JP4772207B2 - Endoscope device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、湾曲部を電動湾曲する内視鏡装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、内視鏡は、広く利用されている。内視鏡は、細長の挿入部を体腔内に挿入することにより、体腔内臓器などを観察したり、必要に応じて処置具チャンネル内に挿通した処置具を用いて各種治療処置ができる。また、工業分野においても、内視鏡は、細長の挿入部を挿入することにより、ボイラ,タービン,エンジン,化学プラントなどの内部の傷や腐蝕などを観察したり検査することができる。
【0003】
このような内視鏡は、細長な挿入部の先端部基端側に湾曲自在な湾曲部を連設している。上記内視鏡は、操作部に設けられた湾曲操作レバーやジョイスティック等の湾曲入力手段を操作することにより、上記湾曲部の湾曲位置を湾曲量として指示入力される。そして、上記内視鏡は、上記指示入力される湾曲量に基づき、湾曲操作ワイヤを機械的又は電動的に牽引弛緩させ、上記湾曲部の湾曲形状を変形させて湾曲動作される。
上記湾曲部を電動的に湾曲動作させる電動湾曲内視鏡は、湾曲駆動制御装置として、内蔵したモータを回動制御してこのモータの駆動力により上記湾曲操作ワイヤを牽引弛緩するようになっている。
【0004】
このような電動湾曲内視鏡の湾曲駆動制御装置は、例えば米国特許第4941454号公報に記載されているように上記ジョイスティック等の湾曲入力手段より入力される湾曲角度を遅延することなく直接、目的湾曲角度としてモータを制御しているものが提案されている。
上記電動湾曲内視鏡の湾曲駆動制御装置は、上記湾曲入力手段より入力される湾曲角度と、実際の湾曲部の湾曲角度との差分が拡大した場合、この差分が小さくなるように上記モータを回動制御して湾曲角度を制御している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記米国特許第4941454号公報に記載の電動湾曲内視鏡の湾曲駆動制御装置は、上記湾曲入力手段より入力される湾曲角度を直接目的湾曲角度として制御すると、上記湾曲入力手段の僅かな変動に対しても目的湾曲角度で停止できず、湾曲角度の操作性が低下するという問題があった。
また、上記米国特許第4941454号公報に記載の電動湾曲内視鏡の湾曲駆動制御装置は、上記湾曲入力手段より入力される湾曲角度と、実際の湾曲部の湾曲角度との差分が小さくなるように湾曲角度の制御を行っているため、上記モータの駆動力が過大になり上記湾曲操作ワイヤに大きな負担がかかることがあった。
【0006】
本発明は、これらの事情に鑑みてなされたものであり、湾曲操作性を向上させ、湾曲操作ワイヤに掛かる負担を低減可能な内視鏡装置を実現する。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の内視鏡装置は、内視鏡の挿入部に設けられた湾曲部と、前記湾曲部の湾曲量を入力する湾曲入力手段と、前記湾曲部を湾曲駆動する駆動手段と、前記駆動手段を所定時間間隔で制御して、前記湾曲部を一定の速度で湾曲させる制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記湾曲入力手段によって入力される湾曲量を、所定時間間隔で所定量毎に前記駆動手段に繰り返し出力して、前記湾曲部を一定の速度で湾曲させることを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
(第1の実施の形態)
図1ないし図3は本発明の第1の実施の形態に係り、図1は本発明の第1の実施の形態の電動湾曲内視鏡を示す概略構成図、図2は図1の電動湾曲内視鏡の挿入部先端側を示す概略説明図であり、図2(a)は挿入時の電動湾曲内視鏡の挿入部先端側を示す概略説明図、図2(b)は同図(a)の状態から湾曲部を湾曲操作したときの電動湾曲内視鏡の挿入部先端側を示す概略説明図、図3は図2の制御部の制御の流れを示すフローチャートである。
【0009】
図1に示すように本発明の第1の実施の形態の電動湾曲内視鏡1は、細長な挿入部2を有して構成されている。前記挿入部2は、先端側から順に、照明光学系や対物光学系及び撮像装置等を内蔵する硬性の先端部3と、この先端部3の基端側に連設され、この先端部3を所望の方向に向ける湾曲自在な湾曲部4と、細長で柔軟性を有する可撓管部5とが連設して構成されている。
【0010】
