JP3397940B2 - 電動湾曲内視鏡装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、湾曲部を電気的な駆動
手段で湾曲する内視鏡を備えた電動湾曲内視鏡装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、体腔内などへ細長の内視鏡を
挿入して被検部位の観察や各種処置を行うようにした内
視鏡が広く用いられている。一般に、挿入部を軟性に形
成した内視鏡では挿入部に湾曲部を設け、この湾曲部内
に挿通した湾曲ワイヤなど牽引部材の進退によって湾曲
部を湾曲させる湾曲装置が設けられている。湾曲装置
は、この湾曲装置に設けた湾曲操作手段によって湾曲部
を目的の角度に湾曲させることによって、例えば、挿入
部先端部に配設した観察光学系を目的の方向へ向けて観
察を行ったり、被検部位への挿入を容易に行えるように
している。

【０００３】また、最近では内視鏡の操作部に電動モー
タを配設し、この電動モータの動力を利用して湾曲部に
配設した牽引部材を牽引し、湾曲部を遠隔的に湾曲操作
するようにした電動湾曲タイプの湾曲装置或いは電動湾
曲装置を備えた内視鏡がある。

【０００４】このように、湾曲操作手段に電動モータの
動力を利用した電動湾曲装置を用いることにより、従来
用いられていた手動式の湾曲操作に較べ、操作性が格段
に向上する。このような電動湾曲タイプの湾曲装置を備
えた従来例として例えば特開平６−３０４１２６号公報
がある。

【０００５】一般的に医療用、工業用等の内視鏡の湾曲
部の湾曲角度は上下左右共各９０度以上のものが多い。
たとえば大腸用の内視鏡では上下各１８０度（併せて３
６０度）左右１６０度（併せて３２０度）の湾曲角度が
必要とされる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平６−３０４
１２６号公報の従来例はジョイスティックの傾動角度は
その構造上、上下左右共各６０度（併せて１２０度）程
度を達成することしかできない。

【０００７】このため、このジョイスティックを用いて
湾曲を制御する場合はジョイスティックの傾動角度１２
０度で、３６０度の湾曲角度を制御しなければならなか
った。つまり、必要とされる湾曲角の制御を、その湾曲
角より数倍少ない湾曲角の制御で行わなければならな
い。従って、湾曲部の微調整が難しく、たとえば病変組
織の生検等の湾曲角度の微調整が必要な操作時に、その
微調整を行うことが困難となり、操作性を改善すること
が望まれる。

【０００８】本発明は上述した点に鑑みてなされたもの
で、大きな湾曲角度の指示が可能でしかも、湾曲の微調
整が容易な電動湾曲内視鏡装置を提供することを目的と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段及び作用】内視鏡の湾曲部
の湾曲角を指示するジョイスティックと、前記ジョイス
ティックの指示に応じて前記湾曲部の湾曲角を制御する
制御手段とを有する電動湾曲内視鏡装置において、前記
ジョイスティックは、前記湾曲部の最大湾曲角度より少
ない湾曲角度を指示する第１の領域と、前記第１の領域
以外に設けられた第２の領域とに操作可能になされ、 前
記制御手段は、前記ジョイスティックが前記第１の領域
から前記第２の領域に操作され、更に前記第１の領域に
戻す操作がなされたときに、前記第１の領域において指
示可能な前記湾曲部の湾曲角度を、前記第２の領域への
操作前に設定された前記第１の領域における指示可能な
湾曲角度とは異なる湾曲角度に変更するよう制御するこ
とを特徴とする。そして、第２の領域を用いて第１の領
域により指示する湾曲角度を切り換えて変更することに
より、第１の領域より大きな湾曲角度の指示を可能とす
ると共に、湾曲の微調整も容易にできるようにしてい
る。

【００１０】

【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実施例）図１ないし図６は本発明の第１実施例に
係り、図１は第１実施例の電動湾曲内視鏡装置全体の構
成を示し、図２は上下駆動制御回路の具体的構成を示
し、図３は左右駆動制御回路の具体的構成を示し、図４
はジョイスティックの上下方向の傾動角と発生電圧の状
態を示し、図５及び図６は関数発生回路の入力電圧に対
して発生する出力電圧の特性を示す。

【００１１】図１に示すように本発明の第１実施例の電
動湾曲内視鏡装置は電動湾曲方式の内視鏡１を有し、こ
の内視鏡１は可撓性を有する細長の挿入部２と、この挿
入部２の後端に形成された操作部９１と、この操作部９
１から延出されたユニバーサルコードと、このユニバー
サルコードの末端に設けられたコネクタとを有する。こ
のコネクタは制御装置９２に着脱自在で接続される。

【００１２】挿入部２は可撓性を有する長尺の可撓管部
３と、湾曲自在の湾曲部４と、先端に設けられた先端部
５からなる。操作部９１内には上記湾曲部４を湾曲せし
める上下方向用湾曲モータ６、左右方向用湾曲モータ７
（例えばいづれもＤＣモータからなる）が設けられる。
湾曲モータ６、７には同軸的に回転角検出用のポテンシ
ョメータ８、９及びプーリ１０、１１がそれぞれ設けら
れている。

【００１３】プーリ１０、１１には湾曲ワイヤ１２、１
３が巻回されている。このワイヤ１２、１３を押し引き
することにより、上記湾曲部４を上下左右の任意の方向
に湾曲させることができる。湾曲角度は、例えば大腸用
（の内視鏡の場合）で上下各１８０度（併せて３６０
度）、左右各１６０度（併せて３２０度）、胃十二指腸
用で上２１０度、下９０度（併せて３００度）、左右各
１２０度（併せて２４０度）である。

【００１４】上記先端部５には図示しない撮像素子及び
照明素子が内蔵され、上記コネクタを制御装置９２に接
続することにより、制御装置９２内部の図示しない信号
処理部により撮像素子に対する信号処理が行われ、信号
処理部に接続されたモニタに被検部の像を表示する。

【００１５】上記モータ６、７は制御装置９２内部の上
下及び左右駆動制御回路１６、１７とそれぞれ接続さ
れ、上下及び左右駆動制御回路１６、１７の制御のもと
で駆動される。又、ポテンショメータ８、９の出力信号
は上下及び左右駆動制御回路１６、１７に入力される。

【００１６】操作部９１には湾曲部４の湾曲角を指示す
る湾曲スイッチ、具体的にはジョイスティック１８が設
けられ、このジョイスティック１８の出力信号の内、上
下方向用の出力信号はは上下駆動制御回路１６に、左右
方向用の出力信号は左右駆動制御回路１７にそれぞれ入
力される。ジョイスティック１８は、本体部分から上下
方向に突出し、連動して傾動可能な２つの軸１９、２０
を有し、それぞれ端部に指当て部２１、２２が設けら
れ、一方の指当て部２１にはリセットスイッチ２３が設
けられている。なお、本ジョイスティック１８はいわゆ
る中立復帰タイプで指当て部２１、２２から指を離す
と、例えばバネ等の付勢力により中立位置に復帰する。

【００１７】図４はジョイスティック１８の上下方向の
傾動角と発生電圧の状態を示す。即ち、傾動していない
中立位置では傾動による発生電圧の中央の値の２．５Ｖ
を出力し、上方向に傾動させた場合には３Ｖまでの発生
電圧を出力し、下方向に傾動させた場合には２Ｖまで出
力する。ここで領域Ｘで示す２．１Ｖより大きく２．９
Ｖより小さい電圧は後述の第１の領域に相当し、領域Ｙ
で示す２．１Ｖ以下（で２Ｖまで）あるいは２．９Ｖ以
上（３Ｖまで）の電圧は後述の第２の領域に相当する。
なお、軸１９の傾動角度（領域Ｘ＋領域Ｙ）は例えば上
方向６０度、下方向６０度の計１２０度である。

【００１８】また、左右方向は図示しないが、中立位置
は２．５Ｖを出力し、右方向は３Ｖ、左方向は２Ｖを出
力する。なお、軸１９の傾動角度は例えば右方向６０
度、左下方向６０度の計１２０度である。

【００１９】次に図２、３を参照して上下及び左右駆動
制御回路１６、１７の構成を詳述する。図２に示すよう
に上下駆動制御回路１６は加算回路３１、比較回路３
２、３３、３４、３５、３６、３７、積分回路３８、リ
レーＫ０〜Ｋ３のスイッチ部３９ａ、４０ａ、４１ａ、
４２ａ及びソレノイド部３９ｂ、４０ｂ、４１ｂ，４２
ｂ、ダイオードＤ０〜Ｄ３、減算回路５１、絶対値回路
５２、関数発生回路５３、加算回路５４、可変定電圧電
源５５、プルアップ抵抗Ｒ１、プルダウン抵抗Ｒ２、ア
ンド回路５８、５９、６０、６１、６２、６３、オア回
路６４、６５、オープンコレクタタイプのインバータ６
６、６７、６８、６９からなる。

【００２０】また、図３に示すように左右駆動制御回路
１７は比較回路３６′、リレーＫ２′，Ｋ３′のスイッ
チ部４１ａ′、４２ａ′及びソレノイド部４１ｂ′，４
２ｂ′、ダイオードＤ２′，Ｄ３′、減算回路５１′、
絶対値回路５２′、関数発生回路５３′、加算回路５
４′、可変定電圧電源５５′、アンド回路６２′、６
３′、オープンコレクタタイプのインバータ６８′、６
９′からなる。

