JP2690934B2

JP2690934B2 - 内視鏡

Info

Publication number: JP2690934B2
Application number: JP63083008A
Authority: JP
Inventors: 康弘植田
Original assignee: Olympus Optic Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1988-04-06
Filing date: 1988-04-06
Publication date: 1997-12-17
Anticipated expiration: 2012-12-17
Also published as: JPH01255822A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、挿入部の先端構成部に観察光学系を備え
た主として工業用の内視鏡に関する。

〔従来の技術〕

航空機のエンジンや狭い管路の内部を点検する場合の
ように、作業者が外部から直接内部を目視点検できない
場合には、工業用内視鏡が使用されている。この工業用
内視鏡は、挿入部の先端構成部に照明光学系および観察
光学系を備えており、被観察部位が屈曲した経路の深部
であっても、先端構成部を被観察部位の至近距離まで導
くことができるようになっている。

ところで、前述したような工業用内内視鏡を、第７図
に示すように、タンクａの内壁ｂ等の欠陥部分の有無を
検査するために使用する場合、内視鏡ｃの挿入部ｄをタ
ンクａの上壁ｅに設けられた開口部ｆからタンクａの内
部に挿入し、内視鏡ｃの操作部ｇを操作して挿入部ｄの
湾曲部ｈを遠隔操作により、湾曲してタンクａの内壁ｂ
の観察を行なっている。

ところが、工業用内視鏡は、広い空間や深部の検査を
可能にするために、挿入部ｄの長さも長くなり、しかも
柔軟に構成されているため、自重により重力方向へたる
みが生じ、充分な遠隔操作ができないという問題があ
る。

そこで、前述のような問題を解決するために、特開昭
59−146636号公報に示すように、工業用内視鏡におい
て、照明用光学繊維束および観察用光学繊維束を内装し
た挿入部に、外部から遠隔的に供給制御される流体圧に
よって相対的に移動するシリンダとピストンを設け、こ
の相対運動によって関節部を屈伸させて挿入部を湾曲す
るようにしたものがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、前述したように、挿入部に流体圧によって
作動するシリンダとピストンを内装したものは、構造的
に複雑で、重量も大であるために高い流体圧を必要とす
るとともに、弾性がないために周辺の他の機器に接触し
たときに供給を破損させる恐れがある。

この発明は、前記事情に着目してなされたもので、そ
の目的とするところは、挿入部の自重を自ら支えて確実
に検査部位を観察することができ、さらに周辺の機器に
挿入部が接触することがあっても、損傷を与えることが
ない程度の弾性を有する内視鏡を提供することにある。

〔課題を解決するための手段及び作用〕

この発明は、挿入部の先端構成部に観察光学系を備え
るとともに、前記挿入部に流体の供給と排出により、そ
の長軸長が伸縮する弾性アクチュエータを配設した内視
鏡において、前記弾性アクチュエータは、弾性チューブ
と、この弾性チューブに設けられ、前記流体の供給時
に、前記弾性チューブの軸方向の伸長を抑止するととも
に、前記弾性チューブの径方向の拡張を許す網状部材か
らなり、前記弾性アクチュエータの長軸方向に節を設
け、弾性アクチュエータに流体を供給したり、またその
流体を排出することによって伸縮し、この伸縮動作によ
って挿入部を湾曲して先端構成部を目的部位に指向する
ようにしたことにある。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図〜第４図は第１の実施例を示すもので、１は内
視鏡本体で、２は挿入部である。挿入部２は可撓部３、
湾曲部４からなり、先端には照明窓5aおよびCCD等のTV
カメラヘッド5bを備えた先端構成部５が設けられてい
る。そして、前記挿入部２にはイメージガイド、ライト
ガイドおよびチャンネル（いずれも図示しない）が内装
されているとともに、前記湾曲部４には通常の内視鏡と
同様に複数個の関節駒６…が枢支ピン７…によって連結
されている。そして、この外周には保護チューブ８が被
覆されている。

