JP2612852B2 - 内視鏡 - Google Patents
内視鏡Info
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- JP2612852B2 JP2612852B2 JP61245773A JP24577386A JP2612852B2 JP 2612852 B2 JP2612852 B2 JP 2612852B2 JP 61245773 A JP61245773 A JP 61245773A JP 24577386 A JP24577386 A JP 24577386A JP 2612852 B2 JP2612852 B2 JP 2612852B2
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- Japan
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- bending
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- conductive rubber
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、たとえば体腔内に観察するに用いられる
内視鏡に関する。
内視鏡に関する。
［従来の技術］ 内視鏡の彎曲方式には、従来より、挿入部内に挿通さ
れた彎曲用ワイヤを操作部内で手動により押引きするも
のが用いられている。
れた彎曲用ワイヤを操作部内で手動により押引きするも
のが用いられている。
さて、近年、こうした手動に代わり、操作部内にモー
タ（駆動源）を設け、このモータで挿入部内の彎曲用ワ
イヤを駆動させる方式や挿入部内に形状記憶合金を設
け、この形状記憶合金の加温により彎曲動作を行なわせ
る方式が開発されている。
タ（駆動源）を設け、このモータで挿入部内の彎曲用ワ
イヤを駆動させる方式や挿入部内に形状記憶合金を設
け、この形状記憶合金の加温により彎曲動作を行なわせ
る方式が開発されている。
ところで、こうした機械的駆動の方式の場合は、先の
手動方式とは異なり彎曲量を手感で知ることができない
難点をもっている。
手動方式とは異なり彎曲量を手感で知ることができない
難点をもっている。
そこで、たとえば実開昭60−106601号公報や特開昭61
−79439号公報に示されるように彎曲用ワイヤの移動量
から先端側の彎曲量を知ろうとする技術が提案されてい
る。
−79439号公報に示されるように彎曲用ワイヤの移動量
から先端側の彎曲量を知ろうとする技術が提案されてい
る。
［発明が解決しようとする問題点］ ところが、こうした彎曲ワイヤの移動量で彎曲量を検
出する技術は、内視鏡の挿入部が体腔形状に沿って彎曲
するために、直線状態のときの彎曲用ワイヤの移動量と
は一致せず、正確な彎曲量が検出できない難点をもって
いる。
出する技術は、内視鏡の挿入部が体腔形状に沿って彎曲
するために、直線状態のときの彎曲用ワイヤの移動量と
は一致せず、正確な彎曲量が検出できない難点をもって
いる。
すなわち、彎曲ワイヤの移動量では同じ彎曲量を出す
場合でも、そのときの挿入部の彎曲形状によって彎曲用
ワイヤの駆動量（引張り量）は異なるために、正確な彎
曲量が得られない。この原因には、挿入部の彎曲に伴っ
て挿入部内の各所で彎曲する彎曲用ワイヤが操作部側の
引張り量を吸収したり、彎曲に伴い増加する引張り力量
で彎曲用ワイヤ自身が伸びてしまうこと等が挙げられ
る。
場合でも、そのときの挿入部の彎曲形状によって彎曲用
ワイヤの駆動量（引張り量）は異なるために、正確な彎
曲量が得られない。この原因には、挿入部の彎曲に伴っ
て挿入部内の各所で彎曲する彎曲用ワイヤが操作部側の
引張り量を吸収したり、彎曲に伴い増加する引張り力量
で彎曲用ワイヤ自身が伸びてしまうこと等が挙げられ
る。
この発明は、このような問題点に着目してなされたも
ので、正確に挿入部の彎曲量を検出できる内視鏡を提供
することを目的とする。
ので、正確に挿入部の彎曲量を検出できる内視鏡を提供
することを目的とする。
