JP2005304778A - 内視鏡 - Google Patents

Abstract

【課題】 照明光の一部を押圧検知或いは感圧に利用することにより、挿入性の向上等に利用できる内視鏡を提供する。
【解決手段】 内視鏡３の挿入部２１の先端部２４の外周面における上下、左右の４箇所には、照明窓から出射される照明光の周辺側の一部の光を光ファイバ１６４ａ等でウレタン等で形成した押圧変形部材１６５ａ等の内部に導光し、その内部での反射光を光ファイバ１６６ａ等により光検出素子アレイ１６７に導光し、光検出素子アレイ１６７の検出レベルの変化により押圧変形部材１６５ａ等に作用する押圧力を検出し、湾曲部２７の湾曲時等に利用することにより挿入性の向上を図る。
【選択図】 図９

Description

本発明は、体腔内等に挿入して内視鏡検査等を行う内視鏡に関する。

近年、細長の挿入部の先端に照明手段及び観察手段を備えた内視鏡は、医療用分野及び工業用分野において広く採用されるようになった。
特に、軟性の挿入部を有する内視鏡の場合には、屈曲した体内等に挿入したり、所望の方向を観察できるように挿入部の先端付近に湾曲部が設けてあり、手元側の操作部において湾曲部を湾曲操作（アングル操作）することができるように湾曲操作手段が設けられている。
このように湾曲部を湾曲させることにより、挿入部を屈曲した体腔内にも挿入し易くなる。

挿入性をより向上するため、湾曲部が内壁等に圧接した状態を検出できると便利となる。この場合、湾曲部に電気的な感圧センサを設けるようにしても良いが、内視鏡においては照明手段が必ず必要になるため、その照明光の一部を使用できれば非常に有用な利用方法となる。
特開平７−１２４１０４号公報

なお、特開平７−１２４１０４号公報の電子内視鏡においては、湾曲部に圧力を検知するために歪ゲージで形成した感圧センサを設けて、この感圧センサの出力により、湾曲操作手段による湾曲操作を規制する構成にしている。
上記公報の従来例は、電気的に圧力検知を行うものであり、上述した照明光を効率良く利用できるようにしたものではない。

（発明の目的）
本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、照明手段による照明光の一部を押圧検知或いは感圧に利用することにより、挿入性の向上等に利用できる内視鏡を提供することを目的とする。

本発明は、照明窓及び観察窓が設けられた先端部と、湾曲自在の湾曲部とが挿入部に設けられた内視鏡において、
前記湾曲部を含むその周辺部に前記照明窓から出射するための照明光の一部を導光する第１の導光手段と、
少なくとも前記湾曲部を含むその周辺部に配置され、前記第１の導光手段により導光された光が内部に出射されると共に、外部からの押圧量に応じて形状が変化する押圧変形部材と、
前記押圧変形部材の内部に出射された光を受光して導光する第２の導光手段と、
前記第２の導光手段により導光された光を検出する光検出手段と、
を具備したことを特徴とする。
上記構成により、照明光の一部を利用して湾曲部等が屈曲された場合などにおける体腔内壁に及ぼす押圧量等を検出することにより、挿入性の向上等に利用できるようにしている。

本発明によれば、照明光の一部を利用して湾曲部等が屈曲された場合などにおける体腔内壁に及ぼす押圧量等を検出するようにしているので、その検出情報を挿入性の向上等に利用できる。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

図１ないし図２１は本発明の実施例１に係り、図１は本発明を備えた内視鏡システムの全体構成を示し、図２はデータ通信形態を示し、図３は本発明の内視鏡の概略の構成を示し、図４は本実施例を備えた内視鏡システムの全体構成を示し、図５はＡＷＳユニット周辺部の具体的な外観形状を示し、図６はＡＷＳユニットに着脱自在のＡＷＳアダプタを取り付けた状態及び取り外した状態を示し、図７はＡＷＳアダプタの構造を示す。
図８は内視鏡システム制御装置及びＡＷＳユニットの内部構成を示し、図９は実施例１の内視鏡の詳細な構成を示し、図１０は挿入部の先端側の内部構成を示し、図１１は光学的な押圧量検出手段の構成を示し、図１２はアングル用部材及び硬度可変部材に用いられる導電性高分子人工筋肉（ＥＰＡＭ）の概略の特性を示し、図１３は図９のＣ矢視により操作部に設けたトラックボール等を示し、図１４は操作部本体にチューブユニットの基端が接点レスで着脱自在に接続される接点レス伝送部の構成を示す。

図１５は内視鏡内に設けられた構成要素における電気系の構成を示し、図１６は内視鏡システム制御装置の主要部の電気系の構成を示し、図１７はＡＷＳユニットの電気系の構成を示し、図１８は観察モニタのモニタ表示面の代表的な表示例とメニュー表示の具体例を示し、図１９はＡＷＳユニットの起動処理の動作内容を示し、図２０は内視鏡の起動処理の動作内容を示し、図２１はアングル操作の制御処理を示す。
本発明の具体的な構成を説明する前に、本発明の概略の構成を図１ないし図３を参照して説明する。
図１に示すように本発明を備えた内視鏡システム１は、検査ベッド２に横たわる図示しない患者の体腔内に挿入して内視鏡検査を行う軟性の内視鏡（スコープともいう）３と、この内視鏡３が接続され、送気、送水及び吸引機能を備えた送気・送水・吸引ユニット（以下、ＡＷＳユニットと略記）４と、内視鏡３に内蔵された撮像素子に対する信号処理と、内視鏡３に設けられた各種操作手段に対する制御処理等を行う内視鏡システム制御装置５と、この内視鏡システム制御装置５により生成された映像信号を表示する液晶モニタ等による観察モニタ６とを有する。

また、この内視鏡システム１は、内視鏡システム制御装置５により生成された例えばデジタル映像信号をファイリング等する画像記録ユニット７と、ＡＷＳユニット４に接続され、内視鏡３の挿入部内に形状検出用コイル（以下、ＵＰＤコイルと略記）が内蔵された場合には、そのＵＰＤコイルにより発生される電磁場の信号を受信する等して各ＵＰＤコイルの位置を検出して内視鏡３の挿入部の形状を表示するためのＵＰＤコイルユニット８とを有する。
また、画像記録ユニット７は、この内視鏡システム１が設けられた病院内のＬＡＮ９と接続されており、このＬＡＮ９に有線或いは無線で接続された各端末装置により画像記録ユニット７にファイリングされた画像等を参照できるようにしている。

また、図１に示すように、ＡＷＳユニット４と内視鏡システム制御装置５とは無線で情報（データ）の送受信を行うようにしている。なお、図１では、内視鏡３は、ＡＷＳユニット４とケーブルで接続されているが、無線で情報（データ）の送受信（双方向の伝送）をするようにしても良い。また、内視鏡システム制御装置５は、内視鏡３と無線で情報の送受信を行うようにしても良い。
図２（Ａ）〜図２（Ｃ）は、内視鏡システム１におけるユニット、装置間、或いは内視鏡３とユニット或いは装置間のデータ送受信を行う送受信ユニット（通信部）における３つの方式を示している。図２（Ａ）では、具体例として、ＡＷＳユニット４と内視鏡システム制御装置５の場合として説明する。

図２（Ａ）は無線方式を示し、ＡＷＳユニット４に内蔵したデータ通信制御部１１により、データ送信部１２を経て変調してアンテナ部１３から無線で内視鏡システム制御装置５に送信する。
また、ＡＷＳユニット４は、内視鏡システム制御装置５側から無線で送信されるデータをアンテナ部１３で受け、データ受信部１４により復調してデータ通信制御部１１にそのデータを送る。本発明では、無線方式でデータを送信する場合には、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ｇの規格により最大のデータ通信速度が５４ＭｂｐｓのワイヤレスＬＡＮを形成している。
図２（Ｂ）は、有線方式であり、具体例として、内視鏡３とＡＷＳユニット４とでデータ送受信を行う場合として説明する。内視鏡３に内蔵したデータ通信制御部１１により、データ送信部１２′を経て電気コネクタ１５から有線でＡＷＳユニット４に送信する。 また、ＡＷＳユニット４から送信されるデータは電気コネクタ１５及びデータ受信部１４′を経てデータ通信制御部１１にそのデータを送る。

図２（Ｃ）は、光通信方式を示し、具体例として、ＡＷＳユニット４と内視鏡システム制御装置５とでデータ送受信を行う場合として説明する。ＡＷＳユニット４に内蔵したデータ通信制御部１１は、光通信用の送受信を行うデータ送信部１２″とデータ受信部１４″を介して、このＡＷＳユニット４に設けた光通信カプラ１６と接続され、内視鏡システム制御装置５側の光通信カプラを介してデータの送受信を行う。
また、図３は、本発明の内視鏡３の概略の構成を示する。この内視鏡３は、内視鏡本体１８と、この内視鏡本体１８に着脱自在に接続され、例えば使い捨てタイプ（ディスポーザブルタイプ）のチューブユニット１９とからなる。チューブユニット１９は、従来のユニバーサルケーブルより細径化されており、本実施例において２つの管路チューブと電源線及び信号線のみから構成されている。
内視鏡本体１８は、体腔内に挿入される軟性の挿入部２１と、この挿入部２１の後端に設けられた操作部２２とを有し、この操作部２２にはチューブユニット１９の基端が着脱自在に接続される。

