【図３６】
2019117245.tif 000038