【００２１】図２に示すようにジョイスティック１８内
には上下用、左右用可変抵抗７０、７１が設けられる。
可変抵抗７０、７１は軸１９、２０の上下方向への傾動
角度に応じて２〜３Ｖの電圧を出力する（中立位置では
その中央の２．５Ｖ）。

【００２２】つまり、可変抵抗７０の両端は電源端＋Ｖ
及びアース（電位０）に接続され、可変端から傾動角度
に応じた電圧を出力する。この電圧は加算回路３１と、
比較回路３２、３３にそれぞれ入力される。比較回路３
２、３３の基準入力端にはそれぞれ２．９Ｖ及び２．１
Ｖの基準電圧が印加され、可変端からの電圧を基準電圧
と比較し、図４の領域Ｘか領域Ｙかを検出する。

【００２３】そして、比較回路３２は２．９Ｖ以上の電
圧の時に“Ｈ（＝５Ｖ）”レベル（以下、レベルを省
略）の信号を出力し、２．９Ｖより小さいの電圧の時に
“Ｌ”の信号を出力する。比較回路３３は２．１Ｖ以下
の電圧の時に“Ｈ”の信号を出力し、２．１Ｖ以上の時
“Ｌ”の信号を出力する。

【００２４】比較回路３２、３３の出力はそれぞれアン
ド回路６０、６１を通した後、さらにオア回路６４、６
５にそれぞれ入力される。オア回路６４、６５の出力は
それぞれオープンコレクタのインバータ６６、６７を通
して、それぞれリレーＫ０、Ｋ１のソレノイド部３９
ｂ、４０ｂに印加され、そのスイッチ部３９ａ、４０ａ
をそれぞれＯＮ／ＯＦＦ制御する。

【００２５】なお、インバータ６６等はオープンコレク
タのインバータであることを図２等で記号＊で示してい
る。ソレノイド部３９ｂ、４０ｂにはそれぞれダイオー
ドＤ０，Ｄ１が並列に接続され、非通電から通電への切
換時に発生する負極性電圧に対してはＯＮして回路素子
の破壊を防止する。

【００２６】プルアップ抵抗Ｒ１及びプルダウン抵抗Ｒ
２はその一端がそれぞれ電源端＋Ｖ、負の電源端ーＶに
接続され、他端はそれぞれスイッチ部３９ａ、４０ａを
介して共通の積分回路３８に入力される。この積分回路
３８は後述のように制御され、積分された出力電圧の取
り得る値は−１Ｖ〜１Ｖである。初期値は０Ｖである。
なお、積分回路３８内には積分値の上限値を＋１及び下
限値をー１に設定する電圧変換手段とか、入力される電
源端＋Ｖ或いはーＶの電圧を抵抗で分割する手段を有す
る。電源端＋Ｖ、負の電源端ーＶの電圧を＋１、ー１Ｖ
とした場合には必要ない。積分回路３８の出力は加算回
路３１に入力されると共に、比較回路３７に入力され
る。

【００２７】比較回路３７の基準入力端には０Ｖの基準
電圧が印加され（つまりアースに接続され）、この比較
回路３７は０Ｖ以上の電圧の時に“Ｌ（＝０Ｖ）”の信
号を出力する。比較回路３７の出力はアンド回路５８及
び（反転して入力される）アンド回路５９を通した後、
オア回路６４、６５にそれぞれ入力される。

【００２８】また、ジョイスティック１８のプルアップ
抵抗はその一端が電源端＋Ｖに接続され、他端はリセッ
トスイッチ２３を介してアースに接続されると共に、ア
ンド回路５８、５９の入力端にそれぞれ接続されてい
る。このリセットスイッチ２３は、押されない時
“Ｈ”、押された時“Ｌ”の信号を出力する。

【００２９】また、加算回路３１の出力は減算回路５１
に入力されると共に、比較回路３４、３５に入力され
る。比較回路３４、３５の基準入力端にはそれぞれ４Ｖ
及び１Ｖの基準電圧が印加され、加算回路３１からの電
圧を基準電圧と比較し、比較回路３４は４Ｖ以下の電圧
の時に“Ｈ”の信号を出力し、４Ｖより大きい電圧の時
に“Ｌ”の信号を出力する。比較回路３５は１Ｖ以上の
電圧の時に“Ｈ”の信号を出力し、１Ｖより小さい電圧
の時に“Ｌ”の信号を出力する。

【００３０】比較回路３４、３５の出力はそれぞれアン
ド回路６０、６１を通した後、さらにオア回路６４、６
５にそれぞれ入力される。加算回路３１からの電圧から
可変抵抗７２の電圧を減算する減算回路５１の出力は比
較回路３６及び絶対値を求める絶対値回路５２に入力さ
れる。この比較回路３６は２つの基準電圧入力端を有
し、それぞれ０．１Ｖ及びー０．１Ｖの基準電圧が印加
されている。そして、減算回路５１から入力される入力
電圧が−０．１Ｖ以下の時には第１及び第２の出力端Ｑ
ａ及びＱｂから“Ｌ”、“Ｈ”の信号をそれぞれ出力す
る。

【００３１】また、入力電圧が−０．１Ｖ〜０．１Ｖの
時には第１及び第２の出力端Ｑａ及びＱｂから“Ｌ”、
“Ｌ”の信号をそれぞれ出力する。また、入力電圧が
０．１Ｖ以上の時には第１及び第２の出力端Ｑａ及びＱ
ｂから“Ｈ”、“Ｌ”の信号をそれぞれ出力する。

【００３２】第１及び第２の出力端Ｑａ及びＱｂの各出
力はアンド回路６２、６３に入力され、各アンド回路６
２、６３の出力はそれぞれインバータ６８、６９を通し
て、それぞれリレーＫ２、Ｋ３のソレノイド部４１ｂ、
４２ｂに印加され、そのスイッチ部４１ａ、４２ａをそ
れぞれＯＮ／ＯＦＦ制御する。なお、ソレノイド部４０
ｂ、４２ｂにはそれぞれダイオードＤ２，Ｄ３が並列に
接続され、非通電から通電への切換時に発生する負極性
電圧に対してはＯＮして回路素子の破壊を防止する。

【００３３】ポテンショメータ８、９は、それぞれモー
タ６、７の回転角度に応じた電圧を出力する可変抵抗７
２、７３を内蔵する。可変抵抗７２は１〜４Ｖを、７３
は２〜３Ｖをそれぞれ出力する。即ち、上下方向の湾曲
角度が０度の時は中央の電圧値となる２．５Ｖを、上方
向最大湾曲時（例えば大腸用では上方向１８０度）は４
Ｖを、下方向最大湾曲時（例えば大腸用では下方向１８
０度）は１Ｖを出力する。また、左右方向の湾曲角度が
０度の時は中央の電圧値となる２．５Ｖを、右方向最大
湾曲時（例えば大腸用では右方向１６０度）は３Ｖを、
左方向最大湾曲時（例えば大腸用では左方向１６０度）
は２Ｖを出力する。

【００３４】上記ポテンショメータ８に内蔵された可変
抵抗７２の可変端からの出力は減算回路５１と、関数発
生回路５３に入力される。この関数発生回路５３は可変
抵抗７２から出力され、関数発生回路５３に入力される
電圧Ｖ７２に応じて、図５（図２に示す上下方向用の場
合）に示す電圧Ｖ５３を出力する。

【００３５】絶対値回路５２の電圧の絶対値と関数発生
回路５３の出力は加算回路５４により加算された後、可
変定電圧電源５５に入力され、この可変定電圧電源５５
の出力はリレーＫ２、Ｋ３のスイッチ部４１ａ，４２ａ
を介してモータ６を駆動する。可変定電圧電源５５は加
算回路５４の出力電圧に応じた電圧を出力する。

【００３６】ジョイスティック１８の可変抵抗７１の両
端は電源端＋Ｖ及びアース（電位０）に接続され、可変
端から傾動角度に応じた電圧を出力する。この電圧は図
３に示す減算回路５１′に入力される。

【００３７】ポテンショメータ９に内蔵された可変抵抗
７３の可変端からの出力は減算回路５１′と、関数発生
回路５３′に入力される。この関数発生回路５３′は可
変抵抗７３から出力され、この関数発生回路５３′に入
力される電圧Ｖ７３に応じて、図６（図３に示す上下方
向用の場合）に示す電圧Ｖ５３′を出力する。

【００３８】減算回路５１′はジョイスティック１８側
からの電圧からポテンショメータ８側の電圧を減算し、
この減算した出力は図２と同様に比較回路３６′及び絶
対値回路５２′に入力される。この比較回路３６′は２
つの基準電圧入力端を有し、それぞれ０．１Ｖ及びー
０．１Ｖの基準電圧が印加されている。そして、減算回
路５１′から入力される入力電圧が−０．１Ｖ以下の時
には第１及び第２の出力端Ａ及びＢから“Ｌ”、“Ｈ”
の信号をそれぞれ出力する。

【００３９】また、入力電圧が−０．１Ｖ〜０．１Ｖの
時には第１及び第２の出力端Ｑａ及びＱｂから“Ｌ”、
“Ｌ”の信号をそれぞれ出力する。また、入力電圧が
０．１Ｖ以上の時には第１及び第２の出力端Ｑａ及びＱ
ｂから“Ｈ”、“Ｌ”の信号をそれぞれ出力する。

