JP2969531B2

JP2969531B2 - 内視鏡装置

Info

Publication number: JP2969531B2
Application number: JP2284978A
Authority: JP
Inventors: 浩樹日比野
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1990-10-22
Filing date: 1990-10-22
Publication date: 1999-11-02
Anticipated expiration: 2014-11-02
Also published as: JPH04158827A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、挿入部に設けた湾曲部の湾曲量の適正化を
可能とした内視鏡装置に関する。

［従来の技術］一般の内視鏡では、挿入部に湾曲部が設けられ、医療
用内視鏡では体腔内の各種医療処置を行うために、また
工業用内視鏡では管路等の内部の検査を行うために、前
記湾曲部を所望の角度に湾曲させ、所定の位置を観察す
ることができるようになっている。この場合、医療用内
視鏡では患者への安全性を確保する為に、また工業用内
視鏡では被検物の損傷や、内視鏡自体の損傷の危険性を
排除する為に、前記湾曲部の湾曲量を正確に把握する必
要がある。

前記湾曲部の湾曲量を検出するために、近年、いくつ
かの湾曲量検出手段が開発されている。この湾曲量検出
手段として、実開昭60−106601号公報に開示されている
ような、操作部内にポテンショメータを設け、湾曲ワイ
ヤの移動量を検出し、モニタに操作方向と湾曲量を表示
するものがある。また、特開昭63−294825号公報に開示
されているような、湾曲ワイヤの弛みを取る手段を設
け、前記湾曲ワイヤの正確な移動量を検出し、湾曲量を
測定するものがある。さらに、特開昭63−130034号公報
に開示されているような、挿入部内に湾曲量検出手段を
設け、湾曲部の湾曲量を検出するものがある。これらの
湾曲量検出手段では、現在の湾曲部の湾曲量をモニタ等
に表示し、前記湾曲量を確認することができる。

［発明が解決しようとする課題］前記従来例では、ポテンショメータにより湾曲ワイヤ
の移動量を検出する場合、湾曲部の湾曲状態によって
は、同一の湾曲量に対する湾曲ワイヤの移動量が異な
り、前記ポテンショメータの値と湾曲量とに誤差が生じ
るという問題が起こる。また前記問題を解決するため
に、湾曲ワイヤの弛みを取っても、各湾曲量に対するポ
テンショメータの回転角は必ずしも比例しない。また、
内視鏡挿入部の長さによっては、各湾曲量に対するポテ
ンショメータの回転角は異なる場合がある。

また、挿入部内に湾曲量検出手段を設けた場合は、挿
入部が太径化してしまう。

本発明は、これらの事情に鑑みてなされたもので、挿
入部を太径化することなく、湾曲部の駆動手段の駆動量
に対する、実際の湾曲部の湾曲量を適正化することが可
能な内視鏡装置を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］本発明による内視鏡装置は、駆動手段の駆動による湾
曲ワイヤの牽引、弛緩によって湾曲動作する湾曲部を挿
入部に備えたものにおいて、内視鏡の種類を判別する内
視鏡種類判別手段と、前記湾曲ワイヤを駆動する駆動手
段の駆動量を検出する駆動量検出手段と、駆動手段の駆
動量を実際の湾曲部の湾曲量に対応させるための補正情
報を記憶する記憶手段と、前記補正情報を用いて前記駆
動量検出手段の出力信号を補正する補正手段とを、前記
挿入部以外に設けたものである。

［作用］内視鏡種類判別手段により、接続された内視鏡の種類
を判別し、駆動量検出手段により、前記内視鏡の湾曲部
の湾曲動作に要した駆動手段の駆動量を検出する。補正
手段は、記憶手段に記憶された駆動手段の駆動量を実際
の湾曲部の湾曲量に対応させるための補正情報を読み出
し、前記駆動量検出手段の出力信号を補正する。

［実施例］以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

第１図（Ａ）及び第１図（Ｂ）は本発明の第１実施例
に係わり、第１図（Ａ）は内視鏡装置の構成図、第１図
（Ｂ）は第１図（Ａ）のコネクタ及び制御装置の説明図
である。

第１図（Ａ）に示すように、内視鏡１は、細長な挿入
部６と、この挿入部６の手取側に連設した把持部を兼ね
た操作部７と、この操作部７の側部から延設したユニバ
ーサルコード10と、このユニバーサルコード10の端部に
連設したコネクタ５とで構成されている。前記挿入部６
は、先端部２と、湾曲部３と、細長な可撓管部４とから
成っている。また前記先端部２には、対物レンズ22と、
CCDから成る固体撮像素子23とを備え、この先端部２、
湾曲部３ないし可撓管部４内に、図示しないライトガイ
ドファイバ、送気送水管路、処置具挿通チャンネル等が
設けられている。前記コネクタ５は、制御装置８に着脱
自在に接続されるようになっている。また前記制御装置
８には、湾曲操作部９及びモニタ21が接続されている。