前記挿入部2は、前記湾曲部4を観察視野の上下左右方向に湾曲するための湾曲操作ワイヤ6を挿通している。前記湾曲操作ワイヤ6は、それぞれ前記湾曲部4を観察視野の上方に湾曲するためのUP湾曲操作ワイヤ6a、前記湾曲部4を観察視野の下方に湾曲するためのDOWN湾曲操作ワイヤ6b、前記湾曲部4を観察視野の右方に湾曲するためのRIGHT湾曲操作ワイヤ6c及び前記湾曲部4を観察視野の左方に湾曲するためのLEFT湾曲操作ワイヤ6dである。
【0011】
これら湾曲操作ワイヤ6(6a〜6d)の先端は、前記湾曲部4の上下、左右方向に対応する位置にそれぞれ固定保持されている。このため、各方向に対応する湾曲操作ワイヤ6(6a〜6d)がそれぞれ牽引弛緩されることによって、前記湾曲部4は、所望の方向に湾曲し、前記先端部3を所望の方向に向けられるようになっている。これら湾曲操作ワイヤ6(6a〜6d)は、湾曲駆動制御装置10により牽引弛緩されて前記湾曲部4を電動で湾曲するようになっている。
【0012】
次に、前記湾曲駆動制御装置10の詳細構成を説明する。
これら湾曲操作ワイヤ6(6a〜6d)の他端は、これらワイヤを牽引弛緩する駆動手段としてのモータ11に方向変換部12を介して略直角に接続されている。前記モータ11は、このモータの回転量を検出する検出手段としてポテンショメータ13に同軸上に接続されている。
【0013】
更に具体的に説明すると、前記UP湾曲操作ワイヤ6a及び前記DOWN湾曲操作ワイヤ6bの他端は、U/Dモータ11aに方向変換部12を介して略直角に接続されている。前記U/Dモータ11aは、U/Dポテンショメータ13aに同軸上に接続されている。一方、RIGHT湾曲操作ワイヤ6c及びLEFT湾曲操作ワイヤ6dの他端は、L/Rモータ11bに方向変換部12を介して略直角に接続されている。前記L/Rモータ11bは、L/Rポテンショメータ13bに同軸上に接続されている。尚、前記方向変換部12は、前記湾曲操作ワイヤ6の延出方向を略90度以上確保するように構成しても良い。
【0014】
前記L/Rモータ11b及び前記U/Dモータ11aは、電動湾曲制御部14により制御駆動されるようになっている。前記電動湾曲制御部14は、湾曲入力手段として操作部15に設けられたジョイスティック16からの信号が通信線路17を介して伝達されるようになっている。
前記操作部15は、前記ジョイスティック16の他に他の機能を有する機能スイッチ15bが設けられている。尚、前記操作部15は電動湾曲内視鏡1と一体に設けても良いし、電動湾曲内視鏡1と別体に設けた、例えば操作リモートコントローラであっても良い。
【0015】
前記ジョイスティック16は、上下左右方向に操作されることで、このジョイスティック16の傾斜角に相応した湾曲位置を湾曲量として指示入力するようになっている。尚、図示しないが前記ジョイスティック16は、前記操作部15内に上下左右方向の傾斜角に相応して抵抗値が変化する可変抵抗器を備えている。この可変抵抗器は、前記ジョイスティック16の上下左右方向の傾斜角に相応した信号を出力するようになっている。尚、前記湾曲入力手段としては、例えば湾曲操作レバー等、湾曲位置を湾曲量として指示入力できるものであれば前記ジョイスティック16でなくとも良い。
【0016】
前記電動湾曲制御部14は、前記モータ11(11a,11b)を駆動制御するモータ駆動回路21と、前記ポテンショメータ13(13a,13b)で検出した前記モータ11(11a,11b)の回転量を取り込み、前記湾曲部4の湾曲量としてA/D変換するA/D変換器22と、前記操作部15と通信を行う通信回路23と、前記ジョイスティック16が指示入力する湾曲量と前記ポテンショメータ13(13a,13b)からの湾曲量との差分に基づき、前記モータ駆動回路21を制御する制御回路24とから構成される。
【0017】
前記制御回路24は、前記ジョイスティック16が操作されているときの時間を計測するためのタイマ24aと、前記モータ駆動回路21を後述のフローチャートに従い制御するためのモータ制御処理ソフト及びこのモータ制御処理ソフトでの各種演算や設定状況等の一時的な記憶手段としてのメモリ24bとを有している。
【0018】
次に、このように構成した電動湾曲内視鏡1の湾曲駆動制御装置10の動作を説明する。
操作者は、挿入部2を持ちこの挿入部2の先端部3を観察目的部内に図2(a)に示すように挿入する。そして、操作者は、観察目的部内を隈無く観察するために、図2(b)に示すようにUP、DOWN、LEFT及びRIGHT方向に先端部3を向けるよう、操作部15に設けたジョイスティック16を操作する。
【0019】
