专利名称：内窥镜系统和内窥镜致动器的控制方法以往，内窥镜系统广泛应用于医疗领域和工业领域。通过在内窥镜插入部的前端部设置的摄像元件对被摄体进行摄像，在监视器装置中显示被摄体像。手术医生等能够观看在该监视器中映出的被摄体的图像来进行观察。摄像元件和观察光学系统内置于内窥镜插入部的前端部中。近年来，如日本国特开2009-148369号公报所公开的那样，提出了如下的内窥镜装置为了实现被摄体像的对焦功能，在插入部内具有使观察光学系统的透镜框沿光轴方向移动的机构。这里，作为使该透镜框移动的致动器，使用形状记忆合金。该形状记忆合金线通过控制在线中流过的电流而伸缩。例如，形状记忆合金线由于流过电流而发热，在成为高温状态时收缩，未流过电流时，通过散热而伸长。利用形状记忆合金的这种特性，实现观察光学系统的对焦功能。并且，关于使用了形状记忆合金的致动器，例如如日本国特开2010-48120号公报所公开的那样，提出了如下的致动器系统存储在形状记忆合金线中流过电流时的最大电阻值和最小电阻值，进行基于在形状记忆合金线中流过的电阻值的电阻控制。在该致动器系统中，在致动器系统的起动时，检测致动器的移动范围内的最小电阻值进行校准，使用该校准的校正值进行电阻控制。但是，在内窥镜系统中，利用上述日本国特开2010-48120号公报所公开的致动器系统时，在对焦功能中的对焦响应性、省电性和形状记忆合金的耐久性的方面存在问题。首先，当在内窥镜系统中应用了该致动器系统时，在存在2个焦点位置的情况下， 存在使透镜从第2位置移动到第I位置时的响应性恶劣的问题。例如，在从流过电流而使线收缩的状态的第2位置变化为对电流的供给进行控制而使线伸长的状态的第I位置的情况下，即使对电流的供给进行控制，透镜也可能不会立即移动到第I位置。进而，在该致动器系统中，为了保持在第2透镜的位置，必须始终对线供给相同的电流，始终产生一定量的消耗电力，在省电性的方面存在问题。并且，在该致动器系统中，由于每次校准时都进行最小电阻值的检测，所以存在形状记忆元件的耐久性的劣化加剧的问题。因此，本发明是考虑上述这些问题而完成的，其目的在于，提供实现了透镜移动的响应性、透镜驱动控制中的省电性、以及形状记忆元件的耐久性的提高的内窥镜系统和内窥镜致动器的控制方法。
用于解决课题的手段5本发明的一个方式的内窥镜系统具有对被摄体进行摄像的摄像元件和物镜光学系统，其中，该内窥镜系统具有致动器，其具有形状记忆元件，对用于使所述物镜光学系统移动的移动部件进行驱动；致动器驱动部，其对所述致动器进行驱动；电阻值检测部，其检测所述形状记忆元件的电阻值，以便检测所述移动部件的位置；指示输入部，其输入使所述物镜光学系统移动的指示；以及控制部，其根据由所述指示输入部输入的指示和与所述电阻值检测部检测到的电阻值对应的所述移动部件的位置，向所述致动器驱动部输出驱动信号。所述控制部根据由所述指示输入部输入的所述物镜光学系统从第I位置向第2位置移动的指示，输出所述驱动信号，使得向所述形状记忆元件流过用于使所述移动部件从所述第I位置超过所述第2位置向第3位置移动的电流，在所述形状记忆元件的电阻值成为比所述形状记忆元件的最小电阻值大的第I电阻值之前，输出所述驱动信号，使得在所述形状记忆元件中流过第I恒定电流，当所述形状记忆元件的电阻值成为所述第I电阻值时，输出所述驱动信号，使得在所述形状记忆元件中流过第I保持用恒定电流，在所述形状记忆元件中流过所述第I保持用恒定电流时，当所述形状记忆元件的电阻值成为第2电阻值时， 在所述形状记忆元件的电阻值未到达所述最小电阻值的范围内，输出所述驱动信号，使得向所述形状记忆元件流过用于使所述移动部件保持在比所述第2位置更远离所述第I位置的位置的电流。本发明的一个方式的内窥镜致动器的控制方法通过以下部分对内窥镜的致动器进行控制致动器驱动部，其对所述致动器进行驱动，所述致动器具有形状记忆元件，驱动用于使对被摄体进行摄像的摄像元件用的物镜光学系统移动的移动部件；电阻值检测部， 其检测所述形状记忆元件的电阻值，以便检测所述移动部件的位置；指示输入部，其输入使所述物镜光学系统移动的指示；以及控制部，其根据由所述指示输入部输入的指示和与所述电阻值检测部检测到的电阻值对应的所述移动部件的位置，向所述致动器驱动部输出驱动信号，其中，所述控制部根据由所述指示输入部输入的所述物镜光学系统从第I位置向第2位置移动的指示，向所述致动器驱动部输出所述驱动信号，使得向所述形状记忆元件流过用于使所述移动部件从所述第I位置超过所述第2位置向第3位置移动的电流，在所述形状记忆元件的电阻值成为比所述形状记忆元件的最小电阻值大的第I电阻值之前，所述控制部向所述致动器驱动部输出所述驱动信号，使得在所述形状记忆元件中流过第I恒定电流，当所述形状记忆元件的电阻值成为所述第I电阻值时，所述控制部向所述致动器驱动部输出所述驱动信号，使得在所述形状记忆元件中流过第I保持用恒定电流，在所述形状记忆元件中流过所述第I保持用恒定电流时，当所述形状记忆元件的电阻值成为第2 电阻值时，在所述形状记忆元件的电阻值未到达所述最小电阻值的范围内，所述控制部向所述致动器驱动部输出所述驱动信号，使得向所述形状记忆元件流过用于使所述移动部件保持在比所述第2位置更远离所述第I位置的位置的电流。