【００４０】第１及び第２の出力端Ｑａ及びＱｂの各出
力はアンド回路６２′、６３′に入力され、各アンド回
路６２′、６３′の出力はそれぞれインバータ６８′、
６９′を通して、それぞれリレーＫ２′、Ｋ３′のソレ
ノイド部４１ｂ′、４２ｂ′に印加され、そのスイッチ
部４１ａ′、４２ａ′をそれぞれＯＮ／ＯＦＦ制御す
る。なお、ソレノイド部４１ｂ′、４２ｂ′にはそれぞ
れダイオードＤ２′，Ｄ３′が並列に接続され、インバ
ータ６８′等の回路素子の破壊を防止する。

【００４１】絶対値回路５２′の電圧の絶対値と関数発
生回路５３′の出力は、加算回路５４′により加算さ
れ、可変定電圧電源５５′に入力され、この可変定電圧
電源５５′の出力はリレーＫ２′、Ｋ３′のスイッチ部
４１ａ′，４２ａ′を介してモータ７を駆動する。

【００４２】可変定電圧電源５５′は加算回路５４′の
出力電圧に応じた電圧を出力する。

【００４３】なお、上述のようにインバータ６６、６
７、６８〜６９′は、いわゆるオープンコレクタタイプ
のインバータで、リレーＫ０，Ｋ１，Ｋ２〜Ｋ３′の各
ソレノイド３９ｂ〜４２ｂ′の通電制御をする。即ち、
入力端が“Ｈ”の時、リレーＫ０，Ｋ１、Ｋ２〜Ｋ３′
のソレノイド３９ａ〜４２ａ′に通電し、スイッチ部３
９ａ，４０ａ，４１ａ〜４２ａ′をＯＮせしめ、“Ｌ”
時はスイッチ部３９ａ〜４２ａ′をＯＦＦにする。

【００４４】このような構成の第１実施例では上下駆動
制御回路１６により、加算回路３１の出力電圧Ｖ３１に
可変抵抗７２の出力電圧Ｖ７２が常に略等しくなる様に
制御される。従って、湾曲部４の上下方向の湾曲角度θ
ＵＤは、加算回路３１の電圧Ｖ３１の関数として次式で
表される。

【００４５】θＵＤ＝（（１８０＋１８０）／（４−
１））×（Ｖ３１−２．５） である。ただし、上方向の湾曲角は正の値で、下方向の
湾曲角は負の値で示す。従って、ジョイスティック１８
の軸１９の上下方向の傾動角度１度あたり、上下方向の
湾曲角に換算して約１度である。

【００４６】積分回路３８の出力をＶ３８、可変抵抗７
０の電圧をＶ７０とすると、２≦Ｖ７０≦３、Ｖ３１＝
Ｖ７０＋Ｖ３８なので、２＋Ｖ３８＜Ｖ３１＜３＋Ｖ３
８である。従って、１２０×（Ｖ３８−０．５）＜θＵ
Ｄ＜１２０×（Ｖ３８＋０．５）である。そして、後述
の様に−１≦Ｖ３８≦１なので、−１８０≦θＵＤ≦１
８０つまり下方向、上方向共１８０度まで湾曲可能であ
る。

【００４７】また、上記のような構成の左右駆動制御回
路１７により、可変抵抗７１の出力電圧Ｖ７１に可変抵
抗７３の出力電圧７３が常に略等しくなる様に制御され
る。従って、湾曲部４の左右方向の湾曲角度θＲＬは、
可変抵抗７１の電圧Ｖ７１の関数として次式で表され
る。

【００４８】θＲＬ＝（（１６０＋１６０）／（３−
２））×（Ｖ７１−２．５） ただし、右方向の湾曲角は正の値で、左方向は負の値で
示す。従って、ジョイスティック１８の軸２０の左右方
向の傾動角度１度あたり、左右方向の湾曲角に換算して
約２．６７度である。なお、２≦Ｖ７１≦３なので−１
６０＜θＲＬ＜１６０である。つまり左方向、右方向共
１６０度まで湾曲可能である。

【００４９】次に本実施例の作用を説明する。初期状態
（電源を入れてジョイスティック１８を一度も操作しな
い状態）では、リセットスイッチ２３がＯＦＦ、可変抵
抗７０、７１、７２、７３が共に２．５Ｖの出力であ
る。

【００５０】簡単のために上下方向と左右方向に分けて
説明する。まず、上下方向について説明する。 ａ）ジョイスティック１８の指当て部２１、２２をたと
えば左手の親指、人差し指で押さえ、（この時、親指で
リセットスイッチ２３を同時に押さえる）軸１９、２０
を上下（左右）の所望の方向、角度に傾動する。リセッ
トスイッチ２３がＯＮとなるので、アンド回路５８、５
９はともに常に“Ｌ”となる。

【００５１】可変抵抗７０の出力が２．１Ｖより大き
く、２．９Ｖより小さい時、即ち図４の領域Ｘでは、
（積分回路３８の出力が０Ｖなので加算回路３１の出力
は可変抵抗７０の出力と同じ値である）比較回路３２〜
３５の出力は“Ｌ”、“Ｌ”、“Ｈ”、“Ｈ”，であ
る。従って、インバータ６６、、６７の入力がともに
“Ｌ”となり、スイッチ部３９ａ、４０ａともＯＦＦで
ある。よって積分回路３８の出力は０Ｖのままである。

【００５２】一方、加算回路３１の出力と可変抵抗７２
の出力は減算され、比較回路３６により比較される。−
０．１Ｖよりも大きく０．１Ｖより小さい時はインバー
タ６８、６９の入力がともに“Ｌ”となり、しかしてス
イッチ部４１ａ、４２ａがともにＯＦＦで、モータ６に
電力は供給されない。従ってモータ６は回転しないた
め、湾曲部４は湾曲しない。

【００５３】減算回路５１の出力が０．１Ｖ以上の時、
即ち“加算回路３１の出力一可変抵抗７２の出力”が
“０．１Ｖ”以上の時はインバータ６８、６９の入力は
“Ｈ”“Ｌ”となる。従ってスイッチ部４１ａ、４２ａ
がそれぞれＯＮ、ＯＦＦとなり、モータ６には上方向に
湾曲する様に、かつ後述の可変定電圧電源５５の電圧値
に応じた速度、トルクで回転する。

【００５４】減算回路５１の出力がー０．１Ｖ以下の時
即ち“加算回路３１の出力一可変抵抗７２の出力”が
“−０．１Ｖ”以下の時はインバータ６８、６９の入力
は“Ｌ”“Ｈ”となる。従ってスイッチ部４１ａ、４２
ａがそれぞれＯＦＦ、ＯＮとなり、モータ６には下方向
に湾曲する様に、かつ後述の可変定電圧電源５５の電圧
値に応じた速度、トルクで回転する。

【００５５】つまり、加算回路３１の出力、即ち（現在
積分回路３８の出力が０Ｖのため）可変抵抗７０の値と
可変抵抗７２の値が常に一致する様にモータ６は回転す
る。換言すれば、ジョイスティック１８の軸１９の上下
方向の傾動角度と湾曲部４の上下方向の湾曲角度が常に
一致する様に制御される。

【００５６】ここで、積分回路３８の出力が０Ｖの時、
加算回路３１の出力値と可変抵抗７０の出力値が一致す
る。即ち、ジョイスティック１８の軸１９の上下方向が
中立状態の時（可変抵抗７０の出力値２．５Ｖ）は湾曲
部４の湾曲角度は上下方向０度である。従って、２．１
＜Ｖ３１＝Ｖ７０＜２．９は−４８＜θＵＤ＜４８であ
る。ここまでは領域Ｘ内での作用であり、この領域Ｘ内
では微調整を容易に行うことができる。

【００５７】ｂ）次に図４に示す様に、ジョイスティッ
ク１８の軸１９を上方向に一杯傾け、領域Ｙに示す２．
９Ｖ以上の可変抵抗７０の出力にする状態にまで傾動さ
せた場合の作用を説明する。

【００５８】このように上方向の領域Ｙまで傾けると、
積分回路３８の出力は現在“０Ｖ”なので、比較回路３
２〜３５の出力は“Ｈ”、“Ｌ”、“Ｈ”、“Ｈ”とな
る。従ってスイッチ部３９ａ、４０ａはＯＮ、ＯＦＦと
なる。

【００５９】そしてスイッチ部３９ａのＯＮにより積分
回路３８の出力は０Ｖからだんだん１Ｖに近づきやがて
１Ｖとなる。すると加算回路３１の出力は３＋１＝４Ｖ
となり４Ｖを指示する。この時、比較回路３２〜３５は
“Ｈ”、“Ｌ”、“Ｈ”、“Ｈ”となり、スイッチ部３
９ａ、４０ａはＯＮ、ＯＦＦとなる。

【００６０】一方、加算回路３１の出力４Ｖと可変抵抗
７２の出力が減算され、可変抵抗７２の出力が４Ｖとな
るまでスイッチ部４１ａ、４２ａはＯＮ、ＯＦＦとな
り、モータ６は湾曲部４を上方向に湾曲させるように回
転する。加算回路３１の出力が４Ｖを越えると比較回路
３２〜３５の出力は“Ｈ”、“Ｌ”、“Ｌ”、“Ｈ”と
なり、スイッチ部３９ａ、４０ａは共にＯＦＦとなる。
従って積分回路３８は１Ｖを越えることは無い。ここで
Ｖ３１＝４Ｖの時はθＵＤ＝１８０である。従って、領
域Ｘから領域Ｙ側に傾動すると、速やかに大きく湾曲さ
せることができる。