ジョイスティック16の操作信号は、通信線路17を介して電動湾曲制御部14の通信回路23に入力される。制御回路24は、通信回路23を介してジョイスティック16が指示入力する湾曲量に基づき、モータ駆動回路21を制御してモータ11(11a,11b)を駆動制御する。そして、モータ11(11a,11b)は、それぞれ回動駆動し、それぞれ湾曲操作ワイヤ6(6a〜6d)を牽引弛緩して湾曲部4を湾曲動作させる。
【0020】
例えば、操作者は、観察視野の上方に先端部3を向ける場合、ジョイスティック16をUP方向に操作する。すると、制御回路24は、モータ駆動回路21を制御して、U/Dモータ11aを制御駆動する。U/Dモータ11aは、UP湾曲操作ワイヤ6aを牽引すると共に、DOWN湾曲操作ワイヤ6bを弛緩させることで、湾曲部4をUP方向に湾曲動作させ、先端部3を観察視野の上方に向けることができる。
【0021】
また、同様に操作者は、観察視野の右方向に先端部3を向ける場合、ジョイスティック16をRIGHT方向に操作する。すると、制御回路24は、モータ駆動回路21を制御して、L/Rモータ11bを制御駆動する。L/Rモータ11bは、RIGHT湾曲操作ワイヤ6cを牽引すると共に、LEFT湾曲操作ワイヤ6dを弛緩させることで、湾曲部4をRIGHT方向に湾曲動作させることで、湾曲部4をUP方向に湾曲動作させ、先端部3を観察視野の右方向に向けることができる。
【0022】
このとき、制御回路24は、A/D変換器22を介してポテンショメータ13(13a,13b)からのデジタル化された湾曲部4の湾曲量を検出している。このため、制御回路24は、湾曲操作ワイヤ6(6a〜6d)の牽引弛緩量をフィードバックしてモータ駆動回路21を制御し、モータ11(11a,11b)を制御できる。そして、図2(b)に示すように制御回路24は、先端部3を観察目的部内の位置に正確に向けることができる。
【0023】
例えば、制御回路24は、ジョイスティック16のU/D方向の値と、U/Dポテンショメータ13aのU/D方向の値との差分を算出し、この算出した値をモータ駆動回路21に与える。
【0024】
ここで、ジョイスティック16のU/D方向の値と、U/Dポテンショメータ13aのU/D方向の値との差が大きいと、制御回路24からモータ駆動回路21に与える値は大きくなる。従って、モータ駆動回路21からU/Dモータ11aに印加する駆動電圧は大きくなり、U/Dモータ11aは、高速で回転する。
【0025】
逆に、ジョイスティック16のU/D方向の値と、U/Dポテンショメータ13aのU/D方向の値との差が小さくなり、最終的に等しくなれば、制御回路24からモータ駆動回路21に与える値は小さくなり、最終的に0となる。従って、モータ駆動回路21からU/Dモータ11aに印加する駆動電圧は小さくなり、U/Dモータ11aは、最終的に停止する。このことにより、湾曲部4は、U/D方向の目的部位と離れた位置に先端部3がある期間に素早く、また、先端部3が目的部位付近になると微妙に動くことになり、操作性を向上することができる。
【0026】
しかしながら、ジョイスティック16を素早く動かすと、このジョイスティック16に対して湾曲駆動制御装置10の追従が間に合わなくなる。このため、ジョイスティック16のU/D方向の値と、U/Dポテンショメータ13aのU/D方向の値との差分が大きくなり、制御回路24からモータ駆動回路21に与える値が極端に大きくなる。従って、モータ駆動回路21からU/Dモータ11aに印加する駆動電圧は極端に大きくなり、この極端に大きな駆動電圧でU/Dモータ11aを駆動すると、UP湾曲操作ワイヤ6a及びDOWN湾曲操作ワイヤ6bに大きな負担がかかる。
【0027】
また、ジョイスティック16を操作する際に、このジョイスティック16が微妙に揺れる(ふらつく)こともある。このため、ジョイスティック16が指示入力する値は、微妙に変化する場合もある。尚、L/R方向の湾曲制御も同様である。
【0028】
本実施の形態では、ジョイスティック16が操作されているときに、このジョイスティック16が指示入力する値を所定時間間隔で取り込み、この取り込んだジョイスティック16が指示入力する値と、A/D変換器22を介してポテンショメータ13(13a,13b)からのデジタル化された値との差分に基づき、モータ11(11a,11b)の駆動力を所定時間間隔で制御して、湾曲部4の湾曲量を時間的に変化させるように制御する。
【0029】
即ち、制御回路24は、ジョイスティック16が操作されているときに、このジョイスティック16が指示入力する値を所定時間、例えば10ms間隔で取り込み、操作者がジョイスティック16の操作を終えるまで図3に示すモータ制御処理のフローチャートを繰り返し行うように制御する。
