JP2506369B2

JP2506369B2 - 内視鏡装置

Info

Publication number: JP2506369B2
Application number: JP62133172A
Authority: JP
Inventors: 豊大島
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1987-05-28
Filing date: 1987-05-28
Publication date: 1996-06-12
Anticipated expiration: 2011-06-12
Also published as: JPS63294825A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は挿入部の湾曲操作量を測定するようにした内
視鏡装置に関する。

［従来の技術］一般に、内視鏡の挿入部の湾曲操作方式は手元側の操
作部でのアングルノブを手動により操作し、挿入部内に
挿通したアングルワイヤを押し引きすることにより湾曲
させるものであった。内視鏡を使用する場合、この湾曲
量を正確に知ることは重要であるが、従来はアングルノ
ブの回転角や操作力量の程度によって感覚的に知るよう
にしている。

したがって、必ずしも正確でないことから近年、実開
昭60−106601号公報で開示されるように湾曲量（角度）
を観察像とともにTVモニタ上に表示するものが提案され
ている。この方式は内視鏡の手元側からのアングルワイ
ヤの移動量をポテンショメータで検出し、これから湾曲
量を知り、これをTVモニタの画面上に表示ものである。

［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、この従来の方式はアングルワイヤの移
動量で湾曲量を検出するため、内視鏡の挿入部が直線の
場合と屈曲している場合とではアングルワイヤの必要な
長さが異なる。たとえばニュートラルの位置にする場
合、挿入部が直線の場合と屈曲している場合とではアン
グルノブの位置が異なってしまう。また、湾曲操作を繰
り返すに伴い、引張り力量でアングルワイヤ自身が伸
び、本来の長さより長くなり、ニュートラルの範囲が広
くなってしまった。

このようにアングルノブの回転量だけで湾曲量を検出
してこれを表示る方式は信頼性がない。特に、医療用内
視鏡の場合、患者への安全性を保障する上でも考慮すべ
き事柄からその操作を慎重にしなければならず、操作性
を損う。また、工業用内視鏡のの場合、検査対象の管路
等を損傷したり内視鏡自体を損傷したりする危険性があ
る。

本発明は上記問題点に着目してなされたもので、その
目的とするところは湾曲量を正確に確認できる内視鏡装
置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］上記問題点を解決するために本発明は挿入部の湾曲部
を湾曲するようにした内視鏡装置において、上記アング
ルワイヤに加わる張力を検出する手段と、この検出する
手段で検出した値と所定値とを比較する比較手段と、こ
の比較手段でアングルワイヤに加わる張力が所定値以上
になったとき以後のアングルワイヤの移動量を検出して
湾曲量を測定する手段とを設けた内視鏡装置である。

［作用］アングルワイヤに加わる張力を検出する手段で検出し
た値と所定値とを比較する比較手段でアングルワイヤに
加わる張力が所定値以上になったとき以後のアングルワ
イヤの移動量を検出して湾曲量を測定するから、挿入部
の挿入状態やアングルワイヤ自身の伸び等に影響を受け
ずに湾曲量を正確に確認できる。

［実施例］第１図および第２図は本発明の第１の実施例を示すも
のである。第１図はこの内視鏡装置のシステムを示して
いる。内視鏡１は挿入部２、操作部３およびライトガイ
ドケーブル４からなり、上記挿入部２は可撓管部５の先
端側に湾曲管部６を設け、この湾曲管部６の先端に先端
構成部７が取着されている。そして、操作部３には図示
しないアングルノブの他に接眼部９等が設けられてい
る。また、ライトガイドケーブル４の延出先端にはコネ
クタ11が設けられており、このコネクタ11は光源装置12
に対して着脱自在に連結される。なお、この内視鏡１に
は図示しないが、内視鏡として必要な照明系および観察
系が組み込まれている。照明系は上記光源装置12からの
照明光を先端構成部７の照明窓に導き観察視野内に照射
するためのものであり、また、観察系は先端構成部に設
けた対物光学系で得た観察像を接眼部９に伝送するよう
になっている。