【００６１】ｃ）次に、ジョイスティック１８の軸１９
を下方向に戻すと、可変抵抗７０は２Ｖに近づいてい
く。２．１Ｖよりも大きい時は積分回路３８の出力がま
だ１Ｖのため加算回路３１の出力は３．１Ｖより大き
い。従って、比較回路３２〜３５は“Ｌ”、“Ｌ”、
“Ｈ”、“Ｈ”の出力となる。従ってスイッチ部３９
ａ、４０ａはＯＮ、ＯＦＦとなり、積分回路は１Ｖのま
まである。

【００６２】一方、加算回路３１の出力と可変抵抗７２
の出力が減算され、可変抵抗７２の出力が加算回路３１
の出力と一致するまでスイッチ部４１ａ、４２ａはＯＦ
Ｆ、ＯＮとなり、モータ６は湾曲部４を下方向に湾曲さ
せるように回転する。

【００６３】ここで、積分回路３８の出力が１Ｖの時
は、ジョイスティック１８の軸１９が中立状態の時（可
変抵抗７０の出力値；Ｖ７０＝２．５）は加算回路３１
の出力値は３．５Ｖであり、湾曲部４の湾曲角度は上方
向１２０度である。このため、２．１＜Ｖ７０＜２．９
では３．１＜Ｖ３１＜３．９に相当し、７２＜θＵＤ＜
１６８である。

【００６４】従って、上述のｂ）のように領域ＸからＹ
に遷移する過程では大きな湾曲角度に速やかに設定で
き、逆にこの過程では大きな湾曲角度での微調整はしに
くいが、ｃ）のように領域Ｘに戻すような操作を行う
と、この場合には領域Ｘは大きな角度側での傾動領域に
設定されていることになるので、微調整が容易にできる
ことになる。

【００６５】ｄ）さらにジョイスティック１８の軸１９
を下方向に戻すと可変抵抗７０は２．１Ｖ以下となる。
すると、比較回路３２〜３５は“Ｌ”、“Ｈ”、
“Ｈ”、“Ｈ”となり、スイッチ部３９ａ、４０ａはＯ
ＦＦ、ＯＮとなる。従って積分回路３８はだんだん−１
Ｖに近づいていく。ここで例えば、積分回路３８の出力
が０Ｖの時に可変抵抗７０の出力を２．１Ｖより大きく
なる様にジョイスティック１８の軸１９を戻すと、前述
のように２．１＜Ｖ３１＝Ｖ７０＜２．９は−４８＜θ
ＵＤ＜４８である。

【００６６】ｅ）さらにジョイスティック１８の軸１９
を下方向に戻すと可変抵抗７０は２．１Ｖ以下となる。
すると、比較回路３２〜３５は“Ｌ”、“Ｈ”、
“Ｈ”、“Ｈ”となり、スイッチ部３９ａ、４０ａはＯ
ＦＦ、ＯＮとなる。従って積分回路３８はだんだん−１
Ｖに近づいていく。−１Ｖとなると（可変抵抗７０の出
力が２Ｖとすると）加算回路３１は１Ｖとなる。しかし
て、湾曲部４は−１８０度即ち下方向１８０度に湾曲す
る。

【００６７】ｆ）ここで、積分回路３８の出力が−１Ｖ
の時に、ジョイスティック１８の軸１９を中立状態にす
ると、この時（可変抵抗７０の出力値；Ｖ７０＝２．
５）は加算回路３１の出力値が１．５Ｖであり、湾曲部
４の湾曲角度は下方向１２０度である。従って、２．１
＜Ｖ７０＜２．９は１．１＜Ｖ３１＜１．９に相当し、
−１６８＜θＵＤ＜７２である。

【００６８】ｇ）次に、ジョイスティック１８の軸１９
を上方向に傾動し、可変抵抗７０の出力が２．９Ｖ以上
になると、比較回路３２〜３５は“Ｈ”、“Ｌ”、
“Ｈ”、“Ｈ”となり、スイッチ３９、４０がＯＮ、Ｏ
ＦＦとなり、積分回路３８の出力が−１Ｖからだんだん
プラス方向に近づく。従って加算回路３１の出力も２Ｖ
から増加し、これに追従するように湾曲部４も上方向に
湾曲する。

【００６９】以上のような操作をして、所望の方向に湾
曲させ、観察、処置等を行う。そして、湾曲部４をスト
レートに戻したい時には、ジョイスティック１８の指当
て部２１、２２から指を離す。すると、リセットスイッ
チ２３がＯＦＦとなると共に、軸１９、２０が付勢力に
より中立位置に自動的に復帰する。従って、可変抵抗７
０の電圧Ｖ７０＝２．５Ｖとなる。

【００７０】一方、積分回路３８の電圧Ｖ３８＜０の時
は、スイッチ部３９ａ、４０ａがＯＮ、ＯＦＦとなり、
最終的にＶ３８＝０となる。また、積分回路３８の電圧
Ｖ３８＞０の時は、スイッチ部３９ａ、４０ａがＯＦ
Ｆ、ＯＮとなり、最終的にＶ３８＝０となる。即ち、加
算回路電圧Ｖ３１＝２．５となり、湾曲部４は上下方向
に０度となる。

【００７１】ところで、この時、可変抵抗７３の出力Ｖ
７３＝２．５となり、湾曲部４は左右方向も０度とな
る。しかして湾曲部４はストレートとなる。

【００７２】なお、以下にモータ６に加える電圧につい
て図５にもとづき説明する。減算回路５１の電圧Ｖ５１
は、Ｖ５１＝Ｖ３１−Ｖ７２である。ジョイスティック
１８の軸１９を素早く傾動させると、湾曲部４の湾曲応
答時間により、一瞬Ｖ３１とＶ７２の差が大きくなる。
即ち絶対値回路５２の出力電圧は大きくなる。

【００７３】従って、軸１９の傾動角度を大きく或いは
早くすればするほど、可変定電圧電源５５の入力電圧は
大きくなり、従って、モータ６に加わる電圧が大きくな
る。即ち、モータ６の回転速度、トルクが大きくなる。
よって、素早く、大きく軸１９を傾動させた場合でも湾
曲部４が素早く湾曲し、非常にレスポンスが良い。

【００７４】一方、関数発生回路５３は、ポテンショメ
ータ８の可変抵抗７２の出力電圧Ｖ７２に応じて図５に
示す出力電圧を発生する。即ち、湾曲部４の湾曲角度が
上方向或いは下方向に大きくなればなるほど、関数発生
回路５３は大きな電圧を発生し、可変定電圧電源５５の
入力も大きくなり、従ってモータ６の回転速度、トルク
が大きくなる。但し、湾曲角度が大きくなると、モータ
６に加わる負荷が大きくなるので実際には、ほぼ同じス
ピードでモータ６は回転する。

【００７５】次に左右方向の制御について説明する。上
下方向と異なる部分だけ説明する。上下方向ではジョイ
スティック１８の可変抵抗７０の電圧と積分回路３８の
電圧を加算した加算回路３１の電圧とポテンショメータ
８の可変抵抗７２の電圧と比較しており、加算回路３
１、可変抵抗７２の出力電圧は共に１〜４Ｖであるのに
対し、左右方向はジョイスティック１８の可変抵抗７１
の電圧とポテンショメータ９の可変抵抗７３の電圧と直
接比較しており、その取り得る電圧も２〜３Ｖである。
また、関数発生回路５３′は、図６に示す電圧を出力を
する。

【００７６】従って、ジョイスティック１８の軸１９、
２０の左右方向の傾動角度に応じて、ポテンショメータ
９の可変抵抗７３の電圧が、ジョイスティック１８の可
変抵抗７１の電圧に一致する様に湾曲部４が湾曲する。
なお、関数発生回路５３、５３′の出力は、湾曲角度が
増加する方向だけ発生る様にしても良い。また、湾曲角
度が増加する方向の増幅率を、減少する方向の増幅率よ
り大きくしても良い。

【００７７】なお、ジョイスティック１８の傾動角度、
可変抵抗７０、７１、７２、７３の出力電圧値、積分回
路３８の取り得る電圧値、関数発生回路５３、５３ａの
電圧特性は任意に変更可能である。上記ワイヤ１２、１
３及び図示しないワイヤ挿通用の案内コイルの少なくと
も一方を微振動させる手段を設け、摩擦力を低減するよ
うにしても良い。或いはモータ６、７の正転、逆転を細
かく行う等してワイヤ１２、１３を軸方向に微振動させ
る手段を設け、摩擦力を低減するようにしても良い。

【００７８】湾曲角を大きくする方向のモータ駆動電圧
を、小さくする方向の電圧より大きくしても良い。ま
た、湾曲角を大きくする方向のモータ駆動時間を、小さ
くする方向の時間よりも長くしても良い。このようにし
て湾曲操作時の湾曲駆動動作の違和感を軽減しても良
い。

【００７９】この第１実施例は以下の効果を有する。ジ
ョイスティック１８の上下方向の傾動操作に対して、傾
動角度が領域Ｘと領域Ｙとのいずれであるかを検出し、
かつ一方から他方の領域への遷移に応じて、湾曲制御の
内容を変更或いは切換えるするようにして、ジョイステ
ィック１８の傾動操作領域に対応する湾曲指示の湾曲指
示領域を切り換えるような制御を行っているので、ジョ
イスティック１８の傾動操作の領域よりもはるかに広い
湾曲制御を可能とすると共に、各湾曲指示領域に対して
広い傾動操作領域を対応させることができるので、微調
整の作業が容易にできる。