また、制御回路24は、ジョイスティック16が指示入力する値を、モータ11(11a,11b)の駆動電圧計算に直接用いるのではなく、このジョイスティック16が指示入力する値の大きさに応じて補正更新するような制御を行うように制御する。尚、図3に示すモータ制御処理のフローチャートは、ジョイスティック16をU/D方向に操作したときの制御回路24の制御の流れを示すものである。
【0030】
図3に示すように制御回路24は、プログラム上で使用されるU/D方向の値U/Djoyに前回の計算に用いた値を代入する(ステップS1)。次に、制御回路24は、ジョイスティック16のU/D方向の値Obj_U/Djoyに所定時間間隔で取り込んだジョイスティック16の値(実U/D値)を代入する(ステップS2)。
【0031】
そして、制御回路24は、ステップS3及びS4でU/Djoyに予め定めた所定量を加算し、U/Djoyの値がObj_U/Djoyの値と等しくなるまで更新する。このことにより、ジョイスティック16の値(Obj_U/Djoy)に対して実際に制御に用いられる値(U/Djoy)は遅れて変化し、極端に大きなモータ駆動電圧が発生することが無い。
【0032】
その後、制御回路24は、更新したU/Djoyの値と、A/D変換器22を介してU/Dポテンショメータ13aからのデジタル化された値U/Dpotとの差分Vmot を算出する(ステップS5)。
【0033】
制御回路24は、算出した差分Vmot に、例えば1/k(位置差)等の係数を乗算して位置データから電圧データに変換し、所定時間毎のモータ駆動電圧とする(ステップS6)。そして、制御回路24は、この駆動電圧をモータ駆動回路21に出力する。
【0034】
モータ駆動回路21は、制御回路24からのモータ駆動電圧に基づき、U/Dモータ11aを所定時間毎に駆動制御する。そして、モータ駆動回路21は、所定時間毎に湾曲部4を湾曲させ、モータ制御処理終了(ステップS7)となる。
【0035】
制御回路24は、上記モータ制御処理を所定時間間隔でジョイスティック16の操作を終えるまで所定時間毎に繰り返し行う。尚、ジョイスティック16をL/R方向に操作したときの制御回路24の制御は、上記U/D方向に操作したときの制御回路24の制御と同様である。
【0036】
このことにより、本実施の形態では、ジョイスティック16が操作されているときに、このジョイスティック16の操作を終えるまで所定時間間隔で湾曲部4を湾曲させるので、極端に大きなモータ駆動電圧が発生することが無くなる。
【0037】
また、本実施の形態では、湾曲部4の実際の位置と目的位置との差分を用いて湾曲部4の移動速度を変化させることができるため、目的位置での停止が容易にできる。
また、本実施の形態では、湾曲部4の実際の位置と目的位置との差分を求める際、目的位置を時間的に変化させることができるため、湾曲部4の移動時の駆動力を極端に増加することがなく、湾曲操作ワイヤ6(6a〜6d)を保護することができる。
また、本実施の形態では、湾曲部4の実際の位置と目的位置との差分を求める際、目的位置を時間的に変化させることができるため、ジョイスティック16がふらついて目的位置が多少ふらついても湾曲部4の実際の位置が変化せず視認性が高まる。
これにより、本実施の形態では、湾曲操作性を向上させることができると共に、湾曲操作ワイヤ6(6a〜6d)に掛かる負担を低減することが可能である。
【0038】
尚、上記モータ制御処理は、ポテンショメータ13(13a,13b)をエンコーダとし、A/D変換器22を介さずに制御回路24に調節入力するように構成しても同様の制御が可能である。
また、湾曲駆動制御装置10は、図示しないがポテンショメータ13(13a,13b)の値を操作者に告知する告知手段を設けることで、実際の湾曲量を操作者に告知可能に構成しても良い。
更に、湾曲駆動制御装置10は、ジョイスティック16が指示入力する値に湾曲部4が所定時間内に達しない場合、図示しない注意表示をすることが可能な告知手段を設けることで、未然に湾曲操作ワイヤ6(6a〜6d)に過負荷が加わっていることを告知可能に構成しても良い。
【0039】
尚、本実施の形態では、制御回路24のメモリ24bに記憶されたモータ制御処理ソフトにより、所定時間間隔で湾曲部4を湾曲させるように湾曲駆動制御装置10を構成しているが、本発明はこれに限定されず、上記モータ制御処理ソフトと同様な動作が可能な回路等のハードウェアで湾曲駆動制御装置10を構成しても良い。
【0040】
(第2の実施の形態)
図4は本発明の第2の実施の形態に係る電動湾曲内視鏡を示す概略構成図である。