图I是示出本发明的实施方式的内窥镜系统的结构的结构图。图2是用于说明本发明的实施方式的物镜光学系统的致动器的结构的图。图3是示出本发明的实施方式的对SMA线21的伸缩进行控制的控制电路的结构的框图。
图4是示出本发明的实施方式的校准处理的流程的流程图。图5是示出本发明的实施方式的在校准处理中显示在监视器6中的画面的迁移的图。图6是示出本发明的实施方式的向近点对焦位置的切换控制的流程的流程图。
图7是用于对应地说明本发明的实施方式的最小电阻值Rmin、最大电阻值Rmax和各目标电阻值与各处理的内容的图。图8是示出本发明的实施方式的朝向SMA线21的供给电流的时序变化的图。图9是本发明的实施方式的针对各控制汇总了开始条件、结束条件、控制方式和驱动电流的表TBL。图10是示出本发明的实施方式的内窥镜系统的监视器的显示例的图。


本发明的实施方式。(全体结构)首先，根据图I说明本实施方式的内窥镜系统的结构。图I是示出本实施方式的内窥镜系统的结构的结构图。本实施方式的电子内窥镜系统(以下简称为内窥镜系统)I构成为使电子内窥镜 (以下简称为内窥镜)2、光源装置3、视频处理器(以下称为处理器)5、彩色监视器(以下称为监视器)6电连接。内窥镜2具有插入部7和延伸设置有该插入部7的操作部8,从操作部8延伸的通用软线9经由镜体连接器10与光源装置3连接。并且，在镜体连接器10上以装卸自如的方式连接有镜体线缆4的一端部的电连接器。而且，该镜体线缆4的另一端部的电连接器与处理器5连接。插入部7构成为从前端起依次连接设置有前端部12、弯曲部13、挠性管部21。在前端部12的前端面配设有前端开口部、观察窗、2个照明窗、观察窗清洗口和观察物清洗口。在插入部7的前端部12的观察窗的背面侧配设有内置于前端部12中的摄像装置。摄像装置具有对被摄体进行摄像的摄像元件和物镜光学系统。并且，在2个照明窗的背面侧设有未图示的光导束，该光导束从前端部12贯穿插入通用软线9的内部，用于传送来自光源装置3的照明光。操作部8由在下部侧的侧部配设的钳子口 lib、中途部的夹紧部18、在上部侧设置的2个弯曲操作部14、送气送水控制部15、抽吸控制部16、以及由多个开关17a构成的主要对摄像功能进行操作的开关部17构成。在多个开关17a中具有对焦功能用的I个或2个开关，构成用于输入使物镜光学系统移动的指示的指示输入部。(前端部中的致动器的结构)图2是用于说明插入部7的前端部12中的物镜光学系统的致动器的结构的图。图 2所示的致动器20设置在插入部7的前端侧，具有形状记忆元件，是对用于使物镜光学系统在插入部7内移动的移动部件进行驱动的致动器。如图2所示，致动器20的作为驱动用的形状记忆元件的形状记忆合金(ShapeMemory Alloys。以下简记为SMA)线21的直径为数十μπι (微米),贯穿插入具有挠性的管 22内。SMA线21的基端部固定在插入部7内的固定部件23上。另一方面，作为观察光学系统的透镜组中的I个物镜光学系统的透镜24固定在透镜框25上。透镜24伴随透镜框25的移动而移动。第I螺旋弹簧26配置在弹簧固定部件 27与透镜框25之间，弹簧固定部件27固定在插入部7的前端部12的未图示的前端硬质部件上。根据本构造，透镜框25通过作为弹性部件的螺旋弹簧26被按压向插入部7的基端侧。线21的前端部通过铆接部件28与不锈钢(SUS)制的线29的一端连接。线29的另一端与朝向透镜框25进退即移动的移动部件30粘接并固定。S卩，SMA线21经由线29与移动部件30连接。不将SMA线21与移动部件30直接连接是为了使在插入部7的前端部 12中设置的摄像元件(未图示)不会受到SMA线21的发热的影响。导管31的一端与移动部件30的基端部连接并固定。导管31的另一端贯穿插入导管32的前端侧内部，与贯穿插入导管32内的第2螺旋弹簧33的前端部接触。导管32 固定在未图示的前端硬质部件上。导管31以能够沿轴向滑动的方式贯穿插入导管32内。 与透镜框25抵接的移动部件30通过作为弹性部件的螺旋弹簧33而被按压向前端侧。螺旋弹簧33的弹簧力量比螺旋弹簧26的弹簧力量大。螺旋弹簧26和33均在被压缩的状态下设置在弹簧固定部件27和导管32内。