前記コネクタ５と制御装置８とは、第２図に示すよう
に構成されている。前記湾曲部３を湾曲させる湾曲ワイ
ヤ11は、前記挿入部６ないしユニバーサルコード10内を
挿通され、前記コネクタ５内に内設した、プーリ12に巻
回されている。前記プーリ12は、ギヤ13と同軸に固着さ
れている。このギヤ13が制御装置８内の伝達ギヤ14と噛
合している。前記伝達ギヤ14は、駆動手段としてのモー
タ15及びエンコーダ16と同軸に固着されている。このモ
ータ15は、前記湾曲操作部９に設けられたジョイスティ
ックスイッチ9aの操作により、駆動回路22によって回転
駆動するようになっている。

なお、前記モータ等から構成される湾曲手段は、上下
方向と左右方向の２系統を有しても良いが、ここでは上
下方向の湾曲手段のみを図示している。

前記エンコーダ16は、駆動量検出回路17に接続され、
この駆動量検出回路17で検出された前記湾曲手段の駆動
量の信号が、湾曲角補正回路18へ入力するようになって
いる。また、前記湾曲角補正回路18には、前記コネクタ
５内に設けられた内視鏡の種類を判別するためのスコー
プタイプ出力回路19と、記憶手段としてのメモリ20とが
接続されている。このスコープタイプ出力回路19の出力
信号は、コネクタ５が前記制御装置８に接続されたとき
に、前記湾曲角補正回路18へ入力される。この湾曲角補
正回路18によって補正された湾曲部の湾曲量を表示する
ために、モニタ21が制御装置８に接続されている。

前記メモリ20には、第１表に示すように、内視鏡の種
類に応じて、例えば上部消化管用、膵胆管用、下部消化
管用（ロング長、中間長、ショート長）の５種類の湾曲
角情報が記憶されている。即ち、センタ位置に対して、
前記エンコーダ16の出力パルスが何パルス増加すると、
前記湾曲部３の湾曲角が上方向に何度であるかという情
報が、各種内視鏡について記憶されている。なお、第１
表では上方向のみを示しているが、前記メモリ20には、
下方向及び左右方向の情報についても記憶されている。

次に、第１実施例の作用について述べる。

制御装置８に、例えば上部消化管用内視鏡が接続され
ると、前記内視鏡のコネクタ５内のスコープタイプ出力
回路19よりタイプ信号が出力され、前記制御装置８内の
湾曲角補正回路18へ入力される。ここで、湾曲部を湾曲
させるためにモータ15が回転すると、エンコーダ16はそ
の回転をパルス信号に変換し、駆動量検出回路17に出力
する。そして、前記駆動量検出回路17は、現在のセンタ
位置からのパルス数を前記湾曲角補正回路18に出力す
る。

前記湾曲角補正回路18は、内視鏡の種類に応じて湾曲
角を補正して出力する。即ち、前記駆動量検出回路17の
出力信号に対応する、接続された内視鏡の種類における
湾曲角をメモリ20から読みだし、これを現在の湾曲角と
して前記モニタ21に出力する。例えば、＋210パルスが
前記湾曲角補正回路18に入力された場合、湾曲角が上方
向に210゜であるということが前記モニタ21に表示され
る。これにより、実際の湾曲部の湾曲量を確認し、所望
の湾曲量となるように駆動手段を駆動させる。

次に、下部消化管用（ロング長）内視鏡が前記制御装
置に接続された場合は、前記と同様に、エンコーダ16の
出力は駆動量検出回路17から湾曲角補正回路18に送ら
れ、例えば＋180パルスの場合は、UP175゜をメモリ20か
ら読みだして、モニタ21に出力する。このようにして、
正確な湾曲量が前記モニタ21に表示される。

第１実施例では、内視鏡の種類に応じて、モータの回
転量に対応する湾曲量が、各回転量について設定されて
いるので、正確に湾曲部の湾曲量を確認することがで
き、湾曲部が所望の湾曲量となるように調整することが
できる。ここでは、挿入部内の湾曲手段は、湾曲ワイヤ
しかないため、湾曲部は太くならない。また、湾曲した
状態から伸ばしたときの補正情報をメモリに記憶させて
おけば、センタ位置からだけでなく、あらゆる状態での
正確な湾曲量を確認することができる。