また、挿入部２１の先端部２４には、撮像素子として、撮像素子内部でゲインを可変とするＣＣＤ２５を用いた撮像ユニットが配置されている。また、先端部２４には先端部２４が体腔内の内壁等と接触（圧接）した状態を検出する接触センサ１４２（具体的には後述の実施例２）が設けてある。
また、先端部２４の後端には低力量で湾曲させることができる湾曲部２７が設けてあり、操作部２２に設けたアングル／リモコン操作子２８を操作することにより、湾曲部２７を湾曲することができる。このアングル／リモコン操作子２８は、アングル操作（湾曲操作）と、送気送水、吸引等の操作、内視鏡システム制御装置５等に対する遠隔制御操作（具体的には、フリーズ指示操作、レリーズ指示操作）としてのリモコン操作等を行うことができるようにしている。また、挿入部２１には硬度可変とする部分が形成され、挿入などをより円滑に行えるようにしている。
なお、挿入部２１内には、洗浄レベル検出部２９が設けて、管路の洗浄レベル等を検出できるようにしても良い。
次に図４を参照して、内視鏡システム１のより具体的な構成を説明する。

検査ベッド２の側面に隣接して液晶モニタ等により構成される観察モニタ６が配置され、また検査ベッド２の長手方向の一方の端部付近に移動自在に配置したカート３１上には、内視鏡システム制御装置５、ＡＷＳユニット４、画像ファイル／ＬＡＮ／電気メス／超音波ユニット（画像ファイルユニット、無線ＬＡＮ或いは有線ＬＡＮ、電気メス装置、超音波ユニット等を簡略化して表記）３２が配置され、最上部にはタッチパネル付きモニタ３３が配置されている。
また、検査ベッド２における患者が横たわる上面部分には、ＵＰＤコイルユニット８が埋め込まれている。このＵＰＤコイルユニット８は、ＵＰＤケーブル３４により、ＡＷＳユニット４に接続される。

本実施例ではＡＷＳユニット４と内視鏡システム制御装置５とは、例えば図８に示すように無線の送受信ユニット７７、１０１によりデータの送受信を行う。また、図４に示すように観察モニタ６は、モニタケーブル３５により内視鏡システム制御装置５のモニタ用コネクタに接続される。

なお、図４に示すように内視鏡システム制御装置５と観察モニタ６とに、それぞれ送受信ユニット１０１、３６を取り付け、内視鏡システム制御装置５から観察モニタ６に映像信号を送信して、その表示面にその映像信号互に対応する内視鏡画像を表示できるようにしても良い。
後述するように内視鏡システム制御装置５には、ＡＷＳユニット４側からＣＣＤ２５により撮像した画像データと共に、ＵＰＤコイルユニット８を用いて検出した内視鏡３の挿入部形状（ＵＰＤ画像）の画像データが送信され、従って内視鏡システム制御装置５は、これらの画像データに対応する映像信号を観察モニタ６に送り、その表示面に内視鏡画像と共にＵＰＤ画像も表示することもできるようにしている。

観察モニタ６は、このように複数種類の画像をその表示面に同時に表示できるように、高解像度ＴＶ（ＨＤＴＶ）のモニタにて構成される。
また、本実施例においては、検査ベッド２における長手方向の一方の端部及びその下部の位置には、収納用凹部が形成されており、この収納用凹部にトレー運搬用トロリ３８を、スライド自在に収納できるようにしている。このトレー運搬用トロリ３８の上部には、図９に示す内視鏡３が収納されるスコープトレー３９が載置される。
そして、滅菌或いは消毒された内視鏡３を収納したスコープトレー３９をトレー運搬用トロリ３８により運搬でき、検査ベッド２の収納用凹部に収納できる。術者は、スコープトレー３９から内視鏡３を引き出して内視鏡検査に使用できると共に、内視鏡検査の終了後には再びこのスコープトレー３９に収納すれば良い。その後、トレー運搬用トロリ３８により、使用後の内視鏡３を収納したスコープトレー３９を運搬することにより、滅菌或いは消毒もスムーズに行うことができる。

また、図４に示すように、例えばＡＷＳユニット４には、スコープコネクタ４０が設けてある。そして、このスコープコネクタ４０には、図８に示すように（内視鏡３の）スコープコネクタ４１が着脱自在に接続される。
この場合、ＡＷＳユニット４側のスコープコネクタ４０のより具体的な外観形状を図５及び図６に示す。また、図７はＡＷＳユニット４のスコープコネクタ４０に着脱自在に取り付けられるＡＷＳアダプタ４２の構造を示し、図８は、ＡＷＳユニット４側のスコープコネクタ４０及び内視鏡３側のスコープコネクタ４１の内部構造を接続状態で示している。
実際には図６（Ｂ）に示すようにＡＷＳユニット４の前面には、凹部形状のＡＷＳアダプタ取り付け部４０ａが設けてあり、このＡＷＳアダプタ取り付け部４０ａには、図７に示すＡＷＳアダプタ（管路接続アダプタ）４２を取り付けることにより、スコープコネクタ４０が形成され、このスコープコネクタ４０に内視鏡３のスコープコネクタ４１が接続される。

ＡＷＳアダプタ取り付け部４０ａには、スコープ接続用の電気コネクタ４３と送気コネクタ４４と、ピンチバルブ４５とが設けてあり、このＡＷＳアダプタ取り付け部４０ａに、ＡＷＳアダプタ４２の内側端面が着脱自在に取り付けられ、その外側端面側から内視鏡３のスコープコネクタ４１が接続される。
このＡＷＳアダプタ４２の詳細を図７に示す。図７（Ａ）はＡＷＳアダプタ４２の正面図、図７（Ｂ）及び図７（Ｃ）は左及び右側面図、図７（Ｄ）及び図７（Ｅ）は、図７（Ａ）のＡ−Ａ′及びＢ−Ｂ′断面図をそれぞれ示す。
このＡＷＳアダプタ４２には、その前面の凹部４２ａにスコープコネクタ４１が挿入され、その場合、この凹部内に設けた貫通孔４２ｂにスコープコネクタ４１における電気コネクタ部分が挿入され、この貫通孔４２ｂ内に臨むＡＷＳユニット４に設けたスコープ接続用の電気コネクタ４３に接続される。

また、この貫通孔４２ｂの下側に送気送水コネクタ４２ｃと吸引コネクタ４２ｄとが設けてあり、スコープコネクタ４１における送気送水口金６３及び吸引口金６４（図８及び図９参照）がそれぞれ接続される。
なお、ＡＷＳアダプタ４２の基端面側には、ＡＷＳアダプタ取り付け部４０ａから突出するピンチバルブ４５を収納する凹部４２ｆが設けてある。
図７（Ｅ）に示すようにＡＷＳアダプタ４２に設けた送気送水コネクタ４２ｃは、これに連通する内部の管路が分岐し、ＡＷＳユニット４の送気コネクタ４４に接続される送気口金４２ｅと、側方に突出する送水口金４６とになる。また、吸引コネクタ４２ｄは、これに連通する管路が側方に屈曲して側面に突出する吸引口金４７になると共に、途中で例えば上方に分岐したリリーフ管路４７ａとなり、このリリーフ管路４７ａは途中でピンチバルブ４５の内側を通された後、その上端は開口している。

このリリーフ管路４７ａは、吸引手段を形成する図示しない吸引ポンプを常時動作状態に設定した場合には、通常ピンチバルブ４５により解放状態に設定されており、吸引操作が行われた場合にピンチバルブ４５が駆動される。そして、このピンチバルブ４５により、リリーフ管路４７ａが閉じられることにより解放が止められ、吸引の動作が行われるようになる。
これら送水口金４６と吸引口金４７には、図５等に示すように、送水タンク４８と（吸引チューブ４９ａを介して途中に吸引タンク４９ｂが介挿されて）吸引器とにそれぞれ接続される。送水タンク４８は、ＡＷＳユニット４の送水タンク用コネクタ５０に接続される。なお、ＡＷＳユニット４の前面におけるスコープコネクタ４０の上部側に操作パネル４ａが設けてある。

次に図９を参照して本発明の実施例１の内視鏡３の具体的な構成を説明する。
図３において、その概略を説明したように、本実施例の内視鏡３は、軟性の挿入部２１及びその後端に設けられた操作部２２を有する内視鏡本体１８と、この内視鏡本体１８における操作部２２の基端（前端）付近に設けた（チューブユニット接続用）コネクタ部５１に、その基端の総合コネクタ部５２が着脱自在に接続される使い捨てタイプ（ディスポタイプと略記）のチューブユニット１９とからなる。
このチューブユニット１９の末端にはＡＷＳユニット４に着脱自在に接続される上述のスコープコネクタ４１が設けてある。
挿入部２１は、この挿入部２１の先端に設けた硬質の先端部２４と、その先端部２４の後端に設けられた湾曲自在の湾曲部２７と、この湾曲部２７の後端から操作部２２までの細長の軟性部（蛇管部）５３とからなる。