［問題点を解決するための手段及び作用］ 本発明は、挿入部の彎曲部内にわたり配設され彎曲部
の彎曲に対応して曲げ変形する弾性体と、弾性体の側面
に沿って配設され弾性体の曲げ変形量を電気抵抗の変化
として検出する導電ゴムからなる検出手段とを具備した
内視鏡である。
の彎曲に対応して曲げ変形する弾性体と、弾性体の側面
に沿って配設され弾性体の曲げ変形量を電気抵抗の変化
として検出する導電ゴムからなる検出手段とを具備した
内視鏡である。
これにより、弾性体が彎曲部の彎曲に応じて曲げ変形
すると、導電ゴムからなる検出手段は弾性体の曲げ変形
量を電気抵抗の変化として検出し、彎曲部の彎曲量を知
るようにする。
すると、導電ゴムからなる検出手段は弾性体の曲げ変形
量を電気抵抗の変化として検出し、彎曲部の彎曲量を知
るようにする。
［実施例］ 以下、この発明を第１図ないし第６図に示す第１の実
施例にもとづいて説明する。第２図は内視鏡の概略構成
を示し、１は内視鏡である。内視鏡１は、先端側に彎曲
部2aを設けた挿入部２およびユニバーサルコード３を操
作部４に連結して構成されている。そして、彎曲部2a内
に形状記憶合金を使った彎曲機構５が設けられている。
詳しくは、第１図および第３図に示されるように彎曲機
構５には、たとえばTi−Ni合金やCu−Zn−Al系合金から
なる形状記憶合金（SMA）で帯状に構成された板材６を
彎曲部2aの内部に軸方向沿いに設ける。ここで、板材６
には変態温度を約60℃に設定した、たとえば第１図の二
点鎖線の形状に示されるような彎曲形状が記憶されてい
るものとする。そして、この板状６の両端に通電用のケ
ーブル7,7を接続し、該ケーブル7,7の残る端部を挿入部
２内を通じ操作部４に設けたスイッチ部８に接続する
他、ユニバーサルコード３内を通じ外部に設置した通電
回路９に接続する構造が用いられていて、スイッチ部８
の操作により形状記憶合金を加温することにより彎曲部
2aを彎曲させることができるようにしている。
施例にもとづいて説明する。第２図は内視鏡の概略構成
を示し、１は内視鏡である。内視鏡１は、先端側に彎曲
部2aを設けた挿入部２およびユニバーサルコード３を操
作部４に連結して構成されている。そして、彎曲部2a内
に形状記憶合金を使った彎曲機構５が設けられている。
詳しくは、第１図および第３図に示されるように彎曲機
構５には、たとえばTi−Ni合金やCu−Zn−Al系合金から
なる形状記憶合金（SMA）で帯状に構成された板材６を
彎曲部2aの内部に軸方向沿いに設ける。ここで、板材６
には変態温度を約60℃に設定した、たとえば第１図の二
点鎖線の形状に示されるような彎曲形状が記憶されてい
るものとする。そして、この板状６の両端に通電用のケ
ーブル7,7を接続し、該ケーブル7,7の残る端部を挿入部
２内を通じ操作部４に設けたスイッチ部８に接続する
他、ユニバーサルコード３内を通じ外部に設置した通電
回路９に接続する構造が用いられていて、スイッチ部８
の操作により形状記憶合金を加温することにより彎曲部
2aを彎曲させることができるようにしている。
そして、こうした形状記憶合金で形成される板材６の
板面に４枚の帯状の導電性ゴム10a〜10dを設けて、彎曲
部2aの彎曲量を電気抵抗の変化から検出する構造として
いる。
板面に４枚の帯状の導電性ゴム10a〜10dを設けて、彎曲
部2aの彎曲量を電気抵抗の変化から検出する構造として
いる。
詳しくは、導電性ゴム10a〜10dには、たとえば導電性
粒子や金属フィラーをゴム材料中に分散させたもの、具
体的にはシリコンゴムに粒状カーボンを均一に分散させ
た導電性ゴムが用いられている。こうした導電性ゴム10
a〜10dを、第１図および第３図に示されるように形状記
憶合金の板材６の両面に互いに対称となるように接着す
る他、第４図に示される如く結線してブリッジ回路を組
み、対向する関係となる導電性ゴム10aと導電性ゴム10c
との間Ｉ、ならびに導電性ゴム10bと導電性ゴム10dとの
間IIIを入力側とし、残る導電性ゴム10aと導電性ゴム10
dとの間II、ならび導電性ゴム10cと導電性ゴム10bとの
間IVを出力側にしている。そして、入力側I,IIIが挿入
部２内に挿通された電気ケーブル11（第２図では図示し