导管34的基端部贯穿插入管22的前端部中并固定。导管34的前端部在导管32 的基端侧贯穿插入导管32的内部并固定。导管34的前端部在导管32内与螺旋弹簧33的基端部抵接。线29贯穿插入导管22、31、32、34和螺旋弹簧33的内侧空间内，经由铆接部件28 连接的SMA线21也贯穿插入导管22内。在SMA线21上设有2个端子部(未图示)，如后所述，使电流经由2个端子部流动。并且，在前端硬质部件内固定设置有透镜止挡件35。透镜止挡件35是如下的部件在移动部件30移动到基端侧时与透镜框25相碰，使得透镜框25不会超过规定的透镜位置而移动。在图2中，状态SSl示出在SMA线21中未流过电流时的状态。SMA线21在管22 内处于具有些许松弛且伸长的状态。导管31通过螺旋弹簧33的弹簧力量而被按压向前端侧。由于螺旋弹簧33要伸长的弹簧力量比螺旋弹簧26要伸长的弹簧力量大，所以导管31 向前端侧按压移动部件30。此时，由于移动部件30向前端侧按压透镜框25，所以透镜框 25处于与弹簧固定部件27抵接并朝向前端方向按压弹簧固定部件27的状态。在状态SSl 中，移动部件30的前端位于第I位置Pl。当移动部件30的前端位于第I位置Pl时，固定在透镜框25上的透镜24的位置为物镜光学系统的远点对焦位置。在状态SSl中，当在SMA线21中流过电流时，SMA线21发热而开始收缩。随着SMA 线21的收缩，线21的松弛量消失，向基端侧牵引线29的力逐渐增大，当该牵引力与螺旋弹簧26的弹簧力量之和比螺旋弹簧33要伸长的弹簧力量大时，与线21连结的线29向基端侧移动。在线29的移动中途，当透镜框25与透镜止挡件35抵接时，如图2中的状态SS2所示，透镜24朝向基端侧的移动停止。在状态SS2中，移动部件30的前端位于第2位置Ρ2。当移动部件30位于第2位置P2时，固定在透镜框25上的透镜24的位置为物镜光学系统的近点对焦位置。在透镜框25与透镜止挡件35抵接后，当在线21中持续流过电流时，SMA线21也进一步发热而收缩。由于SMA线21的收缩，线29向基端侧移动，所以移动部件30也向基端侧移动。移动部件30与导管32的前端部抵接而停止(状态SS3)。在状态SS3中，移动部件30的前端位于第3位置P3。即使移动部件30从第2位置P2移动到第3位置P3，透镜框25的移动也被透镜止挡件35阻止，所以固定在透镜框25上的透镜24的位置依然为近点对焦位置。在状态SS3中，透镜框25处于如下状态在通过螺旋弹簧26朝向基端方向被按压到透镜止挡件35上的状态下静止。在移动部件30与导管32的前端部抵接而停止后，即使在SMA线21中持续流过电流，由于线29不伸长，因此SMA线21也无法收缩(状态SS3)。由此，通过对流向SMA线21的电流进行控制，移动部件30的前端能够在第I位置 Pl与第3位置P3之差的范围内移动。但是，如上所述，透镜框25的工作范围(即透镜24的工作范围)为第I位置Pl与第2位置P2之间。在内窥镜2的插入部7的前端侧具有弯曲部13。由此，管22受到弯曲部13的弯曲动作的影响而弯曲。如上所述，由于在SMA线21和线29上作用有要收缩的张力，所以始终要成为直线状。由于SMA线21和线29较细，所以能够在管22和导管31、32、34内沿与轴正交的方向移动。由此，在管22弯曲时，SMA线21和线29的弯曲形状与管22的弯曲形状不同。因此，在移动部件30的前端位于第3位置P3时，当管22弯曲时，由于该管22的曲率半径与线21和29的曲率半径之差(以下称为曲率半径差)，可能产生移动部件30被推出到前端侧的现象。因此，预先设置如下的间隙区域Lc :即使移动部件30由于弯曲动作而以被推出到前端侧的方式移动，移动部件30也不会移动透镜框25。间隙区域Lc为位置P2与P3之间。 间隙区域Lc设定成由于曲率半径差而引起的移动部件30的移动量以上。这里，在状态SS3中，当降低向SMA线21供给的电流值时，移动部件的前端30朝向位置P2移动。当进一步降低朝向SMA线21的供给电流的电流值、或使该供给电流为O 时，移动部件30的前端超过位置P2而移动到位置Pl并返回。其结果，透镜24位于远点对焦位置。因此，位置Pl和位置P2的范围是透镜工作范围即透镜工作区域Lm，位置P2和位置P3的范围是间隙范围即间隙区域Lc。图3是示出对SMA线21的伸缩进行控制的控制电路的结构的框图。控制电路41 包含在处理器5中。图3仅示出对处理器5内的SMA线21的伸缩进行控制的控制电路。控制电路41包括作为控制部的中央处理装置(以下称为CPU)51、作为致动器驱动部的输出控制电路52、作为电阻值检测部的检测电路53、以及切换电路54。在切换电路上连接有SMA 线21。