この軟性部５３における途中の複数箇所、具体的には２箇所には、電圧を印加することにより伸縮し、硬度も変化させることができる導電性高分子人工筋肉（ＥＰＡＭと略記）と呼ばれる硬度可変用アクチュエータ５４Ａ、５４Ｂとが設けてある。
図１０に拡大して示すように、挿入部２１の先端部２４に設けた照明窓の内側には、照明手段として例えば発光ダイオード（ＬＥＤと略記）５６が取り付けられ、このＬＥＤ５６の照明光は、このＬＥＤ５６に一体的に取り付けられたレンズを介して前方に出射される。
このレンズの前には、透明な光学素子１６１が配置され、この光学素子１６１及びその前に配置された照明レンズ１６２を経て前方に照明光が出射され、患部等の被写体を照明する。
本実施例においては、この光学素子１６１の周辺部に、光分岐部１６３を形成している。図１１（Ａ）は、この光学素子１６１をＬＥＤ５６側から見た概略図を示す。つまり、光学素子１６１の周辺部に、透過光と反射光とに分岐する機能を持つプリズム或いはビームスプリッタを設けて、光分岐部１６３を形成している。

そして、光分岐部１６３により反射光の進路となる側面には、導光部材としての光ファイバ１６４ａ、１６４ｂ、１６４ｃ、１６４ｄの一端が配置され、光ファイバ１６４ａ、１６４ｂ、１６４ｃ、１６４ｄの他端は、例えば先端部２４の先端面の上下、左右の各角部に設けた押圧変形部材１６５ａ、１６５ｂ、１６５ｃ、１６５ｄの内部に固定される（（図面中では全てを示していない）。
押圧変形部材１６５ｉ（ｉ＝ａ〜ｄ）は、例えば略球形状で、押圧量に応じて変形すると共に、適度の反射特性を有するウレタン等により形成されている。
また、押圧変形部材１６５ｉ（ｉ＝ａ〜ｄ）内には、光ファイバ１６４ｉと対となる光ファイバ１６６ｉの一方の端部が固定されており、この光ファイバ１６６ｉの他方の端部は光検出を行う光検出素子アレイ１６７を構成する光検出素子エレメントに対向する位置に配置されている（なお、図面中では、光検出素子アレイ１６７のみを示している）。

そして、押圧変形部材１６５ｉが押圧されて変形すると、押圧変形部材１６５ｉ内に光ファイバ１６４ｉにより導光された光の反射特性が変化し、光ファイバ１６６ｉに入射される光量が変化する。従って、押圧変形部材１６５ｉが押圧されて変形すると、光ファイバ１６６ｉを介して光検出素子アレイ１６７の光検出素子により検出される電気信号の強度（信号レベル）も変化する。なお、光検出素子アレイ１６７は、信号線を介して制御回路５７に接続されている。

そして、制御回路５７は、光検出素子アレイ１６７の出力により、その出力変化量が基準値以上変化しているか否かにより所定値以上の押圧力が作用したことの判断を行う。そして、湾曲部２７を湾曲駆動する場合、出力変化量が基準値以上変化していると判断した場合には、その湾曲駆動を規制する規制手段を形成している。この動作は図２１のアングル制御の際に説明する。
なお、図１１（Ａ）においては、光学素子１６１の下側に光分岐部１６３を細長く形成しているが、図１１（Ｂ）に示すように光学素子１６１の４角に光分岐部１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃ、１６３ｄを形成しても良い。このようにすると、湾曲部２７における上下、左右の各位置に配置された押圧変形部材１６５ｉへの導光が行い易い。

また、図１１（Ｂ）の構成の場合には、照明光における周辺側の一部を利用するのみであるので、被写体側を照明する照明光は殆ど減少させることなく、押圧量の検知を行うことができる。
このようにして、照明光の一部の光を利用して、先端部２４の上下、左右の各角部に作用する押圧量を光学的に検出する押圧検出手段（図１５では簡略化して接触センサ１４２を用いる）を形成している。
なお、このＬＥＤ５６は、白色光を発生するＬＥＤでも良いし、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各波長域の光を発生するＲ用ＬＥＤ、Ｇ用ＬＥＤ及びＢ用ＬＥＤを用いて構成しても良い。照明手段を形成する発光素子としては、ＬＥＤ５６に限定されるものでなく、ＬＤ（レーザダイオード）等を用いて形成することもできる。

また、この照明窓に隣接して設けた観察窓には、対物レンズ１６９が取り付けられ、その結像位置には、ゲイン可変の機能を内蔵したＣＣＤ２５が配置され、被写体を撮像する撮像手段が形成されている。本実施例におけるＣＣＤ２５は、ゲイン可変の機能をＣＣＤ素子自体に内蔵し、ゲイン可変の機能によりＣＣＤ出力信号のゲインを数１００倍程度まで容易に可変できるので、ＬＥＤ５６による照明光のもとでも、Ｓ／Ｎの低下の少ない明るい画像が得られるようにしている。また、ＬＥＤ５６は、ランプの場合に比べて発光効率が良好であるので、ＬＥＤ５６付近の温度上昇を抑制できる。
ＬＥＤ５６及びＣＣＤ２５にそれぞれ一端が接続され、挿入部２１内に挿通された信号線の他端は、例えば操作部２２内部に設けられ、集中制御処理（集約制御処理）を行う制御回路５７に接続されている。
また、挿入部２１内には、その長手方向に沿って所定間隔でＵＰＤコイル５８が複数配置され、各ＵＰＤコイル５８に接続された信号線は、操作部２２内に設けたＵＰＤコイル駆動ユニット５９を介して制御回路５７に接続されている。

また、湾曲部２７における外皮内側における周方向の４箇所には、その長手方向にＥＰＡＭを配置して形成したアングル用アクチュエータ２７ａが配置されている。また、このアングル用アクチュエータ２７ａ及び硬度可変用アクチュエータ５４Ａ、５４Ｂもそれぞれ信号線を介して制御回路５７に接続されている。
アングル用アクチュエータ２７ａ及び硬度可変用アクチュエータ５４Ａ、５４Ｂに用いられるＥＰＡＭは、図１２（Ａ）に示すように例えば板形状の両面に電極を取り付け、電圧を印加することにより、図１２（Ｂ）に示すように厚み方向に収縮させ、長手方向に伸長させることができる。なお、このＥＰＡＭは、図１２（Ｃ）に示すように、例えば印加する電圧による電界強度Ｅの略２乗に比例して歪み量を可変することができる。
アングル用アクチュエータ２７ａとして利用する場合には、ワイヤ形状等に形成して一方を伸長させ、反対側を収縮させることにより、通常のワイヤによる機能と同様に湾曲部２７を湾曲させることができる。また、この伸長或いは収縮により、その硬度を可変させることができ、硬度可変用アクチュエータ５４Ａ、５４Ｂではその機能を利用してその部分の硬度を可変可能にしている。

また、挿入部２１内には、送気送水管路６０ａ及び吸引管路６１ａとが挿通されており、その後端はコネクタ部５１において開口した管路コネクタ部５１ａとなっている。そして、この管路コネクタ部５１ａには、チューブユニット１９の基端の総合コネクタ部５２におけるチューブコネクタ５２ａが着脱自在に接続される。
そして、送気送水管路６０ａは、チューブユニット１９内に挿通された送気送水管路６０ｂに接続され、吸引管路６１ａは、チューブユニット１９内に挿通された吸引管路６１ｂに接続されると共に、チューブコネクタ５２ａ内で分岐して外部に開口し、鉗子等の処置具を挿入可能とする処置具挿入口（鉗子口と略記）６２と連通する。この鉗子口６２は、鉗子栓６２ａにより、使用しない場合には閉塞される。
これら送気送水管路６０ｂ及び吸引管路６１ｂの手元側の後端は、スコープコネクタ４１において、送気送水口金６３及び吸引口金６４となる。

送気送水口金６３及び吸引口金６４は、図６及び図７等に示したＡＷＳアダプタ４２の送気送水コネクタ４２ｃ及び吸引コネクタ４２ｄにそれぞれ接続される。そして、図７に示すようにこのＡＷＳアダプタ４２の内部において送気送水コネクタ４２ｃは、送気管路と送水管路に分岐する。図８に示すように、送気管路は、ＡＷＳユニット４内部の送気送水用ポンプ６５に電磁弁Ｂ１を介挿して接続され、送水管路は、送水タンク４８に接続される。また、この送水タンク４８も、途中に電磁弁Ｂ２を介して送気送水用ポンプ６５に接続される。 送気送水用ポンプ６５、電磁弁Ｂ１及びＢ２は、制御線（駆動線）によりＡＷＳ制御ユニット６６と接続され、このＡＷＳ制御ユニット６６により開閉が制御され、送気及び送水を行うことができるようにしている。なお、ＡＷＳ制御ユニット６６は、ピンチバルブ４５の開閉の制御により、吸引の動作制御も行う。