第２図は本発明の第２実施例に係わる、内視鏡装置の
コネクタ及び制御装置の説明図である。

第２図に示すように、第２実施例は、第１実施例の湾
曲部の駆動回路等の接続を変更したものである。駆動回
路22は、湾曲角補正回路18に接続され、モータ15を駆動
するようになっている。また、前記湾曲角補正回路18に
は、キーボード23が接続されている。

制御装置８に内視鏡が接続されると、前記内視鏡のコ
ネクタ５内のスコープタイプ出力回路19よりタイプ信号
が出力され、前記制御装置８内の湾曲角補正回路18へ入
力される。そして、キーボード23より、湾曲部の湾曲量
を前記湾曲角補正回路18に入力し、所望の湾曲量を設定
する。前記湾曲角補正回路18は、接続された内視鏡の種
類に応じた、前記設定された湾曲量に対するエンコーダ
16のパルス数をメモリ20から読み出し、前記エンコーダ
16の出力パルス数が前記メモリ20から読み出した値と一
致するように、駆動回路22を動作させ、モータ15を回転
させる。これにより、湾曲部は前記湾曲量となるように
湾曲する。

このように第２実施例では、あらかじめ所望の湾曲量
を設定し、この湾曲量に実際の湾曲部が湾曲するように
湾曲量を正確に制御できる。

第３図は本発明の第３実施例に係わる、内視鏡装置の
構成説明図である。

第３図に示すように、内視鏡31は、細長な挿入部36
と、この挿入部36の手元側に連設した湾曲操作部39と、
この湾曲操作部39の側部から延設したユニバーサルコー
ド40と、このユニバーサルコード40の端部に連設したコ
ネクタ35とで構成されている。前記挿入部36は、第１実
施例と同様に、先端部32と、湾曲部33と、細長な可撓管
部34とから成っている。前記湾曲操作部39には、ジョイ
スティックスイッチからなる湾曲スイッチ39aが設けら
れている。前記コネクタ35は、第１実施例と同様に構成
されている。

湾曲角検出装置41は、湾曲部挿入孔41aを有してい
る。この湾曲部挿入孔41aは、前記湾曲部33を挿入する
ようになっている。前記湾曲角検出装置41内には、湾曲
角検出回路42が設けられ、前記湾曲部33の湾曲角を検出
するようになっている。ここでは、図示しない光源から
光が前記湾曲部33に照射され、その影が図示しない固体
撮像装置に入射される。その影の形状から湾曲角θが検
出される。

なお、第３実施例においても、第１実施例と同様に、
上下方向の湾曲についてのみ示している。

前記湾曲角検出回路42は、電線43を介して制御装置38
内の制御回路44と接続されている。この制御回路44に
は、メモリ45と、モータ15と、エンコーダ16と、スコー
プタイプ出力回路19と、前記湾曲角検出装置41に設けら
れたスタートスイッチ46と、モニタ21とが接続されてい
る。

前記メモリ45は、前記エンコーダ16の出力と前記検出
回路42の出力とを、前記制御回路44の制御により書き込
み可能になっている。

第３実施例では、内視鏡を使用する前に、実際の湾曲
部の湾曲量を検出し、モータの回転量に対する湾曲量の
値をメモリに記憶する。コネクタ35を前記制御装置38に
接続し、内視鏡31の湾曲部33を前記湾曲角検出装置41の
湾曲部挿入孔42へ挿入する。ここで、前記スイッチ46を
押すと、制御回路44は、スコープタイプ出力回路19の出
力を読み込み、内視鏡の種類を判別する。そして、前記
制御回路44は、モータ15を正転及び逆転させ、前記湾曲
部33をいろいろな角度に湾曲させて、エンコーダ16の出
力値に対する、湾曲部の角度検出値を検出する。この角
度検出値と、内視鏡のタイプ信号を、メモリ45に記憶す
る。

次に、前記湾曲部33を前記検出装置41から取り出し、
内視鏡を被検部に挿入する。ここで、前記湾曲部33を湾
曲させると、前記制御回路44は、前記エンコーダ16の出
力値に応じた角度値を前記メモリ45から読みだして、モ
ニタ21に表示する。これにより、湾曲部が所望の湾曲量
となるように駆動手段を駆動させる。