输出控制电路52构成对致动器20进行驱动的致动器驱动部。检测电路53构成电阻值检测部，其检测SMA线21的电阻值，以便检测移动部件30的位置。作为控制部的CPU 51按照用户对操作部8的开关17a的操作，根据未图示的控制程序，执行上述致动器20的驱动控制。CPU 51向输出控制电路52供给驱动信号Dr，输出控制电路52向切换电路54输出电流信号。并且，CPU 51通过反复执行由加热控制期间和电阻值检测期间构成的基本控制期间，进行朝向SMA线21的供给电流的控制。即，CPU 51向切换电路54供给切换信号 Sw,以使得反复执行加热控制期间Tl和电阻值检测期间T2。由此，切换电路54以如下方式进行切换在加热控制期间Tl中，向SMA线21输出来自输出控制电路52的电流信号，在电阻值检测期间T2中，向SMA供给规定的电阻检测用电压，根据在SMA线21的两端产生的电压下降值检测SMA线21的电阻值。例如，基本控制期间为12毫秒，其中最初的10毫秒为加热控制期间Tl，接着的2 毫秒为电阻值检测期间T2。由此，在加热控制期间Tl内间歇地进行朝向SMA线21的电流的供给或停止，在电阻值检测期间T2内间歇地进行SMA线21的电阻值的检测即测定。另外，基本控制期间、加热控制期间Tl和电阻值检测期间T2分别不限于这里例示的值，例如也可以是6毫秒、5毫秒、I毫秒的值。因此，CPU 51按照操作部8的规定开关的操作，在将透镜24驱动到近点对焦位置时，在加热控制期间Tl内向SMA线21供给规定的驱动电流，在电阻值检测期间T2内向SMA 线21供给规定的检测用电流，检测SMA线21的电阻值。检测电路53将检测到的电阻值作为检测信号Ds供给到CPU 51。当通过操作部8的规定开关指示朝向透镜24的远点对焦位置移动时，CPU 51在加热控制期间Tl内不向SMA线21供给规定的驱动电流，在电阻值检测期间T2内向SMA线 21供给规定的电阻检测用电压，检测SMA线21的电阻值。由于不供给加热用的电流，因此 SMA线21无法收缩，透镜24位于远点对焦位置。(校准处理)接着，对SMA线21的最小电阻值和最大电阻值的测定和存储处理进行说明。在本实施方式中，通过一边参照SMA线21的电阻值一边控制朝向SMA线21的电流供给，进行透镜24的位置控制。在非加热时，致动器的状态为状态SS1。在状态SSl时，非加热时的SMA 线21的长度为最大长度LI，此时的电阻值为最大电阻值Rmax。在加热时且致动器的状态为状态SS3时，SMA线21的长度为最小长度L3，此时的电阻值为最小电阻值Rmin。在状态 SS2时，SMA线21的长度为L2，此时的电阻值为(Rmin+α )。透镜24在最大电阻值Rmax与电阻值(Rmin+α )的范围内移动。由于存在SMA线21的线径的偏差、切割时的线长的偏差、作为致动器组装时的组装尺寸的偏差等，最小电阻值Rmin和最大电阻值Rmax按照每个致动器而不同，所以是致动器固有的特性值。该特性值的测定作为校准处理在工厂出厂时进行。另外，该校准处理也可以在工厂出厂后且用户开始使用之前进行。通过校准处理测定出的最小电阻值Rmin和最大电阻值Rmax存储在内置于内窥镜 2内的非易失性存储器2a中。在图I中，非易失性存储器2a配置在操作部7内。图4是示出该校准处理的流程的流程图。在连接了内窥镜2和处理器5的状态下起动处理器5时，在工厂出厂前执行该处理，或者，在工厂出厂后在用户起动了处理器5时执行该处理。首先，处理器5接通电源开关(未图示)后，CPU 51执行处理器5的起动处理(SI)。 在该起动处理后，CPU 51判定是否在内窥镜2的存储器2a内存储了存储器线21的最小电阻值Rmin和最大电阻值Rmax的信息(S2)。通过CPU 51读出存储器2a的规定存储区域的数据来进行该判定。在最小电阻值Rmin和最大电阻值Rmax的信息存储在存储器2a中时 (S2 :是)，不进行任何处理而结束。在最小电阻值Rmin和最大电阻值Rmax的信息未存储在存储器2a中时(S2 :否)， CPU 51在监视器6中显示规定的消息画面(S3)。图5是示出在校准处理中显示在监视器 6中的画面的迁移的图。图5的画面Gl是通过S3的处理而显示的画面的例子。在画面Gl 中显示用于告知未设定基于校准的最小电阻值Rmin和最大电阻值Rmax的消息，并且，显示用于输出校准的执行命令的“执行”按钮。出厂检查者或用户使画面上的光标移动，当选择执行按钮时，能够指示CPU 51执行校准。在S3之后，判定是否指示了该执行(S4)，当未指示时(S4:否)，处理返回S3。当指示了该执行时(S4 :是)，CPU 51执行校准处理(S5)。