また、図９に示すように内視鏡本体１８の操作部２２には、術者が把持する把持部６８が設けられ、この把持部６８を含むその周辺には、レリーズ、フリーズ等のリモートコントロール操作（リモコン操作と略記）を行う、例えば３つのスコープスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３が操作部２２の長手方向の軸に沿って設けてあり、それぞれ制御回路５７に接続されている。
さらに操作部２２におけるこれらスコープスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３が設けられた位置と反対側の上面として傾斜して形成された斜面部Ｓａには、把持部６８を把持した手で操作可能とする位置にアングル操作（湾曲操作）や切り換えて他のリモコン操作の設定等を行う防水構造のトラックボール６９が設けてある。
また、図８におけるＣ矢視を図１３に示す。図１３に示すように、この斜面部Ｓａにおけるトラックボール６９の両側には、２つのスコープスイッチＳＷ４，ＳＷ５が操作部２２の長手方向の両側となる左右方向に左右対称となる位置に設けてある。スコープスイッチＳＷ４，ＳＷ５は、通常は、送気送水スイッチと吸引スイッチの機能が割り付けられる。

図８におけるＣ矢視方向側から内視鏡３の操作部２２を見た場合を正面とした場合、操作部２２或いは挿入部２１の長手方向に対してトラックボール６９が長手方向の中心線上となり、かつ２つのスコープスイッチＳＷ４，ＳＷ５は左右対称に配置されると共に、この中心線に沿ってその背面側にスコープスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３が配置されている。
このように操作部２２には、トラックボール６９等の各種の操作手段が、その長手方向の中心軸に関して左右対称に設けられているので、術者が操作部２２の把持部６８を把持して操作する場合、左手で把持する場合と右手で把持して操作する場合のいずれにおいても同じように良好な操作性を確保できるようにしている。
このトラックボール６９及びスコープスイッチＳＷ４，ＳＷ５も制御回路５７に接続されている。トラックボール６９及びスコープスイッチＳＷ１〜ＳＷ５は、図３のアングル／リモコン操作子２８に該当する。

また、この制御回路５７から延出された電源線７１ａ及び信号線７１ｂは、コネクタ部５１及び総合コネクタ部５２において形成される接点レス伝送部７２ａ，７２ｂを介してチューブユニット１９内を挿通された電源線７３ａ及び信号線７３ｂと接点レスにより電気的に接続される（その詳細は図１４参照）。これら電源線７３ａ及び信号線７３ｂは、スコープコネクタ４１において電源＆信号接点を備えた電気コネクタ７４に接続されている。なお、接点レス伝送部７２ａ，７２ｂにおけるコネクタ部５１側を例えば接点レス伝送ユニット５１ｂと呼ぶ。
そして、ユーザは、このスコープコネクタ４１をＡＷＳユニット４に接続することにより、図８に示すように電源線７３ａは、ＡＷＳユニット４の電気コネクタ４３を介して電源ユニット７５に接続され、信号線７３ｂは、（電源ユニット７５を介して）ＵＰＤユニット７６と送受信ユニット７７と、ＡＷＳ制御ユニット６６に接続される。なお、送受信ユニット７７は、無線による電波の送受信を行うアンテナと接続される。

図１４は、コネクタ部５１と５２における接点レス伝送部７２ａ及び７２ｂによる接点レスによる接続部の構成を示す。
電源ユニット７５からチューブユニット１９内を挿通された電源線７３ａにより供給される交流の電力は、総合コネクタ部５２の外装ケース内に収納され、接点レス伝送部７２ａを形成する１次側のコイルＣ１ａに供給される。
コネクタ部５１の外装ケースの内側には、２次側のコイルＣ１ｂが配置され、前記１次側のコイルＣ１ａと２次側のコイルＣ１ｂとは近接して磁束漏れが少ない状態で電磁結合するトランスＴ１を形成する。
そして、この電磁結合によって、このコイルＣ１ａに供給された交流の電力が効率良く、２次側のコイルＣ１ｂに伝達される。このコイルＣ１ｂは、制御回路５７内の電源回路７８に接続され、電源回路７８により制御回路５７側で必要とされる直流電力を生成する。

電源回路７８は、整流用のダイオードＤ及び平滑用コンデンサを介して整流された直流電圧を、例えば３端子電源用ＩＣ７９及び平滑用コンデンサにより、制御回路５７の動作に必要な直流電圧に変換して、制御回路５７に供給する。
また、制御回路５７に接続された（共通の信号伝送手段を形成する）信号線７１ｂは、接点レス伝送部７２ｂを形成するコイルＣ２ａに接続され、このコイルＣ２ａに近接して対向するコイルＣ２ｂはチューブユニット１９内を挿通された信号線７３ｂと接続されている。つまり、トランスＴ１の場合とほぼ同様に、コイルＣ２ａとＣ２ｂとによる電磁結合するトランスＴ２により、接点レス伝送部７２ｂが形成されている。
電磁結合するコイルＣ２ａ及びＣ２ｂを経て信号線７１ｂ側から信号線７３ｂ側に信号が伝達されると共に、逆方向にも信号が伝達される。

本実施例では、図１５にてその内部構成を説明するように、制御回路５７により各種の操作手段及び撮像手段等を集中的に制御ないしは管理する構成にすることにより、チューブユニット１９内を挿通する電気信号線の本数を削減できるようにしている。また、内視鏡３に設ける機能を変更した場合においても、チューブユニット１９内の信号線７３ｂをそのまま変更無しで使用することができる。つまり、信号線７３ｂは、各種の信号を共通して伝送する共通の信号伝送手段を形成している。
なお、図１４に示すように、例えばトランスＴ２に隣接して、磁石Ｍ１及びＭ２とが異なる磁極同士が対向するように配置され、コネクタ部５１に総合コネクタ部５２を接続する際に、コイルＣ１ａとＣ１ｂ、コイルＣ２ａとＣ２ｂとが近接して対向する状態で着脱自在に取り付けられるようにしている。なお、磁石Ｍ１及びＭ２の代わりに、両コネクタ部５１、５２に互いに嵌合して位置決めする凹凸部を設けるようにしても良い。
このように本実施例の内視鏡３は、内視鏡本体１８をチューブユニット１９と接点レスで着脱自在に接続する構成にしていることが特徴の１つになっている。
図１５は、内視鏡本体１８の操作部２２内に配置された制御回路５７等と、挿入部２１の各部に配置された主要構成要素における電気系の構成を示す。
図１５における左側の下部に示す挿入部２１の先端部２４には、ＣＣＤ２５とＬＥＤ５６とが配置され、図面中その上に記載された湾曲部２７にはアングル用アクチュエータ（本実施例では具体的にはＥＰＡＭ）２７ａ及びエンコーダ２７ｃが配置されている。

また、軟性部５３には硬度可変用アクチュエータ５４及びエンコーダ５４ｃ（本実施例では具体的にはＥＰＡＭによる硬度可変用アクチュエータ５４Ａ、５４Ｂであるが、簡略化して１つで代表して示している）がそれぞれ配置されている。また、この軟性部５３にはＵＰＤコイル５８が配置されている。
また、挿入部２１の軟性部５３の上に記載された操作部２２の表面には、トラックボール６９、送気送水ＳＷ（ＳＷ４）、吸引ＳＷ（ＳＷ５）、スコープＳＷ（ＳＷ１〜３）が配置される。なお、後述するようにトラックボール６９は、アングル操作と他の機能の選択設定等に利用される。
図１５の左側に示したこれらは、信号線を介してその右側に示した操作部２２に設けた制御回路５７（なお、ＵＰＤコイル駆動ユニット５９は操作部２２内）と接続され、制御回路５７は、それらの機能の駆動制御や信号処理等を行う。

制御回路５７は、制御状態を管理するＣＰＵ等により構成される状態管理部８１を有し、この状態管理部８１は、各部の状態を保持（記憶）する状態保持メモリ８２と接続されている。この状態保持メモリ８２は、制御情報格納手段としてのプログラム保持メモリ８２ａを有し、このプログラム保持メモリ８２ａに格納される制御情報としてのプログラムデータを書き換えることにより、図１５に示す構成要素を変更した場合にも、状態管理部８１（を構成するＣＰＵ）は、その変更した構成に対応した制御（管理）を行えるようにしている。
また、この状態保持メモリ８２或いは少なくともプログラム保持メモリ８２ａは、例えば不揮発性で電気的に書き換え可能なフラッシュメモリ或いはＥＥＰＲＯＭ等で構成され、状態管理部８１を介してプログラムデータの変更を簡単に行えるようにしている。

例えば信号線７１ｂを介して、つまり以下の有線による送受信ユニット８３を介して状態管理部８１に対して、プログラムデータの変更のコマンドを送り、そのコマンドの後に書き換えるプログラムデータをＡＷＳユニット４側から送信することによりプログラムデータの変更を行えるようにしている。また、バージョンアップ等も信号線７１ｂを介して容易に行えるようにしている。
また、この状態保持メモリ８２に、以下のように各内視鏡３に固有な機種情報や使用状況に対応した個体情報を書き込んで保持し、その情報を有効利用できるようにしても良い。具体的には、状態保持メモリ８２には、例えば内視鏡３の機種情報（例えば、ＣＣＤ２５の種類、挿入部長などの情報）を保持すると共に、内視鏡検査等の使用状況によって異なる各内視鏡３の個体別情報（例えば、使用時間（内視鏡検査の通算或いは積算の使用時間）、洗浄回数、調整値、保守履歴などの情報）が保持され、これらの情報はシステム動作の決定やユーザへの情報提供などに利用される。
またこれらの情報は、内視鏡システム制御装置５や図示しない洗浄装置など外部からの編集も可能としている。
このようにすることにより、状態保持メモリ８２を従来のスコープＩＤの機能を兼ねることで共有して利用することで、スコープＩＤに持たす情報（データ）を有効に活用できる。
また、この状態保持メモリ８２を有しているので、別途スコープＩＤを設ける必要がないし、既存のスコープＩＤよりも高機能化でき、より詳細に適切な設定、調整、管理、処理等を行うことが可能となる。

また、この状態管理部８１は、（本実施例では）ＡＷＳユニット４と有線で通信を行う有線方式の送受信ユニット８３と接続されている（この送受信ユニット８３は、図２（Ｂ）に該当するので、その構成要素は図２（Ｂ）の符号を付けて示している。但し、電気コネクタ１５は、操作部２２内では接点レス伝送部７２ａ、７２ｂであり、チューブユニット１９の端部では電気コネクタ７４となる）。

また、この状態管理部８１は、照明を制御する照明制御部８４を介して、この照明制御部８４により制御されるＬＥＤ駆動部８５を制御する。このＬＥＤ駆動部８５は、照明手段となるＬＥＤ５６を発光させるＬＥＤ駆動信号をＬＥＤ５６に印加する。
このＬＥＤ５６の発光により、照明された患部等の被写体は、観察窓に取り付けられた対物レンズ１６９により、その結像位置に配置されたＣＣＤ２５の撮像面に結像され、このＣＣＤ２５により光電変換される。
このＣＣＤ２５は、状態管理部８１により制御されるＣＣＤ駆動部８６からのＣＣＤ駆動信号の印加により、光電変換して蓄積した信号電荷を撮像信号として出力する。この撮像信号は、Ａ／Ｄコンバータ（ＡＤＣと略記）８７によりアナログ信号からデジタル信号に変換された後、状態管理部８１に入力されると共に、デジタル信号（画像データ）が画像メモリ８８に格納される。この画像メモリ８８の画像データは、送受信ユニット８３のデータ送信部１２′に送られる。

そして、電気コネクタ１５（本実施例では接点レス伝送ユニット５１ｂ）からチューブユニット１９内の信号線７３ｂを経てＡＷＳユニット４側に伝送される。さらにＡＷＳユニット４から無線で内視鏡システム制御装置５に伝送される。
上記ＡＤＣ８７の出力信号は、明るさ検出部８９に送られ、明るさ検出部８９により検出された画像の明るさの情報は、状態管理部８１に送られる。状態管理部８１は、この情報により、照明制御部８４を介してＬＥＤ５６による照明光量を適正な明るさとなるように調光制御を行う。
なお、以下に説明するように、光学的な押圧量検出の動作を行う場合には、上記調光制御は、ＬＥＤ５６の照明光量を一定に保ち、ＣＣＤ２５のゲイン可変による適正な明るさの画像が得られるようにする。

上述したように本実施例では、先端部２４の外周面に接触センサ１４２を設けており、この接触センサ１４２は、その検出出力により接触検出（押圧検出）を行う接触検出部（押圧検出部）１４７を介して状態管理部８１に接続されている。

そして、状態管理部８１は、アングル操作を行った場合には、その際に接触センサ１４２による検出結果により湾曲部２７の湾曲を規制する制御を行う。この制御を行うことにより、湾曲部２７が体腔内の内壁に対して必要以上に力を加えないように軽減し、例えば体腔内に挿入部２１を挿入する際において、患者に与える苦痛を軽減して円滑な挿入を行えるようにする。
また、状態管理部８１は、アングル制御部９１を介してアクチュエータ駆動部９２を制御し、このアクチュエータ駆動部９２によりアングル用アクチュエータ（ＥＰＡＭ）２７ａを駆動する管理をする。なお、このアングル用アクチュエータ（ＥＰＡＭ）２７ａの駆動量はエンコーダ２７ｃにより検出され、駆動量が指示値に対応する値に一致するように制御される。

また、状態管理部８１は、硬度可変制御部９３を介してアクチュエータ駆動部９４を制御し、このアクチュエータ駆動部９４により硬度可変用アクチュエータ５４を駆動する管理を行う。なお、この硬度可変用アクチュエータ５４の駆動量はエンコーダ５４ｃにより検出され、その駆動量が指示値に対応する値となるように制御される。
また、この状態管理部８１には、操作部２２に設けられたトラックボール６９等からの操作量に対応する操作信号がトラックボール変位検出部９５を介して入力される。
また、送気送水ＳＷ、吸引ＳＷ、スコープＳＷによるＯＮ等のスイッチ押しの操作は、スイッチ押し検出部９６により検出され、その検出された情報は状態管理部８１に入力される。ＥＰＡＭは、外力による変形により起電力を発生する特性があり、駆動するＥＰＡＭの反対側に配置したＥＰＡＭをエンコーダとして用いても良い。
また、制御回路５７は、電源伝送受信部９７及び電源発生部９８とを有する。電源伝送受信部９７は、具体的には操作部２２においては接点レス伝送部７２ａである。そして、電源発生部９８に伝送された交流電源は、この電源発生部９８において、直流電源に変換される。この電源発生部９８は、図１３の電源回路７８に相当する。電源発生部９８により生成された直流電源は、制御回路５７内部の各部に、その動作に必要な電力を供給する。

図１６は内視鏡システム制御装置５における図８の送受信ユニット１０１及び画像処理ユニット１１６の内部構成を示す。
この内視鏡システム制御装置５は、例えば無線方式の送受信ユニット１０１を有する。 ＡＷＳユニット４から無線により送信される画像信号等のデータは、アンテナ部１３により取り込まれて、データ受信部１４に送られ、増幅された後、復調処理される。このデータ受信部１４は、データ通信制御部１１によりその動作が制御され、受信されたデータはバッファメモリ１０２に順次蓄積される。
このバッファメモリ１０２の画像データは、画像データの処理を行う画像処理部１０３に送られる。この画像処理部１０３には、バッファメモリ１０２からの画像データの他に、キーボード１０４のキー入力により文字情報を発生する文字生成部１０５からの文字情報も入力され、画像データに文字情報をスーパインポーズ等することができる。

画像処理部１０３は、入力された画像データ等を画像メモリ制御部１０６に送り、この画像メモリ制御部１０６を介して画像メモリ１０７に画像データ等を一時格納すると共に、記録メディア１５８に記録する。
また、画像メモリ制御部１０６は、画像メモリ１０７に一時格納された画像データを読み出されてデジタルエンコーダ１０８に送り、デジタルエンコーダ１０８は画像データを所定の映像方式にエンコードし、Ｄ／Ａコンバータ（ＤＡＣと略記）１０９に出力する。このＤＡＣ１０９は、デジタルの映像信号をアナログの映像信号に変換する。このアナログの映像信号は、さらにラインドライバ１１０を経て映像出力端から観察モニタ６に出力され、観察モニタ６には映像信号に対応する画像が表示される。
また、画像メモリ１０７に一時格納された画像データは、読み出されてＤＶデータ生成部１１１にも入力され、このＤＶデータ生成部１１１によりＤＶデータが生成され、ＤＶデータ出力端からＤＶデータが出力される。

また、この内視鏡システム制御装置５には、映像入力端及びＤＶデータ入力端とが設けてあり、映像入力端子から入力された映像信号は、ラインレシーバ１１２、ＡＤＣ１１３を経てデジタル信号に変換された映像信号は、デジタルデコーダ１１４により復調されて、画像メモリ制御部１０６に入力される。
また、ＤＶデータ入力端とに入力されたＤＶデータは、画像データ抽出部１１５により画像データが抽出（デコード）され、画像メモリ制御部１０６に入力される。
画像メモリ制御部１０６は、映像入力端或いはＤＶデータ入力端から入力される映像信号（画像データ）に対しても、画像メモリ１０７に一時記憶したり、記録メディア１５８に記録したり、或いは映像出力端から観察モニタ６に出力したりする。
本実施例においては、ＡＷＳユニット４側から、内視鏡３のＣＣＤ２５により撮像された画像データとＵＰＤユニット７６により生成されたＵＰＤ画像データとが無線で内視鏡システム制御装置５に入力され、内視鏡システム制御装置５は、これらの画像データを所定の映像信号に変換して観察モニタ６に出力する。なお、内視鏡システム制御装置５は、ＵＰＤ画像データの代わりにＵＰＤコイル位置データを受信し、画像処理部１０３内でＵＰＤ画像データを生成しても良い。

図１７はＡＷＳユニット４の内部構成を示す。
内視鏡３の制御回路５７からスコープ用の電気コネクタ４３に入力された画像データ及びスイッチ等の操作データは、送受信ユニット７７のデータ通信制御部１１に出力され、ＵＰＤユニット７６からのＵＰＤ画像データと共に、アンテナ部１３から内視鏡システム制御装置５のアンテナ部１３に送信する。
一方、内視鏡３の操作部２２に設けた送気送水スイッチや吸引スイッチの操作等のＡＷＳ関連情報は、送気送水制御部１２２にも送られ、この送気送水制御部１２２は、操作された情報に対応してポンプ６５及び電磁弁ユニット１２４の動作を制御する。
電磁弁ユニット１２４には、ＡＷＳアダプタ４２を介して送気送水管路６０ｂ、６１ｂが接続される。また、電磁弁ユニット１２４及びＡＷＳアダプタ４２には、送水タンク４８が接続され、またＡＷＳアダプタ４２には吸引タンク４９ｂが接続される。

また、ＡＷＳユニット４には商用電源が供給され、この商用電源は絶縁トランス１２６を介して電源伝送出力部１２７に送られる。この電源伝送出力部１２７は、商用電源とは絶縁された交流電源を、電気コネクタ４３からこの電気コネクタ４３に接続される内視鏡３の電源線７３ａに供給する。
上記電源伝送出力部１２７は、データ通信制御部１１と接続された電力伝送制御部１２８により、電力伝送出力が制御される。
本実施例を備えた内視鏡システム１では、電源を投入した場合には観察モニタ６には、例えば図１８（Ａ）のように各種の画像が表示される。この場合、患者情報等を表示する情報表示領域Ｒｊ、内視鏡画像の表示領域Ｒｉ、ＵＰＤ画像の表示領域Ｒｕ、フリーズ画像の表示領域Ｒｆ、及びアングル形状の表示領域Ｒａの他にメニュー表示領域Ｒｍが設けてあり、メニュー表示領域Ｒｍには、メニューが表示される。なお、アングル形状の表示領域Ｒａは、アングル用アクチュエータ２７ａのアングル操作量をエンコーダ２７ｃにより検出し、その場合のアングル形状を表示する。

メニュー表示領域Ｒｍに表示されるメニューとしては、図１８（Ｂ）に示すメインメニューが表示される。このメインメニューには、スコープスイッチ、アングル感度、挿入部硬度、ズーム、画像強調、送気量と共に、前のメニュー画面に戻る操作指示を行う戻ると、メニューの終了の操作指示をする終了の項目が表示される。
そして、ユーザは、トラックボール６９等の操作により選択枠をスコープスイッチの項目に移動選択すると、そのスコープスイッチの項目の枠が太く表示されて選択されていることを示す表示となり、さらにトラックボール６９を押して決定操作を行うことにより、図１８（Ｃ）に示すように５つのスコープスイッチＳＷ１からＳＷ５に割り当てる機能を選択設定することができる。

次に、このような構成による内視鏡システム１の作用を説明する。
内視鏡検査を実施する前準備として、まず内視鏡本体１８の操作部２２のコネクタ部５１にディスポタイプのチューブユニット１９側の総合コネクタ部５２を接続する。この場合、接点レス伝送部７２ａ、７２ｂを形成するトランスＴ１，Ｔ２は、互いに絶縁かつ防水状態で電磁的的に接続されることになる。この接続により、内視鏡３の準備は完了する。
次に、チューブユニット１９のスコープコネクタ４１をＡＷＳユニット４のコネクタ４３に接続する。この部分はワンタッチ接続により、各種管路、電源線、信号線、光接続が一度の接続動作で完了する。従来の内視鏡システムのように各種管路の接続や、電気コネクタの接続などをその都度それぞれ行う必要はない。

また、ユーザは、ＡＷＳユニット４をＵＰＤコイルユニット８と接続し、内視鏡システム制御装置５を、観察モニタ６に接続する。また、必要に応じて、内視鏡システム制御装置５を画像記録ユニット７等と接続することにより、内視鏡システム１のセットアップが完了する。
次にＡＷＳユニット４及び内視鏡システム制御装置５の電源をオンする。すると、ＡＷＳユニット４内の各部が動作状態になり電源ユニット７５は、電源線７３ａ等を介して内視鏡３側に電源を供給できる状態になる。
この場合のＡＷＳユニット４及び内視鏡３の起動時の動作を図１９及び図２０を参照して説明する。

図１７に示すＡＷＳユニット４の電源ユニット７５内の電力伝送制御部１２８は、起動処理を開始すると、図１９に示すように、最初のステップＳ１において、電源伝送出力部１２７の状態を電力供給を停止、つまり電力供給をＯＦＦにする。
その後、ステップＳ２において、監視タイマをＯＮにした後、ステップＳ３に示すように電源伝送出力部１２７の状態を電力供給する状態、つまり電力供給をＯＮにする。電源伝送出力部１２７が電力供給する状態となることにより、この電力がチューブユニット１９内の電源線７３ａを介し、さらに接点レス伝送部７２ａを経て、操作部２２の制御回路５７内の電源発生部９８に交流の電力が供給されるようになる。
その後、ステップＳ４に示すように電力伝送制御部１２８は、チューブユニット１９内の信号線７３ｂを介して内視鏡３側からの起動メッセージの受信待ちする状態となる。そして、電力伝送制御部１２８は、起動メッセージを受信しない場合には、ステップＳ５に示すように監視タイマの時間切れかの判断を行い、時間切れでない場合には、ステップＳ４に戻り、時間切れの場合には最初のステップＳ１に戻る。

一方、ステップＳ４において時間切れの前に起動メッセージを受信した場合には、電力伝送制御部１２８は、ステップＳ６に示すように監視タイマの時間計測をＯＦＦにする。そして、ステップＳ７に示すように継続メッセージを発行して、この起動処理を終了する。
一方、内視鏡３の制御回路５７には、電源発生部９８に交流の電力が供給されることにより、制御回路５７内の動作に必要な電力が供給され、起動処理を開始する。そして、図１５に示す状態管理部８１は、最初のステップＳ１１において電源発生部９８の電源電圧が安定化するのを待つ。
そして、電源電圧が安定化した場合には次のステップＳ１２において、状態管理部８１は、制御回路５７各部のシステム初期化を行う。このシステム初期化の後、ステップＳ１３に示すように状態管理部８１は、起動メッセージを送受信ユニット８３を介し、さらにチューブユニット１９内の信号線７３ｂを経て電力伝送制御部１２８に送信する。

この起動メッセージの送信後、ステップＳ１４に示すように状態管理部８１は、電力伝送制御部１２８側からの継続メッセージを受信するのを待つ状態となり、継続メッセージを受信した場合には、起動処理を終了する。一方、継続メッセージを受信しない場合には、ステップＳ１５に示すように状態管理部８１は、リトライ終了の条件（例えば予め設定されたリトライ回数の条件）に達しない場合には、ステップＳ１３に戻り、再度起動メッセージを発行し、リトライ終了の条件になった場合には、エラー終了する。
上記起動処理が正常に終了すると、ＣＣＤ２５による撮像が開始し、ユーザは、操作部２２の操作手段により送気送水、吸引、アングル操作、硬度可変操作等を行うことができる。
本実施例においては、以下に説明するように光学的な押圧量検出手段の出力をアングル操作に利用して挿入部２１の挿入作業等を円滑に行うことができるようにしている。

図２１を参照してアングル操作制御の処理を説明する。アングル制御の処理が開始すると、ステップＳ４１に示すように状態管理部８１は、アングル制御が有効か否かの判断を行う。
本実施例においては、トラックボール６９には、このトラックボール６９が押圧されているか否かにより、状態管理部８１は、ステップＳ４１に示すようにアングル制御有効か否かの判断を行う。具体的には、状態管理部８１は、トラックボール変位検出部９５の出力により、トラックボール６９の変位操作と押圧操作とを検出することができる。なお、トラックボール６９が押圧されているとアングル制御がＯＦＦにされる。
状態管理部８１は、トラックボール変位検出部９５の出力により、アングル制御が有効か否かの判断を行う。

そして、アングル制御が有効でないと判断した場合には、ステップＳ４５に移り、前の指令値を保持する。一方、アングル制御が有効と判断した場合には、次のステップＳ４２に進み、状態管理部８１は、トラックボール６９の操作によるその状態データの取得を行う。そして、次のステップＳ４３において、状態管理部８１は、トラックボール変位検出部９５の出力により、さらに状態変化が有りか否かの判断を行う。
この場合、状態管理部８１は、状態変化がないと判断した場合には、ステップＳ４５に移り、逆に状態変化が有ると判断した場合には、次のステップＳ４４において、トラックボール６９の回転方向、回転量に対応する指令値を算出する。
ステップＳ４４或いはＳ４５の処理の後、ステップＳ４６に示すように状態管理部８１は、指令値をアングル制御部９１を介してアクチュエータ駆動部９２に送り、アングル用アクチュエータ２７ａに対してサーボ処理する。

つまり、アクチュエータ駆動部９２は、指令値に基づいてその指令値に対応するアングル状態（湾曲角）となるようにアングル用アクチュエータを駆動する。

また、このステップＳ４６によるサーボ処理の開始最中において、状態管理部８１は、ステップＳ４７に示すように接触センサ１４２による検出結果を接触センサ検出部１４７を介して取り込むことにより、先端部２４が体腔内の内壁等と適度の値以上の圧力で接触しているかの検出（判断）を行う。
そして、状態管理部８１は、適度の値以上では接触していないと判断した場合には、次のステップＳ４８に進み、アングルの指令値に対応する目的位置に到達しているか否かをエンコーダ２７ｃの検出値により判断し、目的位置に到達していない場合にはステップＳ４６に戻り、逆に目的位置に到達している場合にはこのアングル操作に対する制御処理を終了する。
一方、ステップＳ４７において、状態管理部８１は、適度の値以上で接触していると判断した場合には、次のステップＳ４８の処理を行わないで、アングル操作に対する制御処理を終了する。

このように、アングル操作が行われた場合、状態管理部８１は、そのアングル操作による指令値に対応する目的位置まで、湾曲部２７を湾曲させるように制御処理を行うが、先端部２４が設定された値以上の圧力で体腔内の内壁等に接触した場合には、それ以上湾曲させることを抑制するように制御する。
従って、ユーザが、挿入部２１を体腔内に挿入する場合において、屈曲した管路内に沿って挿入させようとして、アングル操作を行った場合にも、設定された値以上の圧力で接触することを回避できるので、患者に与える苦痛をより軽減できると共に、円滑な挿入が可能になる。
このような動作を行う内視鏡システム１を形成する本実施例の内視鏡３によれば、照明窓から出射される照明光における周辺側の一部の光を用いて押圧量検出（接触検出）を行う手段を形成しているので、照明光を有効利用して挿入作業等を円滑に行うのに利用できる。

また、本実施例の内視鏡３においては、操作部２２において内視鏡本体１８と、チューブユニット１９とに分離可能にして、チューブユニット１９側を使い捨てタイプにすることにより、内視鏡本体１８の洗浄、滅菌等を容易に行うことができる。

つまり、内視鏡本体１８における送気送水管路６０ａ及び吸引管路６１ａは、チューブユニット１９に対応するユニバーサルケーブルが一体的に形成された従来例の場合に比べてはるかに短くでき、従って洗浄や滅菌も行い易い。
また、この場合、チューブユニット１９に対応するユニバーサルケーブルが一体的に形成された従来例の場合には、操作部２２からユニバーサルケーブルが屈曲されるようにして連設されているが、本実施例では操作部２２のコネクタ部５１において、若干屈曲した程度の管路コネクタ部５１ａとなり、その他の部分は、ほぼ直線状に延びる送気送水管路６０ａと吸引管路６１ａとなっているので、管路内の洗浄や滅菌及び乾燥等の処理を容易かつ短時間に行うことができる。従って、内視鏡検査を行うことができる状態に短時間に設定できる。

また、本実施例では、内視鏡本体１８と、チューブユニット１９とを接点レスで着脱自在に接続する構造にしているので、内視鏡本体１８を繰り返し洗浄、滅菌しても、接点レスでない場合の接点の導通不良等の発生がなく、信頼性を向上できる。
また、本実施例においては、操作部２２にアングル操作手段、送気送水操作手段、吸引操作手段、硬度可変手段、フリーズ操作手段、レリーズ操作手段等の多数の操作手段を設けると共に、これらの操作手段を操作部２２内に設けた制御回路５７により集約的（集中的）に制御する構成にしている。また、この制御回路５７は、撮像を行うための照明光を出射する発光手段及び撮像を行う撮像手段も上記操作手段と共に集約的に制御する構成にしている。
このように本実施例においては、内視鏡本体１８に設けた各種機能を操作部２２内部に設けた制御回路５７により、集約的に制御すると共に、内視鏡本体１８に接続されるＡＷＳユニット４及び無線で情報を送受信を行う内視鏡システム制御装置５に対する操作手段に対する各種機能も集約的に制御する構成にしているので、ユーザ（より具体的には術者）は、操作部２２に設けた各種の操作手段により各種の操作を自由に行うことができ、操作性を大幅に向上できる。

特に本実施例においては、操作部２２内に集約的な制御を行う制御回路５７を設けることにより、この制御回路５７からＣＣＤ２５により撮像して得た画像データと、操作手段による各種信号をパケット化等して１対の信号線７１ｂにより共通に伝送するようにしているので、電気信号線の本数を削減できる（具体的には、信号を伝送する信号線２本と電力を伝送する電源線２本に削減できる。また、信号線と電源線とのそれぞれ一方を共通に利用すれば全体で３本にできる）。
従って、操作部２２における接続部において接続されるチューブユニット１９内に挿通することが必要となる信号線の本数も削減でき、チューブユニット１９側を使い捨てにすることを可能にしている。
また、チューブユニット１９内に挿通される信号線の本数を削減することにより、チューブユニット１９を細径化及び屈曲し易くでき、ユーザが操作する場合における操作性を向上できる。

次に図２２ないし図２４を参照して実施例２を説明する。図２２は、実施例２の内視鏡３Ｂにおける挿入部２１の一部を示す。
図９の実施例１の内視鏡３においては先端部２４の周縁における上下、左右の各位置に接触センサ１４２ａ〜１４２ｄを設けたが、本実施例の内視鏡３Ｂにおいては、さらに湾曲部２７の後端付近と、湾曲部２７よりも後方側の位置にも接触センサ１７１ａ〜１７１ｄ、１７２ａ〜１７２ｄを設けるようにしている。
例えば、接触センサ１７１ａ〜１７１ｄは、以下の構成である。
湾曲部２７の後端付近の内部には、ＬＥＤ１７３と光検出素子アレイ１７４とが配置され、ＬＥＤ１７３の光は、光ファイバ１７５ｉにより押圧変形部材１７６ｉ内に導光され、またこの押圧変形部材１７６ｉ内には対となる光ファイバ１７７ｉの一端が配置されている。そして、この光ファイバ１７７ｉにより検出した光は、それぞれ光検出素子アレイ１７４にて受光される。

ＬＥＤ１７３と光検出素子アレイ１７４とは信号線により制御回路５７に接続される。 接触センサ１７２ａ〜１７２ｄも、同様の構成であるので、その説明を省略する。 本実施例においては、先端部２４の周縁部（具体的には上下左右の位置）が体腔内壁に接触して押圧変形した状態を検出できると共に、さらに湾曲部２７の後端付近の外周面における上下左右の各位置での押圧変形した状態と、湾曲部２７よりも後方側における外周面における上下左右の各位置での押圧変形した状態とを検出できる。
本実施例においても、接触センサ１４２ａ〜１４２ｄ、１７１ａ〜１７１ｄ、１７２ａ〜１７２ｄの検出出力を制御回路５７に入力して、湾曲部２７を湾曲させた場合において、押圧量が検出された時には押圧量が検出される側への湾曲を規制することにより、円滑な挿入等を行える。

本実施例では、実施例１と同様に先端部２４に接触センサ１４２ａ〜１４２ｄの他に湾曲部２７の後端付近とさらに後端側にも設けているので、挿入部２１におけるより広範囲の部位での押圧状態を検出できる。その他は実施例１と同様の作用効果を有する。
なお、図２２においては、照明光を発生するＬＥＤ５６とは異なる押圧量を検出するための光源を用いているが、ＬＥＤ５６による光束の周辺側の光を用いて押圧量を検出する構造にすることもできる。
図２３は第１変形例の内視鏡３Ｃの先端側の構造を示す。本変形例においては、例えば図２２の構成において、さらに湾曲部２７の内側の例えば上下、左右の４箇所に接触センサ１９７ａ〜１９７ｄを配置した構成にしたものである。図２３では上側と下側の接触センサ１９７ａ、１９７ｃを示している。

そして、各接触センサ１９７ｊの出力により、湾曲部２７の上下、左右の湾曲状態を検出する検出手段に利用している。
つまり、湾曲部２７が例えば下方向に湾曲されると、その内部の接触センサ１９７ａを押し潰すような押圧力が作用することになるため、検出される光量変化が発生し、予め湾曲量（湾曲角）と光量変化との関係を調べてそのデータを参照することにより、湾曲量の検出が可能となる。
図２４は第２変形例の内視鏡３Ｄの挿入部２１の先端側の形状を示す。本変形例では、先端部２４の先端周縁部分にテーパ形状部１８１を設けている。また、湾曲部２７の後端部分に、挿入部２１の外径よりも太くした硬質大径部１８２を設けている。