また、前記コネクタ35を制御装置38から取り外して
も、その後また接続された場合は、前記スコープタイプ
出力回路19の出力信号が同一のために、前記メモリ45に
以前記憶された値をそのまま用い、エンコーダ16の出力
値を補正して、湾曲量をモニタ21に表示する。なお、前
記スコープタイプ出力回路19の出力信号が以前と異なる
場合は、前述と同様に、エンコーダ16の出力値に対す
る、湾曲部の角度検出値を新たに検出する。また、前記
出力信号が同一の場合であっても、前記スタートスイッ
チ46を押すことによって、エンコーダ16の出力値に対す
る、湾曲部の角度値を検出しなおすことができる。

このように第３実施例では、実際の内視鏡の湾曲量を
検出し、その検出値をもとに湾曲量の補正を行うので、
各内視鏡毎に正確な湾曲量を確認することができ、湾曲
部が所望の湾曲量となるように調整することができる。
また、内視鏡のばらつきによる誤差も、補正することが
できる。

なお、第３実施例においても、第２実施例と同様に、
所望の湾曲量を設定し、この湾曲量となるように駆動手
段を制御回路によって制御することもできる。

第４図は本発明の第４実施例に係わる、内視鏡装置の
構成説明図である。

第４図に示すように、内視鏡１は、第１実施例と同様
に構成されている。ここでは、挿入部の湾曲手段の他
に、電動進退回転装置60が設けられている。この電動進
退回転装置60には、挿入部を進退させる進退ローラ61
と、ねじり方向に回転させる回転ローラ62とが設けられ
ている。前記進退ローラ61と、回転ローラ62とには、そ
れぞれ図示しないモータと、エンコーダ63と64とが、同
軸に設けられている。前記ローラを、図示しない駆動回
路によって回転させ、前記挿入部の進退及び回転動作を
行う。前記エンコーダ63及び64は、それぞれ電線65及び
66を介して、制御装置58内の挿入長検出回路67及びねじ
り角度検出回路68に接続されている。また、前記電動進
退回転装置60には、進退回転操作部70が、電線71を介し
て接続されている。この進退回転操作部70には、十文字
に並んだ４個のプッシュボタンが設けられ、進・退・右
回転・左回転の操作を行う。

前記挿入長検出回路67及びねじり角度検出回路68に
は、前記エンコーダ63及び64からの出力信号がそれぞれ
入力され、その挿入長値及びねじり角度値が、湾曲角補
正回路18に入力される。また、コネクタ５と前記制御装
置58内には、第１実施例と同様に、湾曲手段が構成さ
れ、前記湾曲角補正回路18に、駆動量検出回路17と、メ
モリ20と、モニタ21とが接続されている。なお、前記メ
モリ20には、各種内視鏡においての挿入長や、ねじり角
や、湾曲用エンコーダの出力値に対応する湾曲角等の情
報が記憶されている。

前記内視鏡１のコネクタ５が前記制御装置58に接続さ
れると、スコープタイプ出力回路19の出力信号が前記湾
曲角補正回路18に入力され、内視鏡の種類を判別する。
次に、湾曲操作部９及び進退回転操作部70を操作して、
前記内視鏡１の挿入部を湾曲及び進退回転させる。ここ
で、前記駆動量検出回路17と、前記挿入長検出回路67及
びねじり角度検出回路68の出力信号が、前記湾曲角補正
回路18に入力される。そしてこの湾曲角補正回路18は、
前記メモリ20から前記出力信号に対応する湾曲角度値を
読み出し、モニタ21に挿入長、ねじり角度及び湾曲量を
表示する。これにより、挿入部が所望の挿入長、ねじり
角度及び湾曲量となるように駆動手段を駆動させる。ま
た、他の種類の内視鏡が前記制御装置58に接続された場
合は、第１実施例と同様に、その内視鏡に対応する湾曲
量がモニタ21に表示される。

このように、第４実施例では、挿入部の挿入量や回転
量、及び湾曲手段の回転量の情報を、総合して湾曲量を
表示するため、正確に湾曲量を確認でき、また、現在の
挿入部の挿入状態が正確に把握でき、挿入部が適正な挿
入状態となるように調整することができる。

なお、第４実施例においても、第２実施例と同様に、
所望の湾曲量を設定し、この湾曲量となるように駆動手
段を制御することもできる。

第５図は本発明の第５実施例に係わる、第３図の内視
鏡装置の操作部及びコネクタの構造を変更した例の構成
説明図である。

第５図に示すように、第５実施例では、第３実施例の
内視鏡の湾曲操作部39とコネクタ35とが変更されてい
る。前記内視鏡の湾曲操作部39内には、湾曲ワイヤ81を
曲げるプーリ82が設けられている。このプーリ82には、
エンコーダ16が同軸に固着されている。前記エンコーダ
16の出力は、電線83を介して、制御装置38内の制御回路
44へ入力される。