在校准处理时，在笔直地伸长插入部7的状态下，测定在线21中流过电流之前的SMA线21的电阻值，取得最大电阻值Rmax的数据。然后，在SMA线21中流过电流，在移动部件30位于位置P3时，测定SMA 线21的电阻值，取得最小电阻值Rmin的数据。在执行S5的处理的过程中，CPU 51在监视器6中显示图5的画面G2。在画面G2中显示用于向用户等告知当前正在执行校准处理因而请稍等的消息。当S5的处理结束后，CPU 51在监视器6中显示校准完成的消息画面(S6)。图5 的画面G3是该校准完成的消息画面的例子。在画面G3中包含校准完成的消息。如上所述，执行取得最小电阻值Rmin和最大电阻值Rmax的数据并存储在存储器 2a中的校准处理。在内窥镜系统的使用时，CPU 51从存储器2a中读出在存储器2a中存储的最小电阻值Rmin和最大电阻值Rmax的数据,在后述对焦控制时加以利用。另外，由于最小电阻值Rmin和最大电阻值Rmax是内插于内窥镜2中的致动器20 的固有值，所以存储在内窥镜2内部所具有的存储器2a中。在存储器2a中，也可以一并存储在后述对焦控制中使用的各目标电阻值设定用的参数、上限电流值、各恒定电流的电流值和各恒定电流变更用的参数等。(对焦切换控制)内窥镜2的对焦控制是2个位置、即近点对焦位置和远点对焦位置的控制。用户一边观看在内窥镜2的监视器6中显示的被摄体像，一边对操作部8的多个操作开关17a 中的规定开关进行操作，由此，能够将被摄体像的对焦位置设定在近点对焦位置和远点对焦位置中的任意一方。在选择了远点对焦位置时，在SMA线21中不流过电流，SMA线21处于伸长的状态。当选择了近点对焦位置时，在SMA线21中流过电流，SMA线21处于收缩的状态。CPU 51构成如下的控制部根据由作为指示输入部的多个开关17a的开关输入的指示和与检测电路53检测到的电阻值对应的移动部件30的位置，向输出控制电路52输出驱动信号Dr。(近点对焦位置的控制)图6是示出向近点对焦位置的切换控制的流程的流程图。图7是用于对应地说明最小电阻值Rmin、最大电阻值Rmax和各目标电阻值与各处理的内容的图。图8是示出朝向SMA线21的供给电流的时序变化的图。近点对焦位置的控制主要分为近点对焦切换初始控制SCl和近点对焦保持控制SC2。当存在近点对焦的指示时,主控制状态首先成为近点对焦切换初始控制SC1，然后转移为近点对焦保持控制SC2。(近点对焦切换初始控制SCl)CPU 51判定用户是否进行了近点对焦的指示(S11)。如果没有近点对焦的指示 (Sll :否)，则不进行任何处理。当存在近点对焦的指示时(Sll :是)，作为控制部的CPU 51根据电阻值信息计算向SMA线21供给的电流值，输出用于供给该电流值的驱动信号Dr (S12)。具体而言，CPU 51根据由检测电路53检测到的线21的电阻值和规定的目标电阻值I的信息，计算在SMA 线21中流过的电流的电流值，向输出控制电路52供给驱动信号Dr，以使得在上述加热控制期间Tl内输出所计算出的电流。如图7所示，目标电阻值I是在最小电阻值Rmin中加上规定参数Paraml而得到的电阻值。SMA线21的电阻值和长度具有规定关系。进而，SMA线21在施加电流与电阻值之间具有规定关系。该关系具有所谓的滞后特性，即，在SMA线21从伸长状态被施加电流而成为收缩状态的情况下、SMA线21从收缩状态减少电流施加量而成为伸长状态的情况下，电流值与电阻值的关系不同。另外，目标电阻值I能够根据参数Paraml的变更而变更。S12中的目标电阻值I是考虑该滞后特性而预先设定的。进而，目标电阻值I是移动部件30对应于间隙区域Lc内的规定位置的电阻值。具体而言，如图7所示，目标电阻值I被设定成如下电阻值超过物镜24的工作范围即位置Pl与P2之间的透镜工作区域Lm，在间隙区域Lc内，对应于由于曲率半径差而引起的移动部件30的移动量以上的位置。这里，通过基于由检测电路53检测到的线21的电阻值和规定目标电阻值I的H) (比例和微分)控制的运算，决定对SMA线21施加的电流的电流值。具体而言，CPU 51根据由检测电路53检测到的电阻值和与SMA线21的目标电阻值I的位置对应的电阻值，通过 PD (比例和微分)控制来进行控制，以使得向SMA线21流过电流而对其进行加热，从而使移动部件30从位置Pi向目标电阻值I的位置移动。另外，在ro控制时，预先设定上限电流值，以使得不流过规定电流值以上的电流，限制供给电流，以使得朝向SMA线21的供给电流的电流值不会超过该上限电流值。然后，判定由检测电路53检测到的线21的当前电阻值是否到达目标电阻值I (S13)。在当前电阻值未到达目标电阻值I时，处理返回S12。Sll S13的处理构成初始电阻控制(A)。