上記第1の実施の形態では、ポテンショメータ13(13a,13b)、エンコーダ等のフィードバック機構を有する電動湾曲内視鏡1の湾曲駆動制御装置10に本発明を適用して構成しているが、本第2の実施の形態では、フィードバック機構を有していないパルスモータを用いた電動湾曲内視鏡の湾曲駆動制御装置に本発明を適用して構成する。それ以外の構成は、上記第1の実施の形態とほぼ同様なので説明を省略し、同じ構成には同じ符号を付して説明する。
【0041】
即ち、図4に示すように本第2の実施の形態の電動湾曲内視鏡30の湾曲駆動制御装置40は、上記第1の実施の形態のモータ11(11a,11b)及びポテンショメータ13(13a,13b)の代わりにパルスモータ41(U/Dパルスモータ41a,L/Rパルスモータ41b)を有して構成される。また、前記湾曲駆動制御装置40は、電動湾曲制御部14bを有して構成されている。この電動湾曲制御部14bは、上記第1の実施の形態のモータ駆動回路21の代わりに前記パルスモータ41(41a,41b)を駆動制御するパルスモータ駆動回路42を有して構成される。
【0042】
前記パルスモータ駆動回路42は、前記パルスモータ41(41a,41b)を制御駆動するためのパルス数を前記制御回路24から与えられるようになっている。
前記制御回路24は、前記パルスモータ駆動回路42に与えるパルス数により、フィードフォワード制御するようになっている。このため、湾曲駆動制御装置40は、A/D変換器を必要としない。
【0043】
そして、制御回路24は、メモリ24bに記憶したモータ制御処理ソフトにより、上記第1の実施の形態で説明したモータ制御処理とほぼ同様な制御をジョイスティック16が操作されているときに、所定時間間隔で繰り返し行う。
尚、本第2の実施の形態では、フィードフォワード制御であるため、用いられるモータ制御処理は、図3で説明したモータ制御処理のステップS5のU/DpotをU/Dパルスモータ41a又はL/Rパルスモータ41bに印加するパルス数で置き換えることのみ変更し、それ以外の通常湾曲操作は上記第1の実施の形態と同様の制御が行われる。
【0044】
これにより、本第2の実施の形態では、フィードバック機構を有していないパルスモータ41(41a,41b)を用いた電動湾曲内視鏡30の湾曲駆動制御装置40に本発明を適用でき、上記第1の実施の形態と同様な効果を得ることができる。
【0045】
尚、本発明は、以上述べた実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【0046】
[付記]
(付記項1) 電動湾曲内視鏡の挿入部先端部に設けた湾曲部の湾曲位置を湾曲量として指示入力する湾曲入力手段と、
前記湾曲部を湾曲駆動する駆動手段と、
前記湾曲部の湾曲位置を湾曲量として検出する検出手段と、
前記湾曲入力手段が操作されているときに、この湾曲入力手段が指示入力する湾曲量を所定時間間隔で取り込み、この所定時間間隔で取り込んだ前記湾曲入力手段が指示入力する湾曲量と、前記検出手段で検出した前記湾曲部の湾曲量との差分に基づき、前記駆動手段を所定時間間隔で制御して、前記湾曲部の湾曲量を時間的に変化させる制御手段と、
を具備したことを特徴とする電動湾曲内視鏡の湾曲駆動制御装置。
【0047】
(付記項2) 前記制御手段は、前記所定時間間隔で取り込んだ前記湾曲入力手段が指示入力する湾曲量を、この湾曲量の大きさに応じて補正することを特徴とする付記項1に記載の電動湾曲内視鏡の湾曲駆動制御装置。
【0048】
(付記項3) 前記湾曲入力手段は、前記電動湾曲内視鏡の操作部に設けたことを特徴とする付記項1に記載の電動湾曲内視鏡の湾曲駆動制御装置。
【0049】
(付記項4) 前記制御手段は、前記湾曲入力手段が操作されているときの時間を計測するためのタイマ及び前記駆動手段を制御するための制御処理ソフトを記憶する記憶手段を具備していることを特徴とする付記項1に記載の電動湾曲内視鏡の湾曲駆動制御装置。
【0050】
(付記項5) 前記制御手段は、前記検出手段で検出した前記湾曲部の湾曲量をフィードバックして前記駆動手段を制御することを特徴とする付記項1に記載の電動湾曲内視鏡の湾曲駆動制御装置。
【0051】
(付記項6) 前記制御手段は、前記検出手段で検出した前記湾曲部の湾曲量をフィードフォワードして前記駆動手段を制御することを特徴とする付記項1に記載の電動湾曲内視鏡の湾曲駆動制御装置。
【0052】
(付記項7) 前記操作部は、前記電動湾曲内視鏡に一体に設けていることを特徴とする付記項3に記載の電動湾曲内視鏡の湾曲駆動制御装置。
(付記項8) 前記操作部は、前記電動湾曲内視鏡と別体に設けていることを特徴とする付記項3に記載の電動湾曲内視鏡の湾曲駆動制御装置。