上記挿入部２の湾曲管部６は複数の湾曲駒13を並べ隣
接するもの同士を互いに枢着することにより全体として
湾曲自在な構成になっている。そして、この湾曲管部６
はその挿入部２内に挿通した２本一組のアングルワイヤ
14,15を押し引きすることにより強制的に湾曲される。
すなわち、一組のアングルワイヤ14,15の各先端は最先
端の湾曲駒13に連結され、引く方向側に湾曲管部６を湾
曲するようになっている。また、この各アングルワイヤ
14,15の基端側は操作部３内に設けたドラム16にそれぞ
れ反対側から巻き付けられている。つまり、このドラム
16を回転すれば一方のアングルワイヤ14,15を引けば他
方のアングルワイヤ14,15を繰り出すようになってる。
なお、このドラム16は上記アングルノブにより回動させ
られるものである。

また、接眼部９にはTVカメラ17が着脱自在に装着され
ている。このTVカメラ17で得た撮像信号はカメラコント
ローラ18により映像処理され、TVモニタ19に伝送してこ
のTVモニタ19に映し出すようにしている。

また、上記操作部３内において上記アングルワイヤ1
4,15の途中にはそのアングルワイヤ14,15の弛みを吸収
するための弛み取り具21,22が介挿されている。この弛
み取り具21,22は第２図で示すように構成されている。
すなわち、この弛み取り具21,22は両端を閉塞した筒体2
3内に移動自在に２個の抜止めリング24,25を摺動自在に
設けてなり、各抜止めリング24,25にはこの弛み取り部
分で切断した上記アングルワイヤ14,15の各端をそれぞ
れ取着してある。なお、切断されたアングルワイヤ14,1
5の各部分はそれぞれ上記筒体23の各端壁を貫通して導
出している。そして、アングルワイヤ14,15に弛みが生
じると、その弛みに応じて各抜止めリング24,25が筒体2
3内を移動し弛みを吸収する。

さらに、この弛み取り具21,22には先端側の抜止めリ
ング24と筒体23の端壁26との間に位置してリング状の圧
力センサ27が介挿して設けられている。この圧力センサ
27としてはたとえば加圧導電ゴムからなり、加圧される
ことにより電気抵抗を低下させる特性をもつ。この各弛
み取り具21,22の各圧力センサ27にはそれぞれケーブル2
8,29が接続されている。そして、この各ケーブル28,29
は操作部３およびライトガイドケーブル４を通じてコネ
クタ11に導びかれ、上記光源装置12内の抵抗値検出部31
に接続されている。

また、上記アングル操作機構のドラム16の回転軸には
歯車32が取り付けられており、この歯車32はドラム16と
一体に回転するようになっている。この歯車32にはドラ
ム16の回転角を検出するためのポテンショメータ33の歯
車34が連結されている。このポテンショメータ33に接続
されたケーブル35は操作部３およびライトガイドケーブ
ル４を通じてコネクタ11に導びかれ、上記光源装置12内
のアングルワイヤ移動量検出部36に接続されている。こ
のアングルワイヤ移動量検出部36はポテンショメータ33
の回転角度をアングルワイヤの移動量として検出するも
のである。そして、角度演算回路37は上記抵抗値検出部
31からの検出信号を受けた以後、そのアングルワイヤ移
動量検出部36からの検出信号により湾曲角度を算出す
る。角度演算回路37で算出された湾曲角度は上記カメラ
コントローラ18における画像合成回路38によりTVカメラ
17からの観察画像と合成され、TVモニタ19に表示され
る。

しかして、上記内視鏡装置において、挿入部２の湾曲
管部６を湾曲する場合には操作部３の図示しないアグル
ノブを回動操作する。これによりドラム16が回動し、一
方のアングルワイヤ14,15を巻き込んで引き、他方のア
ングルワイヤ14,15を繰り出すため、上記湾曲管部６を
その引き込む側に湾曲させることができる。ところで、
この湾曲操作過程においてドラム16に巻き込まれる一方
のアングルワイヤ14,15は引かれるために張力が加わ
り、この張力は弛み取り具21,22における先端側の抜止
めリング24と筒体23の端壁26との間に位置するリング状
の圧力センサ27に加わる。このためにその圧力センサ27
の電気抵抗値が変化する。つまり、張力の大きさに応じ
て電気抵抗が低下する。そして、アングルワイヤ14,15
の弛みが取れたときの圧力より大きな圧力が圧力センサ
27に加ると、電気抵抗がより小さくなるが、これを抵抗
値検出部31が検出する。すなわち、作動側のアングルワ
イヤ14,15の弛みがとれ、これにより湾曲作用が実際に
働くことになる。