在初始电阻控制(A)中，CPU 51根据由作为指示输入部的操作部8输入的透镜24 的从远点位置Pl向近点位置P2的移动指示，输出驱动信号Dr，以使得在SMA线21中流过用于使移动部件30从远点位置Pl超过近点位置P2向与目标电阻值I对应的位置移动的电流，并对SMA线21进行加热。如上所述，在将透镜24驱动到近点对焦位置时，通过图7的初始电阻控制(A)，一边交替地切换基于电流供给的加热和电阻值检测的期间，一边向SMA线21供给电流。当由检测电路53检测到的线21的当前电阻值到达目标电阻值I时，CPU 51通过第I恒定电流对SMA线21进行预备加热(S14)。具体而言，CPU 51输出向SMA线21供给第I恒定电流值的恒定电流的恒定电流控制用的驱动信号Dr。然后，判定由检测电路53检测到的线21的当前电阻值是否到达目标电阻值2 (S15)。在当前电阻值未到达目标电阻值2时，处理返回S14。目标电阻值2是在最小电阻值Rmin中加上规定参数Param2而得到的值。参数Param2的值比参数Paraml的值小。S14 和S15的处理构成预备加热控制(B)。在预备加热控制(B)中，在SMA线21的电阻值成为比SMA线21的最小电阻值Rmin 大的目标电阻值2之前，CPU 51输出驱动信号Dr，以使得在SMA线21中流过第I恒定电流而对SMA线21进行加热。另外，目标电阻值2能够根据参数Param2的变更而变更。如上所述，在图7的初始电阻控制(A)之后，进行如下的预备加热控制(B):—边交替地切换基于第I恒定电流供给的加热和电阻值检测的期间，一边在当前电阻值成为目标电阻值2之前进行SMA线21的预备加热。这里，在SMA线21成为目标电阻值2之前不进行H)控制是为了防止由于SMA线 21的响应性而产生振荡，从而使振荡的影响波及到透镜工作范围Lm。进而，这里，在预备加热控制(B)中，不使目标电阻值2成为最小电阻值Rmin是因为，当使线21收缩而成为最小电阻值Rmin时，使SMA线21的耐久性劣化。由此，目标电阻值2并不设定为最小电阻值Rmin。当由检测电路53检测到的线21的当前电阻值到达目标电阻值2时，CPU 51输出驱动信号Dr，以使得朝向SMA线21的供给电流降低到保持用电流(初始值)，并维持该保持用电流值(S16)。S16的处理构成保持用恒定电流转移控制(C)。当SMA线21的电阻值成为目标电阻值2时，转移到保持用恒定电流转移控制(C)， CPU 51输出驱动信号Dr，以使得在SMA线21中流过的电流的电流值减少到比第I恒定电流的电流值小的第2电流值。在该保持用恒定电流转移控制(C)中，也一边交替地切换基于恒定电流值供给的加热和电阻值检测的期间，一边供给恒定电流直到成为保持用电流(初始值)为止。上述初始电阻控制(A)、预备加热控制(B)和保持用恒定电流转移控制(C)构成近点对焦切换初始控制SCI。即，作为主控制之一的近点对焦切换初始控制SCl由初始电阻控制(A)、预备加热控制(B)和保持用恒定电流转移控制(C)这3个子控制构成。对此前的朝向SMA线21的供给电流的电流值变化的例子进行说明。如图8所示，当存在向近点对焦的切换指示时，通过在ro控制下计算出的电流值执行初始电阻控制 (A)0另外，在图8中，电流波形中标注〇符号的直线部分表示积极地对SMA线21进行加热的期间，未标注〇符号的直线部分表示SMA线21的加热量减少或对其进行调整的期间。当电阻值到达目标电阻值I时，执行基于第I恒定电流值的恒定电流控制的预备加热控制(B)。当电阻值到达目标电阻值2时，在使供给电流降低到保持用电流值后，执行进行保持用恒定电流控制的基于初始值的保持用恒定电流转移控制(C)。在近点对焦切换初始控制SCl之后，CPU 51进行如下的再加热处理在SMA线21 中流过第2电流值的第I保持电流时，当SMA线21的电阻值成为目标电阻值3时，在SMA 线21的电阻值未到达最小电阻值Rmin的范围内，输出驱动信号Dr，以使得在SMA线21中
13流过用于使移动部件30保持在比近点位置P2离远点位置Pl还远的位置的电流，对SMA线 21进行再加热。(近点对焦保持控制SC2)返回图6，判定当前电阻值是否到达目标电阻值3 (S17)。在当前电阻值未到达目标电阻值3时(S17 :否)，处理转移到S21。目标电阻值3是在目标电阻值2中加上规定参数Param3而得到的值。如图7所示，目标电阻值3是比目标电阻值I稍大的值，但是，是比与位置P2对应的电阻值(Rmin+α )大很多的值。另外，目标电阻值3能够根据参数Param3的变更而变更。当由检测电路53检测到的SMA线21的当前电阻值到达目标电阻值3时(S17 :是)， CPU 51利用第2恒定电流对SMA线21进行再加热(S18)。