(付記項9) 前記別体に設けた操作部は、操作リモートコントローラであることを特徴とする付記項8に記載の電動湾曲内視鏡の湾曲駆動制御装置。
【0053】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、湾曲操作性を向上させ、湾曲操作ワイヤに掛かる負担を低減可能な内視鏡装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態の電動湾曲内視鏡を示す概略構成図
【図2】図1の電動湾曲内視鏡の挿入部先端側を示す概略説明図
【図3】図2の制御部の制御の流れを示すフローチャート
【図4】本発明の第2の実施の形態に係る電動湾曲内視鏡を示す概略構成図
【符号の説明】
1 …電動湾曲内視鏡
2 …挿入部
3 …先端部
4 …湾曲部
6(6a〜6d) …湾曲操作ワイヤ
11(11a,11b)…モータ
13(13a,13b)…ポテンショメータ
14 …電動湾曲回路部
15 …操作部
16 …ジョイスティック
21 …モータ駆動回路
22 …A/D変換器
23 …通信回路
24 …制御回路
24a …タイマ
24b …メモリ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates a curved portion in the endoscope apparatus for the electric bending.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, endoscopes have been widely used. The endoscope can perform various therapeutic treatments by observing organs in the body cavity by inserting an elongated insertion portion into the body cavity or using a treatment tool inserted into the treatment tool channel as necessary. Also in the industrial field, endoscopes can observe and inspect internal scratches and corrosion of boilers, turbines, engines, chemical plants, etc. by inserting elongated insertion portions.
[0003]
In such an endoscope, a bendable bending portion is continuously provided on the proximal end side of the distal end portion of the elongated insertion portion. The endoscope is instructed to input a bending position of the bending portion as a bending amount by operating a bending input means such as a bending operation lever or a joystick provided in the operation portion. Then, the endoscope is bent by mechanically or electrically pulling and loosening the bending operation wire based on the amount of bending input by the instruction, and deforming the bending shape of the bending portion.
The electric bending endoscope that electrically bends the bending portion, as a bending drive control device, rotates and controls the built-in motor to pull and loosen the bending operation wire by the driving force of the motor. Yes.