【００８０】つまり、上下方向は左右方向より微調整す
ることができ、微調整機能（微調整性とも記す）を向上
できる。又、左右方向は上下方向より応答性が良い。

【００８１】従って、挿入部２を回転させて方向をあわ
せ、応答性が要求される際には左右方向の湾曲操作を多
用し、微調整性が要求される際には上下方向の湾曲操作
を多用することにより、応答性、微調整性ともに優れた
電動湾曲内視鏡装置を実現できる。上下方向と左右方向
で、異なる制御をしたことにより、相反する特性を装置
トータル的には可能にしている。

【００８２】湾曲角度に応じてモータ６、７にかける電
圧を図５、６の様に変化させた。この制御をしないと例
えば湾曲角度が大きくなるとモータ６、７にかかる負荷
も大きくなるためにジョイスティック１８の可変抵抗７
０、７１の電圧とポテンショメータ８、９の可変抵抗７
２、７３の電圧が一致する前にモータ６、７がストップ
してしまい、実際の湾曲角度が小さくなりがちだった
が、本実施例の制御により湾曲角度によらず、ジョイス
ティック１８による湾曲指示値と、実際の湾曲角度が精
度良く一致するようにできる。

【００８３】上下方向では上述の制御をしたので、ジョ
イスティック１８の軸１９の傾動角度に対する湾曲部４
の湾曲角度の割合が小さくできたので非常に微調整しや
すい。具体的には、ジョイスティック１８の上下方向の
傾動角度１２０度で、湾曲角度１２０度分を制御し、し
かも湾曲角度を上下方向併せて３６０度制御可能とした
ため、非常に微調整しやすい。一方、左右方向では、ジ
ョイスティック１８の傾動角度１２０度で湾曲角度３２
０度制御できるので、レスポンスが非常に良い。

【００８４】中立復帰するジョイスティック１８にリセ
ットスイッチ２３を設けたので、ジョイスティック１８
から指を離すだけで簡単に湾曲部４をストレートに戻す
ことができる。このリセットスイッチ２３を設けない
と、湾曲部４をストレートに戻す時にジョイスティック
１８を逆側に一杯倒して、積分回路３８の出力が０にな
るまでジョイスティック１８を操作していなければなら
なかった。

【００８５】湾曲（操作）スイッチ部、詳しくはジョイ
スティック１８の指当て部２１、２２を複数設けたので
レバー（軸１９、２０）の微調整が非常にしやすいとい
う効果もある。このように複数の指当て部２１、２２に
したことに対する背景等を以下に説明する。

【００８６】上記従来技術（特開平６−３０４１２６号
公報）の図４、５に示すように、ジョイスティック、ジ
ョイパッドとも指当て部が１箇所しかなかった。したが
って、親指一本だけで操作していたので、微調整がやり
にくいとか、親指が不意に外れたりして操作性を向上す
ることが困難であった。

【００８７】このため、微調整が容易で操作性を向上す
ることを目的として、上記のようにジョイスティック１
８に複数の指当て部２１、２２を設けてこの目的を達成
するようにしている。本実施例におけるジョイスティッ
ク１８は後述する図９のように操作部９１から互いに反
対方向に連動して傾動自在の軸１９、２０が突出し、各
端部に指当て部２１、２２が形成されている。

【００８８】従って、例えば親指をリセットスイッチ２
３が設けてある指当て部２１に当て、親指以外の例えば
中指を他方の指当て部２２に当て、それぞれ軸１９、２
０を保持する。そして、湾曲操作を行う場合には片方の
指だけで操作し、微調整時等、必要に応じて両指で操作
する。

【００８９】例えば、通常は親指のみで軸１９を操作
し、微調整時には両指で操作する。このように両指で操
作する場合には、一方の指で傾動し過ぎないように傾動
操作に対して傾動を抑制するよう保持し、他方の指で微
小量ずつ傾動する操作を円滑に行うことが容易になる。
また、親指が不意に外れたりしても、他方の指で保持し
ているので、外れたために大きく傾動させてしまう等の
ことも防止できる等操作性を向上できる。

【００９０】これに対し、一方の指のみでしか傾動する
操作が行えないと、細かく傾動しようとしても大きく傾
動させてしまう等、傾動操作に対して傾動を抑制して少
しづつ行わせるようなことがしにくい。つまり、微調整
がしにくい。

【００９１】また、上述のように上下方向と左右方向
で、異なる湾曲駆動制御（方式）を採用したことによ
り、相反する特性を装置トータル的には可能にしている
点に関連する背景等を以下に説明する。

【００９２】内視鏡検査では、対象物に近接して観察す
る際微調整性と、遠景での湾曲レスポンスが要求され
る。一般的に内視鏡の湾曲角度が大きくなるほど湾曲モ
ータにかかる負荷が大きくなる。

【００９３】上記従来技術（特開平６−３０４１２６号
公報）では上下方向と左右方向の湾曲制御方式が同一で
あった。従って、たとえば微調整性を重視した設定にす
ると応答性が悪くなり、応答性を重視した設定にすると
微調整性が悪くなってしまう。

【００９４】又、湾曲角を大きくする場合と小さくする
場合で同一の電力をモータにかけると、負荷の大きい方
向即ち湾曲角を大きくする方向の湾曲応答性が悪くな
り、逆に負荷の小さい方向即ち湾曲角を小さくする方向
の湾曲微調整性が悪くなる。

【００９５】このような欠点を考慮して、湾曲の微調整
が容易でしかも湾曲応答性が良好な電動湾曲内視鏡装置
を提供することを目的とし、上記のように上下方向と左
右方向で、異なる湾曲駆動制御（方式）を採用してこの
目的を達成している。

【００９６】（第２実施例）次に本発明の第２実施例を
説明する。この第２実施例の全体構成は図１と同様であ
るが、第１実施例のジョイスティック１８の代わりに図
７に示すジョイスティック１１８を使用する。また、図
１における上下及び左右駆動制御回路１６、１７をＣＰ
Ｕによりソフトウェア的に構成している。従って、第１
実施例と異なる部分のみ説明する。

【００９７】図７に示すジョイスティック１１８の操作
による機能を説明する。簡単の為に上下方向のみ説明す
る。左右方向は同様のため説明を略す。ジョイスティッ
ク１１８は上下（及び左右）方向とも中立位置では２．
５Ｖを出力する。また、ジョイスティック１１８の傾動
範囲に対するその出力電圧は１．５Ｖ〜３．５Ｖであ
る。なお、２Ｖ〜３Ｖの領域Ｘとそれ以外の領域Ｙを有
する。ジョイスティック１８の出力電圧は、上下及び左
右駆動制御回路１６、１７に入力される。

【００９８】第１実施例とは上下及び左右駆動制御回路
１６、１７の制御が異なる。以下に上下及び左右駆動制
御回路１６、１７の作用を説明する。なお、上下方向と
左右方向の作用は同じため、上下方向のみ図８に示すフ
ローチャートに従い説明する。

【００９９】基本的には第１実施例の上下方向の制御を
ソフトウェア的に行ったものである。第１実施例の積分
回路３８の出力Ｖ３８をシフト量Ａで示す。このシフト
量Ａは−１≦Ａ≦１を取り得る。まず、ステップＳ１の
初期設定でシフト量Ａを０に設定する。

【０１００】次のステップＳ２でジョイスティック１８
の出力電圧をＡ／Ｄコンバータを介してＣＰＵは読み込
み、例えばＲＡＭのジョイスティック１８の上下方向電
圧記憶領域（以下ではＪＳＵＤと略記する）に記憶す
る。なお、ＪＳＵＤの取り得る値は１．５Ｖ〜３．５Ｖ
である。

【０１０１】また、次のステップＳ３でポテンショメー
タ８の出力電圧をＡ／Ｄコンバータを介してＣＰＵは読
み込み、例えばＲＡＭのポテンショメータ８の電圧記憶
領域（以下ではＰＭＵＤと略記する）に記憶する。図８
ではポテンショメータ８をＰＭと略記している。ＰＭＵ
Ｄの取り得る値は、１Ｖ〜４Ｖである。

【０１０２】次のステップＳ４でＣＰＵはＪＳＵＤはど
の電圧領域？の判断を行う。つまり、ＣＰＵはＪＳＵＤ
の電圧値が１．５≦ＪＳＵＤ＜１．８、１．８≦ＪＳＵ
Ｄ＜２、２≦ＪＳＵＤ≦３、３＜ＪＳＵＤ≦３．２、
３．２＜ＪＳＵＤ≦３．５のいずれの電圧領域にあるか
を比較する。

【０１０３】そして、ＪＳＵＤの電圧値が１．５≦ＪＳ
ＵＤ＜１．８の場合には、ステップＳ５に示すようにシ
フト量Ａから０．２を引いた値をシフト量Ａとし、ステ
ップＳ９に移る。また、ＣＰＵはＪＳＵＤの電圧値が
１．８≦ＪＳＵＤ＜２の場合には、ステップＳ６に示す
ようにシフト量Ａから０．１を引いた値をシフト量Ａと
し、ステップＳ９でＪＳＵＤの値を２にする。また、Ｃ
ＰＵはＪＳＵＤの電圧値が２≦ＪＳＵＤ≦３の場合に
は、そのままステップＳ１１に移る。