具体而言，CPU51输出向SMA线 21供给第2恒定电流值的恒定电流的恒定电流控制用的驱动信号Dr。这里，第2恒定电流的电流值比第I恒定电流的电流值小。通过再加热，SMA线21再次开始收缩而使电阻值降低。然后，判定由检测电路53检测到的线21的当前电阻值是否到达目标电阻值2 (S19)。在当前电阻值未到达目标电阻值2时，处理返回S18。S17和S18的处理构成保持中的再加热控制(D-1)。当由检测电路53检测到的线21的当前电阻值到达目标电阻值2 时(S19 :是)，CPU 51输出驱动信号Dr，以使得朝向SMA线21的供给电流降低到保持用电流，但是，使该供给电流的电流值降低到比上次或初始值的保持用电流值高第I规定值、即增加第I规定值的保持用电流值，输出该保持用电流值的保持用恒定电流(S20)。这是为了例如在周围温度低的情况下减少再加热(D)的产生次数。然后，处理转移到S17。另外，一旦输出在S20中输出的保持用恒定电流的电流值后，将其存储在未图示的RAM中。然后，在执行近点对焦保持控制SC时，在再次执行S20时或者执行后述S22时， CPU 51能够参照在该RAM中存储的上次的保持用恒定电流的电流值。在S17中判定当前电阻值是否到达目标电阻值3，在当前电阻值未到达目标电阻值3时(S17:否)，判定是否经过了规定时间(S21)。该规定时间是从开始输出保持用恒定电流起的经过时间，是预先设定的。如果在S21中未经过规定时间(S21 :否)，则处理返回S17。当在S21中经过规定时间时(S21 :是)，使保持用电流的电流值降低第2规定值，并维持该降低后的保持用电流(S22)。即，在再加热时，在从在SMA线21中流过上述保持用恒定电流后到SMA线21的电阻值成为目标电阻值3为止的时间需要规定时间以上时，CPU 51 使该保持用恒定电流的电流值减少第2规定值。在S22之后，处理返回S17。这是为了在周围温度高的情况下减少保持用恒定电流的值。S19 S22的处理构成保持电流变更控制(D-2 )。在该S18中的再加热控制中，也一边交替地切换基于恒定电流值供给的加热和电阻值检测的期间，一边供给恒定电流。上述保持中的再加热控制(D-I)和保持电流变更控制(D-2)构成近点对焦保持控制SC2。即，作为主控制之一的近点对焦保持控制SC2由保持中的再加热控制(D-I)和保持电流变更控制(D-2)这2个子控制构成。对此前的朝向SMA线21的供给电流的电流值变化的例子进行说B月。如图8所示， 通过再加热控制(D-1 )，当SMA线21的电阻值从目标电阻值3降低到目标电阻值2时，通过保持电流变更控制(D-2)，朝向SMA线21的供给电流降低到比上次的保持电流值高第I规定值的保持用电流值，然后，维持该比上次的保持电流值高第I规定值的保持用电流值。然后，当经过规定时间时(S21 :是)，朝向SMA线21的供给电流降低第2规定值 (S22)，在图8中，然后，在经过规定时间之前，当前电阻值到达目标电阻值3。再然后，执行再加热控制(D-1)，当SMA线21的电阻值从目标电阻值3降低到目标电阻值2时，朝向SMA线21的供给电流降低到上次的保持电流值，然后，维持该上次的保持电流值。然后，通过保持电流变更控制(D-2 )对朝向SMA线21的供给电流进行变更。因此，在保持电流变更控制(D-2)中，通过SlMP S20的处理，在周围温度低时，迅速提高致动器20的温度，延长SMA线21的电阻值降低到目标电阻值3的时间，能够减少再加热的产生次数。并且，在保持电流变更控制(D-2)中，通过S21和S22的处理，在周围温度高时，尽可能地降低保持电流的电流值，实现省电。如上所述，在近点对焦保持控制SC2中，CPU 51进行SMA线21的再加热，以使得反复进行如下动作在SMA线21的电阻值成为目标电阻值2之前，在SMA线21中流过第2 恒定电流而对其进行加热；当SMA线21的电阻值成为目标电阻值2时，使在SMA线21中流过的电流减少到比第2恒定电流的电流值小的电流值的保持电流值，由此，将移动部件30 保持在比近点位置P2离远点位置Pl还远的位置。图9是针对上述各控制汇总了开始条件、结束条件、控制方式和驱动电流的表 TBL。如表TBL所示，在近点对焦切换初始控制SCl中，在初始电阻控制(A)中，开始条件为近点切换指示，结束条件为目标电阻值I的到达，控制方式为ro (比例和微分)控制， 驱动电流为在ro控制下计算出的电流值。在预备加热控制(B)中，开始条件为目标电阻值I的到达，结束条件为目标电阻值 2的到达，控制方式为恒定电流控制，驱动电流为第I恒定电流。在保持用恒定电流转移控制(C)中，开始条件为目标电阻值2的到达，结束条件为目标电阻值3的到达，控制方式为恒定电流控制，驱动电流为保持用恒定电流(初始值)。