[0004]
Such a bending drive control device for an electric bending endoscope is directly used without delaying the bending angle input from the bending input means such as the joystick as described in, for example, US Pat. No. 4,941,454. The thing which controls the motor as a bending angle is proposed.
When the difference between the bending angle input from the bending input unit and the bending angle of the actual bending portion increases, the bending drive control device for the electric bending endoscope controls the motor so that the difference decreases. The bending angle is controlled by controlling the rotation.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the bending drive control device for the electric bending endoscope described in the above-mentioned U.S. Pat. No. 4,941,454 can control the bending angle input from the bending input unit directly as the target bending angle. There is a problem in that the operability of the bending angle is deteriorated because it cannot be stopped at the target bending angle even with respect to fluctuations.
Further, the bending drive control device for the electric bending endoscope described in the above-mentioned US Pat. No. 4,941,454 is such that the difference between the bending angle input from the bending input means and the bending angle of the actual bending portion becomes small. Since the bending angle is controlled, the driving force of the motor becomes excessive, and a large burden may be imposed on the bending operation wire.
[0006]
The present invention has been made in view of these circumstances, and realizes an endoscope apparatus capable of improving the bending operability and reducing the burden on the bending operation wire.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The endoscope apparatus of the present invention includes a curved portion provided in the insertion portion of the endoscope, a curved input means for inputting the amount of curvature of the curved portion, and a driving means for curving driving the curving portion, the drive Control means for controlling the means at a predetermined time interval to bend the bending portion at a constant speed, and the control means determines a bending amount input by the bending input means at a predetermined amount at a predetermined time interval. Each time it outputs repeatedly to the said drive means, the said bending part is bent at a fixed speed, It is characterized by the above-mentioned.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(First embodiment)
1 to 3 relate to a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an electric bending endoscope according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an electric bending of FIG. It is a schematic explanatory drawing which shows the insertion part front end side of an endoscope, FIG. 2 (a) is a schematic explanatory drawing which shows the insertion part front end side of the electric bending endoscope at the time of insertion, FIG.2 (b) is the same figure ( FIG. 3 is a schematic explanatory view showing the distal end side of the insertion portion of the electric bending endoscope when the bending portion is operated to bend from the state of a), and FIG. 3 is a flowchart showing a control flow of the control portion of FIG.
[0009]
As shown in FIG. 1, the electric bending endoscope 1 according to the first embodiment of the present invention includes an
[0010]
The
[0011]
The distal ends of the bending operation wires 6 (6a to 6d) are fixedly held at positions corresponding to the vertical and horizontal directions of the
[0012]
Next, a detailed configuration of the bending
The other ends of these bending operation wires 6 (6a to 6d) are connected to a
[0013]
More specifically, the other ends of the UP
[0014]
The L / R motor 11b and the U / D motor 11a are controlled and driven by an electric
The
[0015]
The
[0016]
The electric
[0017]
The
[0018]
Next, operation | movement of the bending
The operator holds the
[0019]
An operation signal of the
[0020]
For example, the operator operates the
[0021]
Similarly, the operator operates the
[0022]
At this time, the
[0023]
For example, the
[0024]
Here, if the difference between the U / D direction value of the
[0025]
On the contrary, if the difference between the value in the U / D direction of the
[0026]
However, if the
[0027]
Further, when the
[0028]
In the present embodiment, when the
[0029]
That is, when the
Further, the
[0030]
As shown in FIG. 3, the
[0031]
The
[0032]
Thereafter, the
[0033]
The
[0034]
The
[0035]
The
[0036]
Thus, in the present embodiment, when the
[0037]
Moreover, in this Embodiment, since the moving speed of the bending
Further, in the present embodiment, when the difference between the actual position of the bending
Further, in the present embodiment, when the difference between the actual position of the bending
Thereby, in this Embodiment, while being able to improve bending operativity, it is possible to reduce the burden concerning bending operation wire 6 (6a-6d).
[0038]
The motor control process can be similarly controlled even if the potentiometer 13 (13a, 13b) is used as an encoder and adjusted and input to the
Further, although not shown, the bending
Further, the bending
[0039]
In the present embodiment, the bending
[0040]
(Second Embodiment)
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing an electric bending endoscope according to the second embodiment of the present invention.