【０１０４】また、ＣＰＵはＪＳＵＤの電圧値が３＜Ｊ
ＳＵＤ≦３．２の場合には、ステップＳ７に示すように
シフト量Ａに０．１を加算した値をシフト量Ａとし、ス
テップＳ１０に移る。また、ＣＰＵはＪＳＵＤの電圧値
が３．２＜ＪＳＵＤ≦３．５の場合には、ステップＳ８
に示すようにシフト量Ａに０．２を加算した値をシフト
量Ａとし、ステップＳ１０でＪＳＵＤの値を３にする。
なお、このような処理により、ステップＳ１１に移る前
にＪＳＵＤの取り得る値は２Ｖ〜３Ｖに設定されること
になる。

【０１０５】ステップＳ１１ではＣＰＵはシフト量Ａは
どの電圧領域？の判断を行う。つまり、ＣＰＵはシフト
量Ａの電圧値がＡ＜ー１、ー１≦Ａ≦１、１＜Ａのいず
れの電圧領域にあるかの判断を行う。

【０１０６】そしてＣＰＵはシフト量Ａの電圧値がＡ＜
ー１の場合にはステップＳ１２に示すようにシフト量Ａ
をー１に設定する。また、ー１≦Ａ≦１の場合にはステ
ップＳ１４に移る。また、１＜Ａの場合にはステップＳ
１３に示すようにシフト量Ａを１に設定する。

【０１０７】ステップＳ１４ではＪＳＵＤの電圧値にシ
フト量Ａを加算した値を新たにＪＵＤとして定義する。
この値ＪＵＤは、第１実施例の加算回路３１の出力値Ｖ
３１に相当し、この値ＪＵＤの取り得る値は１Ｖ〜４Ｖ
である。

【０１０８】次のステップＳ１５でＰＭＵＤとこの値Ｊ
ＵＤとの大小関係を判断する。つまり、ＣＰＵはＰＭＵ
Ｄ＞ＪＵＤ、ＰＭＵＤ＝ＪＵＤ、ＰＭＵＤ＜ＪＵＤのい
ずれであるかを判断する。

【０１０９】そして、ＰＭＵＤ＞ＪＵＤの場合にはステ
ップＳ１６に示すように｜ＪＵＤ−ＰＭＵＤ｜の大きさ
に応じたスピードでＤＯＷＮ方向に湾曲させる。また、
ＪＵＤ＝ＰＭＵＤの場合にはステップＳ１７に示すよう
に湾曲をストップさせる。また、ＰＭＵＤ＜ＪＵＤの場
合にはステップＳ１８に示すように｜ＪＵＤ−ＰＭＵＤ
｜の大きさに応じたスピードでＵＰ方向に湾曲させる。
そして、ステップＳ１６〜１８の処理後にステップＳ２
に戻る。

【０１１０】このように制御することにより、ジョイス
ティック１１８を傾動することにより、ＪＳＵＤの値が
変化し、シフト量Ａを加えた変数ＪＵＤと一致する様に
モータ６を回転させる。従って、ジョイスティック１１
８の傾動に湾曲部４が追従して湾曲する。

【０１１１】湾曲部４の上下方向湾曲角度；θＵＤ＝１
２０×（ＪＵＤ−２．５）に従って湾曲する。即ち、第
１実施例の上下方向と同様に、ジョイスティック１１８
の傾動角度１度あたり湾曲部４の湾曲角度１度に相当す
る。

【０１１２】第１実施例と異なり、ステップＳ４のＪＳ
ＵＤはどの電圧領域？の判断では、領域Ｙが２段階で評
価される。即ち、シフト量Ａを０．１づつ変化するか、
０．２づつ変化させるかが判断される。なお、ジョイス
ティックの中立復帰はあっても無くても良い。

【０１１３】この第２実施例は以下の効果を有する。シ
フト量Ａの値を０．１づつ変化させるか、０．２づつ変
化させるかの、切換がジョイスティック１１８の傾動角
度によって切換られるので操作性が良い。その他に、第
１実施例の上下方向の制御に対する効果と殆ど同様の効
果を有する。

【０１１４】（第３実施例）次に本発明の第３実施例を
説明する。この実施例の全体構成は図１に示すものと同
様である。但し、図１のジョイスティック１８の代わり
に図９に示すジョイスティック２１８が採用されてい
る。このジョイスティック２１８は第１実施例のジョイ
スティック１８と同様に操作部９１から２つの軸２１
９、２２０がジョイスティック本体の上下に一体的に突
設され、各端部に指当て部２２１、２２２が設けられて
いる。

【０１１５】この実施例ではさらにジョイスティック２
１８による最大傾動角度付近を検出できるように例えば
上及び下方向の最大の傾動角度付近には感圧素子、より
具体的には感圧抵抗素子としての感圧ゴム２０１、２０
２がそれぞれ配置され、従って軸２１９を上又は下方向
に最大の傾動角度付近まで傾動した場合には感圧ゴム２
０１又は２０２を押圧し、押圧された感圧ゴム２０１又
は２０２が押圧により抵抗値等が変化して軸２１９のそ
の角度までの傾動を検出できるようにしている。

【０１１６】図９では軸２１９による上下方向の最大の
傾動角度を検出する感圧ゴム２０１、２０２のみを示
し、図示していないがその他に軸２２０に対しても同様
に設けてあるし、左右方向の最大の傾動角度を検出する
感圧素子の設けてある。

【０１１７】ジョイスティック２１８の出力により領域
Ｘが検出されるが、３Ｖ付近の領域Ｙｕと、２Ｖ付近の
領域Ｙｄではそれぞれ感圧ゴム２０１、２０２で検出さ
れた出力が、領域Ｘとその両側の境界領域Ｙｕ，Ｙｄの
判断に利用される。

【０１１８】また、図１の上下及び左右駆動制御回路１
６、１７は第２実施例と同様にソフトウェア的に構成し
ている。図１０を参照してこの実施例の湾曲駆動の制御
内容を説明する。左右方向は上下方向と同様であるの
で、上下方向のみに対して説明する。

【０１１９】ステップＳ２１〜２３は図８のステップＳ
１〜３と同様である。なお、ＪＳＵＤの取り得る値は２
Ｖ〜３Ｖである。また、ＰＭＵＤは１〜４Ｖである。

【０１２０】次のステップＳ２４で感圧ゴムの出力は？
の判断する。つまり、ＣＰＵは感圧ゴム２０１、２０２
の出力Ｙｕ′，Ｙｄ′を取り込み、出力Ｙｕ′，Ｙｄ′
の電圧からどの領域にあるかを判断する。

【０１２１】そして、判断結果がＹｄ′＞０．５＆Ｙ
ｕ′＝０の場合にはステップＳ２５に示すようにステッ
プＳ５と同様の処理を行い、ステップＳ２９に移る。ま
た、判断結果が０．５≧Ｙｄ′＞０．２＆Ｙｕ′＝０の
場合にはステップＳ２６に示すようにステップＳ６と同
様の処理を行い、ステップＳ２９に移る。また、Ｙｄ′
≦０．２＆Ｙｕ′≦０．２の場合にはステップＳ２９に
移る。また、０．５≧Ｙｕ′＞０．２＆Ｙｄ′＝０の場
合にはステップＳ２７に示すようにステップＳ７と同様
の処理を行い、ステップＳ２９に移る。また、Ｙｕ′＞
０．５＆Ｙｄ′＝０の場合にはステップＳ２８に示すよ
うにステップＳ８と同様の処理を行い、ステップＳ２９
に移る。

【０１２２】ステップＳ２９はステップＳ１１と同様に
シフト量Ａはどの電圧領域？の判断処理を行し、その判
断結果に応じてＡ＜ー１の場合にはステップＳ３０、ー
１≦≦１の場合にはステップＳ３２、１＜Ａの場合には
ステップＳ３１に移る。ステップＳ３０，３１は図８の
ステップＳ１２，１３と同じ処理である。

【０１２３】ステップＳ３２ではステップＳ１４と同様
にＪＳＵＤにシフト量Ａを加算した値をＪＵＤと設定す
る。 第２実施例と同様にＪＵＤの取り得る値は１〜４
Ｖとなる。次のステップＳ３３でステップＳ１５と同じ
判断を行う。

【０１２４】そして、ＰＭＵＤ＞ＪＵＤの場合にはステ
ップＳ３４に示すように｜ＪＵＤ−ＰＭＵＤ｜の大きさ
に応じたスピードでＤＯＷＮ方向に湾曲させ、ステップ
Ｓ２２に戻る。また、ＪＵＤ＝ＰＭＵＤの場合にはステ
ップＳ２２に戻る。

【０１２５】また、ＰＭＵＤ＜ＪＵＤの場合にはステッ
プＳ３５に示すように｜ＪＵＤ−ＰＭＵＤ｜の大きさに
応じたスピードでＵＰ方向に湾曲させ、ステップＳ２２
に戻る。

【０１２６】このように制御することにより、ジョイス
ティック２１８の軸２１９、２２０を傾動することによ
り、ＪＳＵＤの値が変化し、シフト量Ａを加えた値ＪＵ
Ｄと一致する様にモータ６を回転し、従って、ジョイス
ティック２１８の傾動に湾曲部４が追従して湾曲する。
そして湾曲部４の上下方向湾曲角度；θＵＤ＝１２０×
（ＪＵＤ−２．５）に従って湾曲する。