また、前記湾曲部４の内部には後述する複数個の弾性
アクチュエータ９…が設けられ、湾曲部４を湾曲して先
端構成部５を上下左右方向に指向できるようになってい
る。

つぎに、前記弾性アクチュエータ９およびその取付け
構造について説明すると、弾性アクチュエータ９の内層
には合成ゴム製のチューブ10があり、このチューブ10の
外側には樹脂繊維もしくは金属線等の網状部材としての
網状管11が被覆されていて、両端部には口金12、13が固
定リング12a、13aによってかしめ固定され、気密性が保
たれている。そして、この一方の口金12にはチューブ10
の内部と連通する合成樹脂パイプ等の剛性を有する送気
パイプ14が接続され、他方の口金13にはワイヤ15が接続
されている。また、前記送気パイプ14は後端側の関節駒
６から一体に突設された支持片16を貫通して内視鏡本体
１の手元側まで延長しており、この支持片16と前記弾性
アクチュエータ９の口金12との間の送気パイプ14には弾
性アクチュエータ９を伸長する方向に付勢するコイルス
プリング17が張設されている。また、前記ワイヤ15の端
部は前端側の湾曲駒６から一体に突設された支持片18に
接続されている。さらに、前記弾性アクチュエータ９の
長軸方向には複数の節19…が設けられている。これら節
19は内部リング20と外部リング21とからなり、前記チュ
ーブ10および網状管11を挟持するようにかしめ固定して
おり、さらに前記内部リング20、外部リング21はチュー
ブ10より小径で、かしめ固定したとき、節19…は他の部
分より小径で、くびれた形状になっている。

このように構成された複数個の弾性アクチュエータ９
…は湾曲部４の内部に平行状態に、しかも周方向に等間
隔には配置されているとともに、長軸方向の同一位置に
節19…が設けられている。そして、前記弾性アチュエー
タ９…の送気パイプ14から弾性アクチュエータ９…に選
択的に流体が供給されるようになっており、流体が供給
されると、弾性アクチュエータ９の節19…の間が径方向
に膨張して長軸長が短縮され、弾性アクチュエータ９か
ら流体が排出されると、径方向に収縮して長軸長が伸長
するようになっている。

前述のように構成された内視鏡を用いて、たとえばタ
ンク等の内壁を検査する場合には、第４図に示すよう
に、タンク22の上壁23に設けられた開口部24から挿入部
２を挿入した状態にセットする。また、前記弾性アクチ
ュエータ９…と接続された送気パイプ14…は流体供給チ
ューブ25を介して流体制御装置26に接続され、この流体
制御装置26は流体供給装置27および湾曲操作装置28に接
続されている。前記流体供給装置27はたとえばコンプレ
ッサを設けたポンプからなり、流体制御装置26は電磁バ
ルブからなり、湾曲操作装置28からの指令により、バル
ブのオン，オフおよびバルブの開閉量の制御を行なって
流体供給チューブ25へ所望量の空気の圧力を供給するこ
とができるようになっている。

また、前記内視鏡本体１にはライトガイドケーブル29
が接続され、これはコネクタ30を介して光源装置31に接
続されているとともに、ライトガイドケーブル29に配設
されたTVカメラケーブル32はカメラコントロールユニッ
ト33に接続されている。そして、このカメラコントロー
ルユニット33からの映像信号は、TVモニタ34で画像化さ
れるようになっている。さらに、前記タンク22の開口部
24には挿入部２と転接するローラ35、35が設けられ、こ
のローラ35には回転量によって挿入部２の挿入量を検知
するポテンションメータ36が設けられている。このポテ
ンションメータ36は回転量を電気信号に変換し、挿入量
検知装置37によって計測し、前記カメラコントロールユ
ニット33を介してTVモニタ34に表示されるようになって
いる。

つぎに、前述のように構成された内視鏡の作用につい
て説明する。

通常時においては、第１図に示すように、弾性アクチ
ュエータ９…は径方向に収縮して長軸長が伸長してい
る。しかも、弾性アクチュエータ９のコイルスプリング
17の引張り力によって弾性アクチュエータ９を略直線状
に保つため、挿入部２の湾曲部４は真直ぐな状態に保持
される。また、挿入部２の湾曲部４を上方へ湾曲させる
場合には、上部に位置している１本の弾性アクチュエー
タ９に、流体供給装置27から流体制御装置26を介して弾
性アクチュエータ９に供給する。弾性アクチュエータ９
に流体が供給されると、第２図に示すように、上部に位
置している弾性アクチュエータ９の節19…間は径方向に
膨張し、これに伴って長軸長が短縮される。したがっ
て、他の弾性アクチュエータ９…より長軸長が短くな
り、上部の弾性アクチュエータ９によって先端構成部５
を引き寄せるため湾曲部４が上方に湾曲する。つまり、
弾性アクチュエータ９は、その長軸方向に所定間隔を介
して設けられた節19…が湾曲駒６…とともに屈折して湾
曲することになる。このように弾性アクチュエータ９…
に前記湾曲操作装置28を制御して選択的に流体を供給す
ることによって湾曲部４を湾曲させて先端構成部５を任
意の方向に指向させることができる。したがって、タン
ク22の内壁等を検査する場合においても、挿入部２が垂
れ下がることはなく、湾曲部４を湾曲させることができ
る。