In the first embodiment, the present invention is applied to the bending
[0041]
That is, as shown in FIG. 4, the bending
[0042]
The pulse
The
[0043]
The
In the second embodiment, since feedforward control is used, the motor control process used is the same as the U / D pulse motor 41a or L / Dpot in step S5 of the motor control process described in FIG. Only the replacement with the number of pulses applied to the R pulse motor 41b is changed, and the other normal bending operations are controlled in the same manner as in the first embodiment.
[0044]
Thus, in the second embodiment, the present invention can be applied to the bending
[0045]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
[0046]
[Appendix]
(Additional Item 1) Bending input means for inputting and instructing the bending position of the bending portion provided at the distal end portion of the insertion portion of the electric bending endoscope as a bending amount;
Driving means for driving the bending portion to bend;
Detecting means for detecting a bending position of the bending portion as a bending amount;
When the bending input means is operated, the amount of bending input by the bending input means is captured at predetermined time intervals, the amount of bending input by the bending input means acquired at the predetermined time intervals, and the detection Control means for controlling the drive means at predetermined time intervals based on the difference between the bending amount of the bending portion detected by the means and changing the bending amount of the bending portion with time.
A bending drive control device for an electric bending endoscope, comprising:
[0047]
(Additional remark 2) The said control means correct | amends the bending amount which the said bending input means taken in at the said predetermined time interval inputs, according to the magnitude | size of this bending amount, The additional remark 1 characterized by the above-mentioned. The bending drive control device for the electric bending endoscope.
[0048]
(Additional Item 3) The bending drive control device for an electric bending endoscope according to Additional Item 1, wherein the bending input unit is provided in an operation unit of the electric bending endoscope.
[0049]
(Additional Item 4) The control means includes a timer for measuring a time when the bending input means is operated and a storage means for storing control processing software for controlling the driving means. The bending drive control device for an electric bending endoscope according to Additional Item 1, wherein:
[0050]
(Additional Item 5) The bending of the electric bending endoscope according to Additional Item 1, wherein the control unit feeds back a bending amount of the bending portion detected by the detection unit to control the driving unit. Drive control device.
[0051]
(Additional Item 6) The electric bending endoscope according to Additional Item 1, wherein the control unit feeds forward a bending amount of the bending portion detected by the detection unit to control the driving unit. Bending drive control device.
[0052]
(Additional Item 7) The bending drive control device for an electric bending endoscope according to
(Additional Item 8) The bending drive control device for an electric bending endoscope according to
(Additional Item 9) The bending drive control device for an electric bending endoscope according to Additional Item 8, wherein the operation unit provided in the separate body is an operation remote controller.
[0053]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to realize an endoscope apparatus capable of improving the bending operability and reducing the burden on the bending operation wire.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an electric bending endoscope according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic explanatory view showing a distal end side of an insertion portion of the electric bending endoscope of FIG. 2 is a flowchart showing a control flow of the control unit in FIG. 2. FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing an electric bending endoscope according to a second embodiment of the present invention.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric bending
Claims (2)
前記湾曲部の湾曲量を入力する湾曲入力手段と、
前記湾曲部を湾曲駆動する駆動手段と、
前記駆動手段を所定時間間隔で制御して、前記湾曲部を一定の速度で湾曲させる制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記湾曲入力手段によって入力される湾曲量を、所定時間間隔で所定量毎に前記駆動手段に繰り返し出力して、前記湾曲部を一定の速度で湾曲させることを特徴とする内視鏡装置。A bending portion provided in an insertion portion of the endoscope;
A curved input means for inputting the amount of curvature of the curved portion,
Driving means for driving the bending portion to bend;
Control means for controlling the driving means at predetermined time intervals to bend the bending portion at a constant speed;
Equipped with a,
The control means repeatedly outputs the bending amount input by the bending input means to the driving means at predetermined time intervals for each predetermined amount to bend the bending portion at a constant speed . Endoscopic device.
前記制御手段は、前記検出手段によって検出される湾曲量と、前記所定量毎に出力される、前記湾曲入力手段による湾曲量との差分に基づいて、前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。 Detecting means for detecting a bending amount of the bending portion;
The control unit controls the driving unit based on a difference between a bending amount detected by the detecting unit and a bending amount output by the predetermined amount by the bending input unit. The endoscope apparatus according to claim 1 .
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