【０１２７】第２実施例と同様に、領域Ｙが２段階で評
価される。即ち、シフト量Ａを０．１づつ変化するか、
０．２ずつ変化させるかが判断される。但し、その判断
は感圧素子である感圧ゴム２０１、２０２の出力により
なされる。上方向用感圧ゴム２０１、あるいは下方向用
感圧ゴム２０２の出力が０．２Ｖより大きいかどうかに
より判断される。

【０１２８】この実施例は以下の効果を有する。位置変
化により詳しくは傾動角により出力変化する傾動検出素
子と、押圧力により出力変化する感圧素子を組み合わせ
た湾曲スイッチ部を設けたことにより、湾曲シフト時の
感触が非シフト時の感触と異なるため、操作感が良い。

【０１２９】（第３実施例の変形例）第３実施例におい
て、湾曲スイッチ部としてのジョイスティック２１８の
代わりに図１１に示すようなジョイスティック３１８を
採用しても良い。ジョイスティック３１８は軸３１９
と、トラックボール３２２と、指当て部３３１と軸３１
９に粘着された歪ゲージ３０１、３０２からなる。

【０１３０】なお、トラックボール３２２は第２の指当
て部を構成するように操作部９１から軸３１９の反対方
向に露出する。また、感圧ゴムの代わりに歪ゲージ３０
１、３０２が上下、左右方向検出用に２個設けられてお
り（図１１では左右方向検出用のものは図示略）、図９
と同様に領域Ｙｕ，Ｙｄの検出に採用される。

【０１３１】（第４実施例）次に本発明の第４実施例を
図１２を参照して説明する。図１２に示すように湾曲ス
イッチ部４１８は指当て部４２１が上下方向の湾曲を指
示するリング部材４２１ａと、左右方向の湾曲／停止の
指示するＯＮ／ＯＦＦスイッチ部４２１ｂからなる。上
下方向を矢印の様に回動すると、リング部材４２１ａの
中心に同軸的で接続された図示しない可変抵抗の抵抗値
が変化し、その抵抗値は上下駆動制御回路４１６に入力
する。この上下駆動制御回路４１６は上下駆動制御回路
１６と同様で、それ以降は第１実施例と同様である。

【０１３２】また、左右方向の指当て部４２１ｂを押さ
えると、そのＯＮ／ＯＦＦ信号は左右駆動制御回路４１
７に入力される。この左右駆動制御回路４１７は、ＯＮ
／ＯＦＦスイッチ部４２１ｂの右側を押圧して右方向湾
曲を指示するＯＮ信号が入力されると左右用湾曲モータ
７を右方向に湾曲せしめ、左方向湾曲を指示するＯＮ信
号が入力すると左右用湾曲モータ７を左方向に湾曲せし
める。押圧をやめてＯＦＦにすると湾曲停止の指示とな
り、左右用湾曲モータ７は停止する。上下方向はストロ
ークの大きいいわゆるジョイスティックのように、左右
方向はいわゆるジョイパッドの様に動作する。

【０１３３】この実施例によれば、位置変化により詳し
くは傾動角により出力変化する素子と、ＯＮ／ＯＦＦ信
号を出力するスイッチ部を組み合わせた湾曲スイッチ部
を用いたことにより、１つのスイッチ部により、異なる
特性を有する。したがって、上下方向の左右方向に適し
た特性のスイッチ部を提供できる。

【０１３４】（第４実施例の変形例）図１３は第４実施
例の変形例を示す。図１３に示すように湾曲スイッチ部
５１８は指当て部５２１が上下方向の湾曲を指示するリ
ング部材５２１ａと、軸５１９に貼着された歪ゲージ５
０１からなる。

【０１３５】指当て部５２１ａを回転させると軸５１９
を介してポテンショメータ７０が回転する。この信号は
図１の上下駆動制御回路１６に入力される。

【０１３６】歪ゲージ５０１は図１の左右駆動制御回路
１７に入力する。この左右駆動制御回路１７は、歪ゲー
ジ５０１の出力に応じて左右方向の湾曲モータ７の回転
を制御する。

【０１３７】上下方向はストロークの大きいいわゆるジ
ョイスティックのように動作する。また、左右方向はス
トロークが小さくて済み、しかも軸５１９の左右方向に
加える力の大きさに応じて湾曲角を制御できる。歪ゲー
ジ５０１は軸５１９の周方向に設けても良い。

【０１３８】この変形例によれば、位置変化により詳し
くは傾動角により出力変化する素子と、加える力の大き
さに応じた信号を出力するスイッチ部を組み合わせた湾
曲スイッチ部を用いたことにより、１つのスイッチ部に
より、異なる特性を有する。したがって、上下方向と左
右方向に適した特性のスイッチ部を提供できる。

【０１３９】（第５実施例）図１４は本発明の第５実施
例における内視鏡６０１の操作部６０２付近を示す。操
作部６０２に設けた湾曲スイッチ部、より具体的にはジ
ョイスティック６１８は本体６０３と、この本体６０３
から突設された軸６１９を有し、この軸６１９の頂部に
は指当て部６２１が設けてある。また、このジョイステ
ィック６１８は矢印で示すように本体６０３の回りで回
動可能な構造にしている。

【０１４０】つまり、本体６０３の基端側は図１４のＡ
ーＡ線断面を示す図１５のように例えば円筒形状の筒部
６０４を有し、介装したＯリング６０５により水密を保
つ状態で回動可能な構造にしている。

【０１４１】図１４に示すように操作部６０２を術者が
手で把持した場合における親指の軸方向Ｏはそれぞれ異
なるので、本体６０３を回動可能にして術者が最も操作
し易い角度位置に設定して湾曲の操作を行えるようにし
ている。

【０１４２】一般に親指の軸方向Ｏに対してこの軸方向
に垂直な方向は親指の可動範囲が広く、操作がし易い。
このため、術者は手で把持した場合の親指の軸方向Ｏに
垂直となる方向が、例えば上下の湾曲指示方向となるよ
うに設定すれば、一般に頻繁に操作される上下方向の湾
曲指示を行うことが容易となる。

【０１４３】また、左右方向の湾曲指示操作の使用頻度
が高い場合とか、特に左右方向で微調整したい場合に対
しても図１４の状態からほぼ９０度回転した状態に設定
すれば、左右方向の湾曲が容易になり、また微調整の操
作も容易となる。このように術者の操作い易い状態に設
定することができる。

【０１４４】なお、この実施例は例えば第２実施例のよ
うに湾曲制御を行うようにしても良いし、指当て部６２
１に図示しないリセットスイッチを設けて、第１実施例
のように湾曲制御を行うようにしても良い。また、他の
実施例のように湾曲制御を行うようにしても良い。

【０１４５】（第６実施例）ところで、図１６に示すよ
うな構成の電動湾曲内視鏡装置７００にしても良い。こ
の装置７００は内視鏡７０１と、この内視鏡７０１のユ
ニバーサルコード７２４の末端に設けた湾曲駆動制御装
置としてのモータボックス７２６とを有する。

【０１４６】内視鏡７０１内の上湾曲用及び下湾曲用ワ
イヤ７１２ａ，７１２ｂには操作部７９１内でスライド
型ポテンショメータ７０８ａ，７０８ｂの可動部がそれ
ぞれ取り付けられ、湾曲の際のワイヤ７１２ａ，７１２
ｂの移動と共に、可動部が移動して、ポテンショメータ
７０８ａ，７０８ｂの可変端の抵抗値が変化し、従って
出力電圧が変化するようにしている。

【０１４７】また、ワイヤ７１２ａ，７１２ｂは操作部
７９１からさらにユニバーサルコード７２４内を挿通さ
れ、その後端はモータボックス７２６内のプーリ７１０
に取り付けられ、このプーリ７１０はモータ７０６の回
転軸に取り付けられており、モータ７０６の回転と共に
回転する。また、このモータ７０６の回転方向がモータ
回転方向検出部７３１により検出され、この検出した信
号はスライド型ポテンショメータ７０８ａ，７０８ｂの
検出信号が入力されるポテンショメータ切換部（図１６
ではＰＭ切換部と記す）７３２に切換を行う切換制御信
号として入力される。

【０１４８】ポテンショメータ切換部７３２で選択され
たスライド型ポテンショメータ７０８ａ又は７０８ｂの
出力は湾曲角検出部７３３に入力される。この湾曲角検
出部７３３の出力信号は湾曲スイッチ部としてのジョイ
スティック７１８の出力信号と共に、駆動制御回路７１
６に入力される。この駆動制御回路７１６は例えば第２
実施例のようにＣＰＵを用いて構成される。ジョイステ
ィック７１８にリセットスイッチを設けて第１実施例を
適用しても良い。

【０１４９】この駆動制御回路７１６はジョイスティッ
ク側とポテンショメータ側との出力信号に応じてモータ
７０６の回転駆動を制御する。なお、図１６では簡単化
のため、左右湾曲用のワイヤ及びその駆動制御手段を示
していないが、上下湾曲用と同様の構成にすることがで
きし、異なる駆動制御を行うようにしても良い。

【０１５０】この実施例ではモータ回転方向検出部７３
１の出力、つまりモータ７０６の回転方向の検出出力は
引っ張られる側のワイヤ７１２ａ（又は７１２ｂ）に取
り付けられているポテンショメータ７０８ａ又は７０８
ｂを選択するようにポテンショメータ切換部７３２に切
換制御信号を出力する。