一方、ドラム16の回転角はポテンショメータ33により
検出され、この信号はアングルワイヤ移動量検出部36に
よりアングルワイヤ14,15の移動量として信号に変換さ
れる。ただし、この移動量の実際のデータは上記抵抗値
検出部31がアングルワイヤ14,15の弛みが取れたときの
圧力より大きな圧力が圧力センサ27に加わったときの電
気抵抗、つまり、所定値以下に電気抵抗が小さくなる
と、これを検出する。そして、角度演算回路37は上記抵
抗値検出部31の検出信号を受けた後の移動量を積算して
これを実際の移動量とするものである。したがって、ア
ングルワイヤ14,15の弛みが取れ、現実に湾曲作用がな
される正確な湾曲角度が検出される。

このようにして、抵抗値検出部31の検出信号とアング
ルワイヤ移動量検出部36の検出信号は角度演算回路37に
おいて湾曲管部６の湾曲角度を算出する。そして、この
算出した湾曲角度は画像合成回路38においてTVモニタ19
の画面の隅部に表示できるようにTV画面を合成する。し
たがって、TVモニタ19には現実に湾曲作用がなされてい
る正確な湾曲角度が表示される。

第３図は本発明の第２の実施例を示すものである。こ
の実施例は弛み取り具21,22の変形例であり、この弛み
取り具21,22には先端側の抜止めリング24と筒体23の端
壁26との間に位置してリング状の圧力センサ27を介挿し
て設けるのみならず、後端側の抜止めリング25と筒体23
の端壁26との間にも位置してリング状の圧力センサ41を
介挿して設けたものである。すなわち、１つの弛み取り
具21,22に対して２つの圧力センサ27,41を組み込んだも
のである。そして、この一方または両方の圧力センサ2
7,41が加圧されることによりある一定の抵抗値以下の電
気抵抗になったとき、湾曲角度をカウントするようにな
っている。その他は上記実施例と同様である。

第４図は本発明の第３の実施例を示すものである。こ
の実施例も弛み取り具21,22の変形例である。この弛み
取り具21,22には先端側の抜止めリング24に磁石42を取
り付け、また、この先端側の抜止めリング24を後端側に
付勢するばね43を組み込む。さらに、後端側の抜け止め
リング25には磁気の強弱を検出できるホール素子44を取
着した。そして、アングルワイヤ14,15の弛みがなくな
ったかどうかを磁石42とホール素子44との切離によって
検出するようになっている。その他は上記実施例と同様
である。

第５図は本発明の第４の実施例を示すものである。こ
の実施例も弛み取り具21,22の変形例である。この弛み
取り具21,22には先端側の抜止めリング24に発光素子45
を取り付け、また、この先端側の抜止めリング24を後端
側に付勢するばね43を組み込む。さらに、後端側の抜け
止めリング25には光の強弱を検出できる受光素子46を取
着した。そして、アングルワイヤ14,15の弛みがなくな
ったかどうかをその切離を光学的に検出するようになっ
ている。その他は上記第３の実施例と同様である。

第６図は本発明の第５の実施例を示すものである。こ
の実施例は弛み取り具21,22を利用することなく、アン
グルワイヤ14,15の途中に圧力センサ47を設けた回転し
ない第１のプラテン48とこの第１のプラテン48に近接す
る回転する第２のプラテン49を設け、この両プラテン,4
8,49の周面に上記アングルワイヤ14,15を転接させるよ
うにしたものである。そして、この両プラテン48,49間
にアングルワイヤ14,15を通し、一定以上の張力が加わ
ることにより生じる圧力をその圧力センサ47が検出し、
この検出信号を上記角度演算回路37のカウント開始信号
とするものである。