第５図および第６図は第２の実施例を示すもので、各
弾性アクチュエータ９…の側面、つまり湾曲部４の内側
に位置する側面に、直線形状を基準とする板ばね38を全
長に亘って固定したものである。このように構成するこ
とによって、通常時においては、板ばね38の復元力によ
って弾性アクチュエータ９が直線状となり、湾曲部４を
真直ぐな状態に保持でき、第１の実施例のコイルスプリ
ング17の役割を果たす。

なお、この発明は前記実施例に限定されるものではな
い。すなわち、弾性アクチュエータ９は、網状管11の代
りにチューブ10の長軸方向に沿って複数本の繊維を張設
してもよく、これら網状管11、繊維はチューブ10に埋設
してもよい。

また、弾性アクチュエータ９…を備えた湾曲部４を内
視鏡の挿入部２の先端側に接続し、先端側のみを湾曲で
きるようにしてもよい。この場合、従来のアングルワイ
ヤを手元側で押し引きして湾曲させる方式では実現でき
なかったものが、この発明の流体加圧で実現できる。

また、弾性アクチュエータ９…を挿入部２の外側に、
その長軸方向に沿って設け、またこれを着脱可能として
もよい。

また、弾性アクチュエータ９…に対する加圧量を制御
することによって弾性アクチュエータ９…の硬さを可変
でき、挿入部２のコンプライセンスを発生させることが
できる。

さらに、弾性アクチュエータ９…の加圧状態を検出す
る圧力センサを加圧経路中に設ける他、弾性アクチュエ
ータ９…の変位量を検出するポテンションメータ等を設
けて湾曲状態を検出し、加圧量を精密に制御することが
できる。

また、弾性アクチュエータ９に供給する流体は、気体
に限らず、水、油等の液体であってもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、内視鏡の挿
入部に、流体の供給と排出により、その長軸長が伸縮す
る弾性アクチュエータを設けるとともに、弾性アクチュ
エータは、弾性チューブと、この弾性チューブに設けら
れ、前記流体の供給時に、前記弾性チューブの軸方向の
伸長を抑止するとともに、前記弾性チューブの径方向の
拡張を許す網状部材からなり、弾性アクチュエータの長
軸方向に節を設けて湾曲操作するようにしたから、長尺
な挿入部であっても湾曲部を理想的な形状に湾曲させて
先端構成部を確実に目的部位に指向でき、観察性能を向
上できるという効果がある。さらに、弾性アクチュエー
タを用いて湾曲させることにより、挿入部が他の機器等
に接触しても、損傷を与えることはないという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図はこの発明の第１の実施例を示すもの
で、第１図は内視鏡の挿入部の湾曲部の縦断側面図、第
２図は同じく湾曲した状態の湾曲部の縦断側面図、第３
図は弾性アクチュエータの一部を断面した側面図、第４
図は使用状態の構成図、第５図および第６図はこの発明
の第２の実施例を示すもので、第５図（Ａ）は真直ぐな
状態の一部断面した側面図、（Ｂ）は湾曲した状態の一
部断面した側面図、第６図は第５図（Ａ）のVI−VI線に
沿う断面図、第７図は従来の内視鏡の使用状態の構成図
である。２……挿入部、４……湾曲部、９……弾性アクチュエー
タ、19……節。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】挿入部の先端構成部に観察光学系を備える
とともに、前記挿入部に流体の供給と排出により、その
長軸長が伸縮する弾性アクチュエータを配設した内視鏡
において、前記弾性アクチュエータは、弾性チューブと、この弾性
チューブに設けられ、前記流体の供給時に、前記弾性チ
ューブの軸方向の伸長を抑止するとともに、前記弾性チ
ューブの径方向の拡張を許す網状部材からなり、前記弾
性アクチュエータの長軸方向に節を設けたことを特徴と
する内視鏡。