【０１５１】従って、例えば上湾曲用ワイヤ７１２ａが
モータボックス７２６側に引かれている場合には，ポテ
ンショメータ７０８ａの出力を選択して、この出力を湾
曲角検出部７３３に入力して湾曲角の検出を行い、逆に
下湾曲用ワイヤ７１２ｂがモータボックス７２６側に引
かれている場合には，ポテンショメータ７０８ｂの出力
を選択して、この出力を湾曲角検出部７３３に入力して
湾曲角の検出を行うようにする。

【０１５２】選択されたポテンショメータ７０８ａ又は
７０８ｂの出力信号により湾曲角検出部７３３は湾曲角
の検出を行い、検出した湾曲角に対応する電圧値を湾曲
駆動回路７１６に出力し、湾曲駆動回路７１６はジョイ
スティック７１８の傾動操作で指示された湾曲指示電圧
に一致するようにモータ７１６を回転駆動する。

【０１５３】本実施例によれば、引っ張られている或い
は伸びている側のワイヤ７１２ａ（又は７１２ｂ）で湾
曲角の検出を行うので、湾曲角の検出の精度を向上でき
る効果がある。

【０１５４】［付記］ ２．上記ジョイスティックは中立復帰式である請求項１
記載の電動湾曲内視鏡装置。 ３．上記第１の領域の指示する湾曲部の湾曲角度は、湾
曲部のストレートを中心とする場合を含む請求項１記載
の電動湾曲内視鏡装置。 ４．上記第１の領域を湾曲部のストレートを中心とする
ようにリセットスイッチ部を有する請求項１記載の電動
湾曲内視鏡装置。 ５．上記第２の領域において、湾曲角度を変更する速度
は可変である請求項１記載の電動湾曲内視鏡装置。

【０１５５】６．上記第２の領域において、湾曲角度を
変更する速度は複数段である請求項１記載の電動湾曲内
視鏡装置。 ７．上記第２の領域により変更された第１の領域の指示
する湾曲角度は、上記最大湾曲角度を含む請求項１記載
の電動湾曲内視鏡装置。 ８．上記第２の領域により変更された第１の領域の指示
する湾曲角度の範囲は、連続的に移動する請求項１記載
の電動湾曲内視鏡装置。 ９．上記ジョイスティックは上下左右及びその合成方向
の指示が可能である請求項１記載の電動湾曲内視鏡装
置。

【０１５６】１０．湾曲部の最大角度は上下各１８０
度、左右各１６０度である請求項１記載の電動湾曲内視
鏡装置。 １１．第１の領域の指示する湾曲角度の範囲は上下左右
各６０度である請求項１記載の電動湾曲内視鏡装置。 １２．第１の領域はジョイスティクで構成された第１の
スイッチ部で指示され、第２の領域は上記第１のスイッ
チ部以外の第２のスイッチ部により制御される請求項１
記載の電動湾曲内視鏡装置。 １３．上記第２のスイッチ部は感圧抵抗素子である付記
１２記載の電動湾曲内視鏡装置。

【０１５７】１４．上記第２のスイッチ部は上記第１の
スイッチ部に取り付けられた歪ゲージである付記１２記
載の電動湾曲内視鏡装置。 １５．指当て部を複数有する湾曲スイッチ部を設けた電
動湾曲内視鏡装置。 １６．湾曲スイッチ部はジョイスティックである付記１
５記載の電動湾曲内視鏡装置。 １７．湾曲スイッチ部はジョイパッドである付記１５記
載の電動湾曲内視鏡装置。

【０１５８】１８．異なる湾曲方向の駆動制御方式がそ
れぞれ異なる電動湾曲内視鏡装置。 １９．上記異なる湾曲方向は上下方向と左右方向である
付記１８記載の電動湾曲内視鏡装置。 ２０．上記異なる駆動方式は、上下方向、左右方向のう
ちどちらか一方が他方より湾曲応答性が良く設定されて
いる付記１８記載の電動湾曲内視鏡装置。 ２１．上記異なる駆動方式は、上下方式、左右方式のう
ちどちらか一方が他方より湾曲の微調整性が良く設定さ
れている付記１８記載の電動湾曲内視鏡装置。

【０１５９】２２．上記異なる湾曲方式は、湾曲角を大
きくする方向と湾曲角を小さくする方向である付記１８
記載の電動湾曲内視鏡装置。 ２３．上記異なる駆動方式は、湾曲角を大きくする方向
の駆動電圧を湾曲角を小さくする方向の駆動電圧より大
きくする様に制御する付記１８記載の電動湾曲内視鏡装
置。 なお、上記付記の従属関係は好適な一例に過ぎず、あら
ゆる組み合わせが可能である。

【０１６０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ジ
ョイスティックが第１の領域から第２の領域に操作さ
れ、更に第１の領域に戻す操作がなされたときに、第１
の領域において指示可能な湾曲部の湾曲角度を、第２の
領域への操作前に設定された第１の領域における指示可
能な湾曲角度とは異なる湾曲角度に変更するよう制御さ
れるので、第２の領域を用いた簡単な操作により第１の
領域において大きな湾曲角度の指示が可能になると共
に、湾曲の微調整も容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の電動湾曲内視鏡装置の全
体の構成図。

【図２】上下駆動制御回路の具体的構成を示す回路図。

【図３】左右駆動制御回路の具体的構成を示す回路図。

【図４】ジョイスティックの上下方向の傾動角と発生電
圧を示す説明図。

【図５】関数発生回路の入力電圧に対して発生する出力
電圧の特性を示す特性図。

【図６】関数発生回路の入力電圧に対して発生する出力
電圧の特性を示す特性図。

【図７】本発明の第２実施例におけるジョイスティック
の上下方向の傾動角と発生電圧を示す説明図。

【図８】第２実施例における上下方向の湾曲制御の内容
を示すフローチャート図。

【図９】本発明の第３実施例におけるジョイスティック
の上下方向の傾動角と発生電圧を示す説明図。

【図１０】本発明の第３実施例における上下方向の湾曲
制御の内容を示すフローチャート図。

【図１１】第３実施例の変形例におけるジョイスティッ
クの上下方向の傾動角と発生電圧を示す説明図。

【図１２】本発明の第４実施例における湾曲スイッチ部
の概略を示す斜視図。

【図１３】第４実施例の変形例における湾曲スイッチ部
の概略を示す斜視図。

【図１４】本発明の第５実施例における操作部付近を示
す説明図。

【図１５】図１４のＡ−Ａ線断面を示す図。

【図１６】本発明の第６実施例の電動湾曲内視鏡装置の
全体の構成図。

【符号の説明】

１…内視鏡 ２…挿入部 ３…可撓管部 ４…湾曲部 ５…先端部 ６…（上下方向用湾曲）モータ ７…（左右方向用湾曲）モータ ８、９…ポテンショメータ １０、１１…プーリ １２、１３…湾曲ワイヤ １６…上下駆動制御回路 １７…左右駆動制御回路 １８…ジョイスティック １９、２０…軸 ２１、２２…指当て部 ２３…リセットスイッチ ３２〜３７…比較回路 ３８…積分回路 ３９ａ，４０ａ，４１ａ〜４２ａ′…スイッチ部 ３９ｂ，４０ｂ，４１ｂ〜４２ｂ′…ソレノイド部 ５３、５３′…関数発生回路 ５５、５５′…可変定電圧電源 ５８〜６３…アンド回路 ６４〜６５′…オア回路 Ｋ０，Ｋ１，Ｋ２〜Ｋ３′…リレー

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内視鏡の湾曲部の湾曲角を指示するジョ
   イスティックと、前記ジョイスティックの指示に応じて
   前記湾曲部の湾曲角を制御する制御手段とを有する電動
   湾曲内視鏡装置において、 前記ジョイスティックは、前記湾曲部の最大湾曲角度よ
   り少ない湾曲角度を指示する第１の領域と、前記第１の
   領域以外に設けられた第２の領域とに操作可能になさ
   れ、 前記制御手段は、前記ジョイスティックが前記第１の領
   域から前記第２の領域に操作され、更に前記第１の領域
   に戻す操作がなされたときに、前記第１の領域において
   指示可能な前記湾曲部の湾曲角度を、前記第２の領域へ
   の操作前に設定された前記第１の領域における指示可能
   な湾曲角度とは異なる湾曲角度に変更するよう制御する
   ことを特徴とする電動湾曲内視鏡装置。
2. 【請求項２】 前記第２の領域は、前記湾曲部の最大湾
   曲角度を少なくとも指示する領域に設定され、 前記制御手段は、前記ジョイスティックにより第２の領
   域から前記第１の領域に戻す操作がなされたときに、前
   記第１の領域において指示可能な前記湾曲部の湾曲角度
   を、前記第２の領域への操作前に設定された前記第１の
   領域における指示可能な湾曲角度より最大湾曲角度側に
   変更するよう制御することを特徴とする請求項１に記載
   の電動湾曲内視鏡装置。
3. 【請求項３】 前記ジョイスティックが前記第２の領域
   に操作されたことを検出する検出手段を備え、前記検出
   手段は感圧抵抗素子からなることを特徴とする請求項１
   または２に記載の電動湾曲内視鏡装置。
4. 【請求項４】 前記ジョイスティックが前記第２の領域
   に操作されたことを検出する検出手段を備え、前記検出
   手段は前記ジョイスティックの操作軸に設けられた歪ゲ
   ージからなることを特徴とする請求項１または２に記載
   の電動湾曲内視鏡装置。