ていない）を介して電源12（I,III点に電圧が加えるた
めのもの）に接続される他、出力側II,IVが同じく挿入
部２に挿通された電気ケーブル13（第２図では図示して
いない）を介して、たとえば操作部2a内に設けた抵抗値
変化検出部14に接続され、彎曲で変化するII,IV点の電
圧を出力として取り出して彎曲部2aの曲げ変化量を検出
する構造にしている。なお、図示はしないが抵抗値変化
検出部14には、たとえば彎曲部2aの曲げ変形量を知らせ
るための報知部が接続されている。
粒子や金属フィラーをゴム材料中に分散させたもの、具
体的にはシリコンゴムに粒状カーボンを均一に分散させ
た導電性ゴムが用いられている。こうした導電性ゴム10
a〜10dを、第１図および第３図に示されるように形状記
憶合金の板材６の両面に互いに対称となるように接着す
る他、第４図に示される如く結線してブリッジ回路を組
み、対向する関係となる導電性ゴム10aと導電性ゴム10c
との間Ｉ、ならびに導電性ゴム10bと導電性ゴム10dとの
間IIIを入力側とし、残る導電性ゴム10aと導電性ゴム10
dとの間II、ならび導電性ゴム10cと導電性ゴム10bとの
間IVを出力側にしている。そして、入力側I,IIIが挿入
部２内に挿通された電気ケーブル11（第２図では図示し
ていない）を介して電源12（I,III点に電圧が加えるた
めのもの）に接続される他、出力側II,IVが同じく挿入
部２に挿通された電気ケーブル13（第２図では図示して
いない）を介して、たとえば操作部2a内に設けた抵抗値
変化検出部14に接続され、彎曲で変化するII,IV点の電
圧を出力として取り出して彎曲部2aの曲げ変化量を検出
する構造にしている。なお、図示はしないが抵抗値変化
検出部14には、たとえば彎曲部2aの曲げ変形量を知らせ
るための報知部が接続されている。
しかして、こうした内視鏡１は、形状記憶合金の板材
６を加温することにより、彎曲部2aが彎曲していく。そ
して、それと同時に、そのときの彎曲角θ（曲げ変形
量）が導電性ゴム10a〜10dの抵抗値の変化で検出されて
いく。ここで、導電性ゴム10a〜10dの伸縮量は彎曲角θ
に比例するから正確な曲げ変形量が得られていくことに
なる。
６を加温することにより、彎曲部2aが彎曲していく。そ
して、それと同時に、そのときの彎曲角θ（曲げ変形
量）が導電性ゴム10a〜10dの抵抗値の変化で検出されて
いく。ここで、導電性ゴム10a〜10dの伸縮量は彎曲角θ
に比例するから正確な曲げ変形量が得られていくことに
なる。
すなわち、彎曲角θと導電性ゴム10a〜10dの収縮量と
の関係について述べれば、まず、前提として、形状記憶
合金の板材６の厚みをｃとし、その両側に相対している
導電性ゴム10a〜10dの厚みをｂ、導電性ゴム10a〜10dの
長さｌとしたとき、彎曲機構５の両端α，β（導電性ゴ
ムの両端）がなす角度をθに定める。
の関係について述べれば、まず、前提として、形状記憶
合金の板材６の厚みをｃとし、その両側に相対している
導電性ゴム10a〜10dの厚みをｂ、導電性ゴム10a〜10dの
長さｌとしたとき、彎曲機構５の両端α，β（導電性ゴ
ムの両端）がなす角度をθに定める。
ここで、形状記憶合金の板材６の中心線に沿う第１図
の二点鎖線Ｘで囲んだ部位の線素dsを考え、αから長さ
ｓのところでの曲率半径をｒ（ｓ）とすると（第６図に
示す如く）、計測部となる上下面の歪みε1,ε２は、微
少長さdsの間での変形が円弧状であると仮定して、 で表わされ、全体の伸縮量Δl1,Δl2は； となる。これから、α，β間の変形に形状にかかわりな
く、導電性ゴム10a〜10dの収縮量は両端のなす角θに比
例することがわかろう。
の二点鎖線Ｘで囲んだ部位の線素dsを考え、αから長さ
ｓのところでの曲率半径をｒ（ｓ）とすると（第６図に
示す如く）、計測部となる上下面の歪みε1,ε２は、微
少長さdsの間での変形が円弧状であると仮定して、 で表わされ、全体の伸縮量Δl1,Δl2は； となる。これから、α，β間の変形に形状にかかわりな
く、導電性ゴム10a〜10dの収縮量は両端のなす角θに比
例することがわかろう。