前記湾曲ワイヤ81のコネクタ35側の端部は、モータ85
に固着されている。このモータ85には、凸部86が設けら
れ、この凸部86が溝87と噛合され、モータ85が上下に移
動するようになっている。前記モータ85の回転軸には、
ピニオン88が固着されている。このピニオン88は、前記
コネクタ35内に固定されたラック89と噛合されている。

前記モータ85が回転すると、前記ラック89及びピニオ
ン88により、モータ85自体が上下に移動する。そして、
前記モータ85に固着された湾曲ワイヤ81が押し引きさ
れ、内視鏡の湾曲部が湾曲する。この場合、ラック89が
移動せずに、ピニオン88及びモータ85が移動するため、
湾曲ワイヤの押し引き動作には、あまり多くの空間を必
要とはしない。なおここでは、湾曲ワイヤ等の湾曲手段
は、上下方向のみしか示していないが、図示しない左右
方向の湾曲手段も同様に設けられている。

前記内視鏡を使用する前に、エンコーダの出力値に対
応する湾曲部の湾曲量を、第３実施例と同様に検出す
る。ここでは、前記湾曲操作部39内に設けられたエンコ
ーダ16の出力値に対応する、湾曲部の湾曲量が検出され
る。そして、前記内視鏡の挿入部を被検部に挿入し湾曲
部を湾曲させると、第３実施例と同様に、湾曲量がモニ
タに表示される。

第５実施例では、湾曲ワイヤの移動量を検出するエン
コーダが、湾曲部の近くに設けられているため、湾曲ワ
イヤの移動量とエンコーダの出力値との間の誤差が小さ
くなる。

このように本実施例によれば、湾曲部の正確な湾曲量
を表示し、所望の湾曲量となるように調整するか、また
はあらかじめ設定した湾曲量となるように、駆動手段を
制御することができるので、湾曲部を適正な湾曲量にす
ることが可能である。

なお、メモリ20及び45には、湾曲角関係の数値のみに
限らず、各種情報を記憶することができる。例えば、湾
曲抵抗による湾曲角の補正情報や、内視鏡を長時間使用
すると湾曲ワイヤが伸び、湾曲角度の検出値に誤差が生
じるため、内視鏡の使用時間に対する湾曲角度の減少の
情報などを記憶することができる。また、内視鏡内に前
記メモリを設けても良いし、制御装置と内視鏡との両方
に前記メモリを設け、相互に情報のやりとりをすること
もできる。

また、湾曲ワイヤを移動させるギヤ等の構成は、本実
施例に限定されるものではないし、駆動量検出手段につ
いても、駆動手段の駆動量を数値データとして検出でき
れば、本実施例に限定されるものではない。

また、純光学式のファイバスコープについても、本実
施例と同様に湾曲部の湾曲量を適正化することができ
る。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、内視鏡装置の挿
入部の太径化することなく、湾曲部の駆動手段の駆動量
に対する、実際の湾曲部の湾曲量を適正化することが可
能であるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）及び第１図（Ｂ）は本発明の第１実施例に
係わり、第１図（Ａ）は内視鏡装置の構成図、第１図
（Ｂ）は第１図（Ａ）のコネクタ及び制御装置の説明
図、第２図は本発明の第２実施例に係わる、内視鏡装置
のコネクタ及び制御装置の説明図、第３図は本発明の第
３実施例に係わる、内視鏡装置の構成説明図、第４図は
本発明の第４実施例に係わる、内視鏡装置の構成説明
図、第５図は本発明の第５実施例に係わる、内視鏡装置
の湾曲操作部及びコネクタの構成説明図である。 1,31……内視鏡、3,33……湾曲部 5,35……コネクタ、6,36……挿入部 8,38,58……制御装置 11,81……湾曲ワイヤ、15,85……モータ 16,63,64……エンコーダ 18……湾曲角補正回路、20,45……メモリ 19……スコープタイプ出力回路 21……モニタ、44……制御回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) A61B 1/00 - 1/32 G02B 23/24

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】駆動手段の駆動による湾曲ワイヤの牽引、
弛緩によって湾曲動作する湾曲部を挿入部に備えた内視
鏡装置において、内視鏡の種類を判別する内視鏡種類判
別手段と、前記湾曲ワイヤを駆動する駆動手段の駆動量
を検出する駆動量検出手段と、駆動手段の駆動量を実際
の湾曲部の湾曲量に対応させるための補正情報を記憶す
る記憶手段と、前記補正情報を用いて前記駆動量検出手
段の出力信号を補正する補正手段とを、前記挿入部以外
に設けたことを特徴とする内視鏡装置。