在近点对焦保持控制SC2中，在再加热控制(保持中)(D-I)中，开始条件为目标电阻值3的到达，结束条件为目标电阻值2的到达，控制方式为恒定电流控制，驱动电流为第 2恒定电流。在保持电流变更控制(D-2)中，开始条件为目标电阻值2的到达，结束条件为目标电阻值3的到达，控制方式为恒定电流控制(可变)，驱动电流为从上次的保持电流变化规定值后的电流值的恒定电流。图10是示出内窥镜系统的监视器的显示例的图。在对焦位置被切换为近点对焦位置时，在监视器6的显示画面61上显示近点状态显示部63，该近点状态显示部63在监视器6的显示画面61中包含表示监视器6上的内窥镜图像62是近点对焦状态的图像的显示“近点(NearFocus)”。在近点对焦状态和远点对焦状态中，由于图像的被摄场深度不同，所以观察者能够得知或确认在近点对焦时内窥镜图像62的被摄场深度较浅。如上所述，根据上述实施方式的控制，当指示了从远点对焦位置切换为近点对焦时，CPU 51通过初始电阻控制(A)，通过ro控制加热到比最小电阻值Rmin大的电阻值即目标电阻值1，使其进行收缩。移动部件30通过初始电阻控制(A)迅速移动到与目标电阻值2对应的位置，在其中途，作为物镜的透镜24也迅速移动到近点对焦的位置。当SMA线21的电阻值成为目标电阻值I时，控制从初始电阻控制(A)变更为预备加热控制(B)。SMA线21的SMA线21通过预备加热控制(B)中的第I恒定电流值的恒定电流控制，进一步被加热而收缩。当SMA线21的电阻值成为目标电阻值2时，控制从预备加热控制(B)变更为保持用恒定电流转移控制(C)。由于该目标电阻值2是比最小电阻值Rmin大的电阻值，所以在预备加热控制(B) 中，在SMA线21的电阻值成为最小电阻值Rmin之前不进行收缩。由此，不会使SMA线21 的耐久性劣化。在保持用恒定电流转移控制(C)中，朝向SMA线21的供给电流逐渐降低到保持用恒定电流值，当供给电流的电流值成为保持用恒定电流值时，维持该保持用恒定电流值。然后，当SMA线21的电阻值到达目标电阻值3时，控制的主控制状态转移到近点对焦保持控制SC2。在近点对焦保持控制SC2中,在指示了从近点对焦切换为远点对焦时, 进行控制，以使移动部件30位于考虑了由于弯曲时的曲率半径差而引起的移动部件30的移动量后的位置附近，从而能够使透镜24迅速地移动到远点对焦位置。在近点对焦保持控制SC2中，首先，控制实施再加热控制(D-1)。在再加热控制 (D-I)中，通过第2恒定电流值的恒定电流控制，SMA线21的SMA线21进一步被加热而收缩。当SMA线21的电阻值成为目标电阻值2时，控制从再加热控制(D-I)转移到保持电流变更控制(D-2)。在保持电流变更控制(D-2)中，朝向SMA线21的供给电流降低到比上次的保持电流值高第I规定值的电流值。进而，在SMA线21的电阻值到达目标电阻值3的时间需要规定时间以上的情况下，使保持用电流值降低到第2规定值。如上所述，在近点对焦保持控制SC2中，在SMA线21的电阻值上升到目标电阻值3 时进行再加热，每次进行再加热时，使保持电流的电流值提高第I规定值。由此，考虑插入部7的前端部12的周围温度低的情况，尽可能地控制成使SMA线21的电阻值迅速成为稳定状态。并且，在SMA线21的电阻值经过规定时间以上也未到达目标电阻值3时，使保持电流的电流值降低第2规定值。由此，在确保插入部7的前端部12内的温度平衡时，尽可能地控制成减少再加热的次数。当再加热的次数减少时，能够进一步防止SMA线21的耐久性的降低。如上所述，根据上述实施方式的内窥镜系统，能够实现透镜移动的响应性、透镜驱动控制中的省电性和形状记忆元件的耐久性的提高。
本发明不限于上述实施方式，能够在不改变本发明主旨的范围内进行各种变更和改变等。本申请以2010年7月8日在日本申请的日本特愿2010-156156号为优先权主张的基础进行申请，上述公开内容被引用到本申请说明书和权利要求书中。


内窥镜系统(1)具有具有SMA线(21)并对用于使透镜(24)移动的移动部件(30)进行驱动的致动器(20)、输出控制电路(52)、检测电路(53)、以及CPU(51)。CPU(51)根据移动透镜(24)的指示和与检测电路(53)检测到的电阻值对应的移动部件(30)的位置，向输出控制电路(52)输出驱动信号。CPU(51)根据透镜(24)从远点向近点位置移动的指示，输出驱动信号，以使得向SMA线(21)流过用于使移动部件(30)从远点位置向超过近点位置的位置移动的电流，对SMA线(21)进行加热。然后，CPU(51)进行预备加热控制、保持用恒定电流转移控制和再加热控制。