第７図は本発明の第６の実施例を示すものである。こ
の実施例は挿入部２の湾曲管部６の第１の湾曲位置Ａで
この第１の観察画像を取り込み、第１の位置Ａに対する
第２の湾曲位置Ｂの相対位置を検知しながら第２の位置
Ａで第２の観察画像を取り込むようにしたものである。
すなわち、第７図においてTVカメラ17の出力はA/D（ア
ナログ／デジタル）コンバータ50によってデジタル信号
に変換され、第１のフレームメモリ51あるいは第２のフ
レームメモリ52に入力される。この第１のフレームメモ
リ51と第２のフレームメモリ52の出力は画像処理装置53
に入力されるようになっている。また、上記角度演算回
路37の出力は第１のラッチ55と第２のラッチ56に入力さ
れ、これらに出力は画像処理装置53に入力されるように
なっている。また、操作スイッチ、タイミング回路等で
構成される記録指示手段58の出力は上記第１のフレーム
メモリ51と第２のフレームメモリ52、および第１のラッ
チ55と第２のラッチ56に入力されるようになっている。

そして、上記内視鏡１の湾曲管部６が第１の湾曲位置
Ａにおいて記録指示手段58からの指示によりTVカメラ17
で撮像され、A/Dコンバータ50によってデジタル信号に
変換された画像情報が、第１のフレームメモリ51に記憶
される。これと同時に、このときの湾曲角度の値が第１
のラッチ55に記憶される。次に、内視鏡１の湾曲管部６
を第２の湾曲位置Ｂまで湾曲させる。この第２の湾曲位
置Ｂで記録指示手段58を用いて第２の湾曲位置Ｂでのデ
ジタル化された内視鏡画像の情報が第２のフレームメモ
リ52に記憶される。このときに同時に、上記角度演算回
路37の出力の値が第２のクラッチ56に記憶される。この
ようにして第１の湾曲位置Ａにおける画像と第２の湾曲
位置Ｂにおける画像との２種類の画像位置関係が記憶さ
れたことになる。そして、第１のフレームメモリ51と第
２のフレームメモリ52に記憶された値は画像処理装置53
において角度情報θに変換される。さらに、これらの情
報にもとづき画像処理装置53においては被検体の２点間
の高さや被検体の凹凸の情報を求め、これをTVカメラな
どに表示できるようになっている。

なお、上記実施例においてアングルワイヤの移動量は
ドラムの回転数をポテンシャルメータで受けているが、
このアングルワイヤの移動量を直接測定するものでもよ
い。

［発明の効果］以上説明したように本発明は、アングルワイヤに加わ
る張力を検出する手段で検出した値と所定値とを比較す
る比較手段を設け、アングルワイヤに加わる張力が所定
値以上になったとき以後のアングルワイヤの移動量を検
出して湾曲量を測定するから、挿入部の挿入状態やアン
グルワイヤ自身の伸び等に影響を受けずにその実際の湾
曲量を正確に確認できる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の第１の実施例を示し、第
１図はその全体的なシステム構成図、第２図は弛み取り
具の側断面図、第３図は本発明の第２の実施例における
弛み取り具の側断面図、第４図は本発明の第３の実施例
における弛み取り具の側断面図、第５図は本発明の第４
の実施例における弛み取り具の側断面図、第６図は本発
明の第５の実施例における弛み取り部の側面図、第７図
は本発明の第６の実施例の全体的なシステム構成図であ
る。１……内視鏡、２……挿入部、６……湾曲管部、14,15
……アングルワイヤ、17……TVカメラ、18……カメラコ
ントローラ、19……TVモニタ、21,22……弛み取り具、2
7……圧力センサ、31……抵抗値検知部、33……ポテン
ショメータ、36……アングルワイヤ移動量検出部、37…
…角度演算回路、38……画像合成装置。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】挿入部に内挿したアングルワイヤを手元側
の操作部での押引き操作によって挿入部の湾曲部を湾曲
するようにした内視鏡装置において、上記アングルワイ
ヤに加わる張力を検出する手段と、この検出する手段で
検出した値と所定値とを比較する比較手段と、この比較
手段でアングルワイヤに加わる張力が所定値以上になっ
たとき以後のアングルワイヤの移動量を検出して湾曲量
を測定する手段とを具備したことを特徴とする内視鏡装
置。