つまり、導電性ゴム10a〜10dの電気抵抗値と伸縮量と
の関係がわかれば、θを正確に導き出すことがわかる。
実験によれば、第５図に示す如く彎曲角θとII,IV点か
らの電圧とが比例する関係が得られ、II,IV点の電圧を
検出することで、彎曲角θを検出できるものであった。
の関係がわかれば、θを正確に導き出すことがわかる。
実験によれば、第５図に示す如く彎曲角θとII,IV点か
らの電圧とが比例する関係が得られ、II,IV点の電圧を
検出することで、彎曲角θを検出できるものであった。
また、導電性ゴム10a〜10dを彎曲変形する部分に設け
ればよいので、構造が簡単である。
ればよいので、構造が簡単である。
なお、第１の実施例では形状記憶合金を使用した彎曲
方式にこの考案を適用したが、第７図および第８図に示
す第２の実施例のような先端を挿入部２の先端構成部
（先端部）側に固定した彎曲用ワイヤ15,15の押引き
（機械式駆動）することで彎曲させるようにした内視鏡
にも適用してもよい。すなわち、第２の実施例は彎曲部
2a内に形状記憶合金の代わりに弾性体、たとえばゴム16
を設け、このゴム16の両側に第１の実施例と同様に導電
性ゴム10a〜10dを接着したものである。
方式にこの考案を適用したが、第７図および第８図に示
す第２の実施例のような先端を挿入部２の先端構成部
（先端部）側に固定した彎曲用ワイヤ15,15の押引き
（機械式駆動）することで彎曲させるようにした内視鏡
にも適用してもよい。すなわち、第２の実施例は彎曲部
2a内に形状記憶合金の代わりに弾性体、たとえばゴム16
を設け、このゴム16の両側に第１の実施例と同様に導電
性ゴム10a〜10dを接着したものである。
また、この発明は上述した実施例に限定されるもので
はなく、以下のようにしてもよい。
はなく、以下のようにしてもよい。
導電性ゴムは彎曲量を知りたり挿入部内のどこに設
けてもよい。具体的には、たとえば彎曲部以外に挿入部
の可撓管部内に導電性ゴムを設け、その部位の変形量を
知ること。さらには、挿入部内の軸方向の複数の部位に
導電性ゴムを設けて、個々の形状変化を検出するように
しても、導電性ゴムを挿入部の周側の内壁に沿って設け
たり、彎曲ゴム（挿入部の外皮となるもの）の下に埋設
してもよく、設置場所には限定されない。
けてもよい。具体的には、たとえば彎曲部以外に挿入部
の可撓管部内に導電性ゴムを設け、その部位の変形量を
知ること。さらには、挿入部内の軸方向の複数の部位に
導電性ゴムを設けて、個々の形状変化を検出するように
しても、導電性ゴムを挿入部の周側の内壁に沿って設け
たり、彎曲ゴム（挿入部の外皮となるもの）の下に埋設
してもよく、設置場所には限定されない。
第１の実施例の彎曲方向は１方向、第２の実施例の
彎曲方向は２方向であるが、たとえば形状記憶合金の板
材を複数設けるとともに、これに合せて導電性ゴムを複
数設けて多方向の彎曲角を知るようにしてもよい。
彎曲方向は２方向であるが、たとえば形状記憶合金の板
材を複数設けるとともに、これに合せて導電性ゴムを複
数設けて多方向の彎曲角を知るようにしてもよい。
検出された彎曲角度（量）を内視鏡の接眼部の視野
内に表示したり、TVモニター上に表示するようにしても
よい。
内に表示したり、TVモニター上に表示するようにしても
よい。
検出された彎曲角（量）から、たとえば形状記憶合
金に対する通電量を制御し、彎曲部を所望の角度まで彎
曲させたり、一定の角度を維持させるようにしてもよ
い。
金に対する通電量を制御し、彎曲部を所望の角度まで彎
曲させたり、一定の角度を維持させるようにしてもよ
い。
形状記憶合金の温度変化に伴う相変態（低温側：マ
ルテンサイト層，高温側：オーステナイト相）による形
状記憶合金のそのものの抵抗値変化を検出する手段と組
合わせてもよい（特願昭60−164904号）。
ルテンサイト層，高温側：オーステナイト相）による形
状記憶合金のそのものの抵抗値変化を検出する手段と組
合わせてもよい（特願昭60−164904号）。
［発明の効果］ 以上説明したようにこの発明によれば、正確に挿入部
の彎曲部の彎曲量を検出することができる。
の彎曲部の彎曲量を検出することができる。