図２５は内視鏡３Ｄの挿入部２１の先端側の内部構造を示す。本変形例においては、硬質大径部１８２内に照明用のＬＥＤ１８４を設け、このＬＥＤ１８４に対向するようにその後端（入射端）を配置したライトガイドファイバ束１８５により、ＬＥＤ１８４の照明光を伝送し、先端部２４の照明窓に固定された先端面からさらに照明レンズ１８６を経て前方側に出射する。
また、ライトガイドファイバ束１８５の最外周にもリング状にライトガイドファイバ１８７ａ、１８７ｂ、１８７ｃ、１８７ｄを配置して、ＬＥＤ１８４の照明光の一部が入射されるようにしている。
そして、各ライトガイドファイバ１８７ｊの後端により入射されたＬＥＤ１８４の照明光を導光して、先端面から出射する。各ライトガイドファイバ１８７ｊの先端は、先端部２４のテーパ形状部１８１に配置した円リング状の押圧変形部材１８８の内部に配置されており、導光した光を出射する。

図２６（Ａ）は、図２５におけるＤ−Ｄ′線断面により円リング状の押圧変形部材１８８の内部に配置されたライトガイドファイバ１８７ｊ（及び１８９ｊ）を示している。なお、図２６（Ｂ）に示すように上下、左右の方向以外の方向にもライトガイドファイバ１８７（及び１８９）を設けるようにしても良い。
押圧変形部材１８８の内部には、各ライトガイドファイバ１８７ｊと対となるライトガイドファイバ１８９ｊの先端面が配置され、押圧変形部材１８８により反射されて入射される光をその後端に導光する。この後端には、光検出素子アレイ１９０が配置されており、導光された光を受光して光電変換する。押圧変形部材１８８の外周は、保護部材１９１により覆われている。
また、本変形例では、例えば硬質大径部１８２内には、押圧変形部材１８８とほぼ同形状で殆ど同じ特性を持つレファレンス用の押圧変形部材１９２が配置されている。また、この押圧変形部材１９２は、変形されない状態に設定されている。
そして、この押圧変形部材１９２内部にもライトガイドファイバ束１８５の最外周のライトガイド１９３ｊを用いて押圧変形部材１９２内に導光している。そして、このライトガイド１９３ｊと対となるライトガイド１９４ｊにより光検出素子アレイ１９０の光検出素子に導光している。
そして、このライトガイド１９４ｊにより導光された光をレファレンス（基準）にして、その光の場合の光電変換出力値からの変化量を検出することにより、精度良く押圧（接触）を検出できるようにしている。

なお、リフェレンス側の光ファイバ１９３ｊ、１９４ｊを１対のみにして、簡略化した構成にしても良い。この場合には、押圧変形部材１９２も、押圧変形部材１８８と同じように円リング状に設けなくて、レファレンス用の光ファイバ１９３、１９４の付近のみに設けたものにしても良い。
本変形例によれば、より精度良く押圧量を検出することができる。
なお、上述した各実施例等を部分的に組み合わせる等して構成される実施例等も本発明に属する。

［付記］
１．請求項１において、前記押圧変形部材は、前記湾曲部を含むその周辺部における挿入部の長手方向の複数箇所に設けられる。
２．請求項１において、前記押圧変形部材は、前記湾曲部を含むその周辺部における挿入部の周方向の複数箇所に設けられる。
３．請求項１において、前記光検出手段による出力信号から所定値以上の押圧量が作用したか否かを判断する判断手段を有する。
４．請求項１において、前記光検出手段による出力信号の変化により前記湾曲部の湾曲を規制する規制手段を有する。
５．請求項１において、前記第１の導光手段は、前記照明光の一部を取り込むために光分岐手段を有する。

６．請求項１において、前記押圧変形部材と略同じ特性の基準部材を変形させない状態にして、前記光検出手段は基準部材から導光された光の検出出力を基準値としてその基準値からの変化量により、前記押圧変形部材に作用する押圧量を検出する。

７．湾曲指示により湾曲部を湾曲指示の方向に湾曲駆動する第１のステップと、
前記湾曲駆動の際に前記湾曲部の周辺部に配置された光学的に押圧量検出を行う押圧量検出の出力変化が基準値以上であるかを検出する第２のステップと、
前記押圧量検出の出力変化が基準値以上の場合には前記湾曲駆動を規制する第３のステップと、
を備えた湾曲駆動の制御方法。

本発明によれば、内視鏡の挿入部を体腔内に挿入する場合、管腔部分と押圧接触したような場合に押圧量の検出ができるので、湾曲操作に連動させる等すると、円滑な挿入を行うことができる。

本発明を備えた内視鏡システムの概略の構成図。 データ通信形態を示す図。 本発明の内視鏡の概略の構成を示す図。 本実施例を備えた内視鏡システムの全体構成を示す斜視図。 ＡＷＳユニット周辺部の具体的な外観形状を示す斜視図。 ＡＷＳユニットに着脱自在のＡＷＳアダプタを取り付けた状態及び取り外した状態を示す斜視図。 内視鏡システム制御装置及びＡＷＳユニットの内部構成及びスコープコネクタの接続部の構造を示す図。 ＡＷＳアダプタの構造を示す図。 実施例１の内視鏡の詳細な構成を示す全体図。 挿入部の先端側の構造を示す図。 光学的な押圧量検出手段の概略の構成を示す図。 アングル用部材及び硬度可変用アクチュエータに用いられる導電性高分子人工筋肉（ＥＰＡＭ）の概略の機能を示すための説明図。 図８のＡ矢視により操作部に設けたトラックボール等を示す図。 操作部本体にチューブユニットの基端が接点レスで着脱自在に接続される接点レス伝送部の構成を示す回路図。 内視鏡内に設けられた構成要素における電気系の構成を示すブロック図。 内視鏡システム制御装置の主要部の電気系の構成を示すブロック図。 ＡＷＳユニットの電気系の構成を示すブロック図。 観察モニタのモニタ表示面の代表的な表示例とメニュー表示の具体例を示す図。 ＡＷＳユニットの起動処理の動作内容を示すフローチャート図。 内視鏡の起動処理の動作内容を示すフローチャート図。 アングル操作の制御処理を示すフローチャート図。 本発明の実施例２の内視鏡の挿入部の構造を示す図。 第１変形例の内視鏡の挿入部の構造を示す図。 第２変形例の内視鏡の挿入部の外形を示す図。 第２変形例の内視鏡の挿入部の構造を示す図。 図２５におけるＤ−Ｄ′線断面により押圧変形部材の構造を示す図。

符号の説明

１…内視鏡システム
２…検査ベッド
３…内視鏡
４…ＡＷＳユニット
５…内視鏡制御システム
６…観察モニタ
７…画像記録ユニット
８…ＵＰＤコイルユニット
９…ＬＡＮ
１１…データ通信制御部
１３…アンテナ部
１５…電気コネクタ
１８…内視鏡本体
１９…チューブユニット
２１…挿入部
２２…操作部
２５…ＣＣＤ
２７…湾曲部
２７ａ…アングル用アクチュエータ
４０、４１…スコープコネクタ
４２…ＡＷＳアダプタ
４３…電気コネクタ
４４…送気コネクタ
４５…ピンチバルブ
５１…コネクタ部
５２…総合コネクタ部
５３…軟性部
５４Ａ．５４Ｂ…硬度可変用アクチュエータ
５６…ＬＥＤ
５７…制御回路
５８…ＵＰＤコイル
５９…ＵＰＤコイル駆動ユニット
６０ａ、６０ｂ…送気送水管路
６１ａ、６１ｂ…吸引管路
６６…ＡＷＳ制御ユニット
６８…把持部
６９…トラックボール
７２ａ、７２ｂ…接点レス伝送部
７６…ＵＰＤユニット
７７、８３…送受信ユニット
８１…状態管理部
８２…状態保持メモリ
９１…アングル制御部
９２…アクチュエータ駆動部
９５…トラックボール変位検出部
１４２…接触センサ
１６１…光学素子
１６２…照明レンズ
１６３…光分岐部
１６４ａ，１６６ａ…光ファイバ
１６５ａ…押圧変形部材
１６７…光検出素子アレイ
代理人 弁理士 伊藤 進

Claims (5)

1. 照明窓及び観察窓が設けられた先端部と、湾曲自在の湾曲部とが挿入部に設けられた内視鏡において、
   前記湾曲部を含むその周辺部に前記照明窓から出射するための照明光の一部を導光する第１の導光手段と、
   少なくとも前記湾曲部を含むその周辺部に配置され、前記第１の導光手段により導光された光が内部に出射されると共に、外部からの押圧量に応じて形状が変化する押圧変形部材と、
   前記押圧変形部材の内部に出射された光を受光して導光する第２の導光手段と、
   前記第２の導光手段により導光された光を検出する光検出手段と、
   を具備したことを特徴とする内視鏡。
2. 前記第１の導光手段は、前記照明窓から出射される照明光における周辺側の照明光を導光することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
3. 前記第１及び第２の導光手段は、光ファイバを用いて構成されることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
4. 前記押圧変形部材は、前記湾曲部の内側に配置され、前記湾曲部の湾曲量の検出手段を形成することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
5. 前記第１の導光手段は、前記照明窓から照明光を出射するライトガイドを構成するライトガイドファイババンドルにおける周辺側に配置されるライトガイドファイバを用いて構成されることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。

Images