第１図はこの発明の第１の実施例の要部となる彎曲機構
廻りを示す側面図、第２図は内視鏡の全体の概略構成を
示す側面図、第３図は第１図Ａ〜Ａ線に沿う断面図、第
４図は導電性ゴムの電気抵抗変化から彎曲量を検出する
ための手段を示す回路図、第５図はそのブリッジ回路の
出力電圧と彎曲角との関係を示す線図、第６図はその関
係を説明するための線素を示す側面図、第７図はこの考
案の第２の実施例の彎曲部廻りを示す側面図、第８図は
その第７図Ｂ〜Ｂ線に沿う断面図である。 2a……彎曲部、２……挿入部、10a〜10d,14……導電性
ゴム，抵抗値変化検出部（検出手段）。
廻りを示す側面図、第２図は内視鏡の全体の概略構成を
示す側面図、第３図は第１図Ａ〜Ａ線に沿う断面図、第
４図は導電性ゴムの電気抵抗変化から彎曲量を検出する
ための手段を示す回路図、第５図はそのブリッジ回路の
出力電圧と彎曲角との関係を示す線図、第６図はその関
係を説明するための線素を示す側面図、第７図はこの考
案の第２の実施例の彎曲部廻りを示す側面図、第８図は
その第７図Ｂ〜Ｂ線に沿う断面図である。 2a……彎曲部、２……挿入部、10a〜10d,14……導電性
ゴム，抵抗値変化検出部（検出手段）。
Claims (2)
- 【請求項１】挿入部の彎曲部内にわたり配設され前記彎
曲部の彎曲に対応して曲げ変形する弾性体と、前記弾性
体の側面に沿って配設され前記弾性体の曲げ変形量を電
気抵抗の変化として検出する導電ゴムからなる検出手段
を具備したことを特徴とする内視鏡。 - 【請求項２】前記弾性体は前記彎曲部を彎曲する形状記
録合金であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の内視鏡。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61245773A JP2612852B2 (ja) | 1986-10-16 | 1986-10-16 | 内視鏡 |
| DE19873734979 DE3734979A1 (de) | 1986-10-16 | 1987-10-15 | Endoskop |
| US07/289,538 US4899731A (en) | 1986-10-16 | 1988-12-23 | Endoscope |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61245773A JP2612852B2 (ja) | 1986-10-16 | 1986-10-16 | 内視鏡 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6399829A JPS6399829A (ja) | 1988-05-02 |
| JP2612852B2 true JP2612852B2 (ja) | 1997-05-21 |
Family
ID=17138600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61245773A Expired - Fee Related JP2612852B2 (ja) | 1986-10-16 | 1986-10-16 | 内視鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2612852B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56132928A (en) * | 1980-03-21 | 1981-10-17 | Olympus Optical Co | Curve display apparatus of endoscope |
-
1986
- 1986-10-16 JP JP61245773A patent/JP2612852B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6399829A (ja) | 1988-05-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |