JPH0381371B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、モータにより湾曲操作機構を駆動し
て挿入部を湾曲操作する内視鏡に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

近年、内視鏡において、挿入部の湾曲操作の操
作性を向上するため、モータにより湾曲操作機構
を駆動してその挿入部を湾曲操作するようにした
ものが提案されている（たとえば実開昭53−
45790号公報、特開昭58−78635号公報）。しかし
ながら、このように挿入部の湾曲駆動を電動化す
ると、湾曲操作する際、挿入部の湾曲状態および
そのときの負荷の大きさが手の感触として容易に
分らない。このため、体腔内で挿入部を必要以上
に湾曲させてしまい、挿入部の先端が体腔壁に強
く押し当り、最悪の場合にはその体腔壁を傷付け
てしまうことも考えられ、危険性が残つていた。
この点、従前の内視鏡にあつては、挿入部の湾曲
状態およびそのときの負荷の大きさがアングルノ
ブを操作する手の感触として容易に分るため、上
述したような危険は一応回避されていたが、この
電動式の内視鏡にあつては、これが得られないと
いう問題点があつたのである。

〔発明の目的〕

本発明は、上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、挿入部の湾曲駆動
を電動化した内視鏡において、挿入部の湾曲操作
時に異常な負荷がかかつたとき、これを警報する
手段を設けて警報することにより安全性を確保す
ることにある。

〔発明の概要〕

本発明は、挿入部を湾曲操作するための湾曲操
作機構と、この湾曲操作機構と伝達軸を介して連
結されその湾曲操作機構を駆動するモータと、手
動により移動操作され湾曲操作機構の駆動動作を
制御するための湾曲操作部材と、この湾曲操作部
材に連結されその回転軸の回転量を検出する第１
の回転検出器と、上記伝達軸に連結されその伝達
軸の回転量を検出する第２の回転検出器と、第１
の回転検出器と第２の回転検出器との各検出信号
を受けてその回転速度の差を検出する回転差検出
手段と、この回転差検出手段の発する信号を判別
してこれ以上挿入部を湾曲すると危険なときを検
出する危険検出手段と、上記危険検出手段の信号
を受けてこれ以上挿入部が湾曲すると危険なとき
照明系の照明光を変化させる警報装置とを具備し
た内視鏡である。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面にもとづいて説明
する。

第１図において、１は、電動式の内視鏡であ
り、この内視鏡本体２は、操作部３、挿入部４お
よびライトガイドケーブル５とからなり、上記挿
入部４は、可撓管部６の先端に湾曲管部７を介し
て先端部材８を取り付けてなる。湾曲管部７は、
その軸方向に沿つて配列した短管状の複数の関節
部材９を互いに枢支して連結してなり、上下左右
自在に湾曲できるようになつている。また、先端
部材８には、ライトガイド１１の出射先端部１２
および対物レンズ１３が配列されており、さら
に、対物レンズ１３に対向してイメージガイド１
４の入射先端部１５が配列されている。そして、
上記ライトガイド１１の他端側は、挿入部４およ
び操作部３内を通じてライトガイドケーブル５内
に導かれ、さらに、図示しない光源装置に連結さ
れるようになつている。また、イメージガイド１
４の他端側は、挿入部４および操作部３内を通じ
て操作部３に設けた接眼部１６に導かれており、
その接眼レンズ１７に対向設置されている。

一方、操作部３には、挿入部４の湾曲管部７を
遠隔的に湾曲操作するための湾曲操作機構２０が
設けられている。図面では上下方向の湾曲操作機
構２０のみを示している。もつとも、左右方向の
湾曲操作機構も設けられるものである。すなわ
ち、上記湾曲操作装置２０は、正逆回転自在なモ
ータ２１により駆動されるドラム２２を有してな
り、このドラム２２の外周には、上下一対の操作
ワイヤ２３Ａ，２３Ｂの各基端がそれぞれ反対側
から巻き付けてある。上下一対の各操作ワイヤ２
３Ａ，２３Ｂは、挿入部４内を通じて湾曲管部７
に導かれ、その湾曲管部７の最先端の関節部材９
の対応する上下の部分に連結されている。しかし
て、ドラム２２を回転すると、一方の操作ワイヤ
２３Ａ，２３Ｂが巻き込まれて引かれ、他方の操
作ワイヤ２３Ａ，２３Ｂが繰り出されて上記湾曲
管部７を引く方向に湾曲するようになつている。
なお、操作ワイヤ２３Ａ，２３Ｂの途中には、弛
み取り器２４，２５がそれぞれ介挿されている。

また、モータ２１の回転軸とドラム２２の回転
軸とには、それぞれ歯車２６，２７が取付けら
れ、この歯車２６，２７は、互いに噛み合つてい
る。したがつて、モータ２１が回転作動すること
により、その回転がドラム２２に伝達される。ま
た、ドラム２２の伝達軸３３には、第１のポテン
シヨメータ２８が連結されている。この第１のポ
テンシヨメータ２８は、上記ドラム２２の伝達軸
３３に連動して回転する摺動接触子が内蔵されて
おり、したがつて、この第１のポテンシヨメータ
２８の出力電圧は、ドラム２２の回転動作量に対
応して変化する。

また、操作部３には、湾曲操作部材としての湾
曲操作ノブ３０が回転自在に設けられている。こ
の湾曲操作レバー３０は、操作部３の外部に突出
しており、操作者が手で前後に回動するようにな
つている。つまり、湾曲管部７を起上するときに
は、湾曲操作ノブ３０を後方に回転操作し、湾曲
管部７を下降させるときには、湾曲操作ノブ３０
を前方に回転操作し、直線状態のときはその中間
のニユートラルな位置にあるようにするようにな
つている。また、湾曲操作ノブ３０の回転軸３４
には、第２のポテンシヨメータ３１が連結されて
いる。この第２のポテンシヨメータ３１も上記第
１のポテンシヨメータ２８と同様に構成される。
すなわち、この第２のポテンシヨメータ３１は、
上記湾曲操作ノブ３０の回転軸３４に連動して回
転する摺動接触子が内蔵されている。したがつ
て、この第２のポテンシヨメータ３１の出力電圧
は、上記湾曲操作レバー３０の回転動作量に対応
して変化するのである。

ところで、第２図で示すように上記第１および
第２のポテンシヨメータ２８，３１は、駆動回路
３２に接続されている。この駆動回路３２は、第
１および第２のポテンシヨメータ２８，３１から
入力する電圧値を比較してその差に応じて出力す
る演算増幅器などからサーボ回路を内蔵してい
る。そして、湾曲操作ノブ３０の回動向きおよび
回動量に応じて上記モータ２１を正逆を含めて回
転駆動するようになつている。

さらに、上記湾曲操作ノブ３０の回転軸３４に
は、第１の回転検出器としての第１のエンコーダ
３５が取付けられている。この第１のエンコーダ
３５は、湾曲操作レバー３０の回転軸３４の回転
量を検出するようになつている。上記ドラム２２
の伝達軸３３部分には、第２の回転検出器として
の第２のエンコーダ３６が連結されている。この
第２のエンコーダ３６は、モータ２１から回転力
を受けて回転する伝達軸３３の回転量を検出する
ようになつている。

そして、第１のエンコーダ３５と第２のエンコ
ーダ３６との各検出信号は、その回転速度の差を
検出する回転差検出手段と、この回転差検出手段
の発する信号を判別してこれ以上挿入部４を湾曲
すると危険なときを検出する危険検出手段とを内
蔵した演算装置３７に入力する。また、この演算
装置３７は、これ以上挿入部４が湾曲すると危険
なとき照明系の照明光を変化させる警報装置用駆
動回路３９に接続されている。

上記警報装置３８は、第２図で示すように内視
鏡１の照明系のライトガイド１１の入射端面４１
と光源４２との間に介挿される回転板４３を有し
てなり、回転板４３の周面部には、その周方向に
沿つて複数の透孔４４が設けられている。そし
て、回転板４３は、上記駆動回路３９の指令によ
つて作動するモータ４５によつて回転されるよう
になつている。また、通常の内視鏡観察時には、
回転板４３が停止し、その回転板４３の透孔４４
は、ライトガイド１１の入射端面４１と光源４２
との間に位置しており、照明光を遮えぎらない。

なお、上記演算装置３７は、第３図で示すよう
に構成されている。すなわち、各エンコーダ３
５，３６は、それぞれ異なる回転数検出回路４
６，４７に接続されている。また、回転数検出回
路４６，４７は、それぞれ異なるカウンタ４８，
４９に接続されている。さらに、各カウンタ４
８，４９は、それぞれ異なる割算回路５０，５１
に接続されている。また、各割算回路５０，５１
には、それぞれタイマ５２，５３が接続されてい
る。そして、この割算回路５０，５１において単
位時間当りの回転数、つまり、回転速度を算出す
る。この回転速度をコンパレータ５４により比較
し、その速度差を検出する。そして、挿入部４の
先端部材８の周面が体腔壁に強く押し当つたとき
の反作用で上記伝達軸３３部分に受ける負荷が大
きくなり、湾曲操作ノブ３０の回転軸３４の回転
速度より低下するが、これ以上挿入部４が湾曲す
ると危険が予想されるときのこの回転速度差とな
つたときの信号値により、上記駆動回路３９を作
動させるようになつている。

次に、上記構成の内視鏡１の動作を説明する。
挿入部４は湾曲管部７を湾曲操作する場合には、
湾曲操作ノブ３０を操作する。ニユートラル位置
からの回動量に応じて第２のポテンシヨメータ３
１からの出力が変り、この出力値は、第１のポテ
ンシヨメータ２８の出力値との差が生じる。これ
を駆動回路３２が演算してこの値が零になるよう
に湾曲操作機構２０のモータ２１をサーボ駆動す
る。そして、ドラム２２を回転してその操作ワイ
ヤ２３Ａ，２３Ｂを押し引して湾曲管部７を湾曲
するのである。各ポテンシヨメータ２８，３１の
出力値の差が零になつたところでモータ２１の作
動が止まり、湾曲管部７の湾曲作用も止まる。

ところで、湾曲操作する際、その操作自体によ
つては挿入部４の湾曲状態における負荷の大きさ
が手の感触として容易に分らない。しかし、体腔
内で挿入部４を必要以上に湾曲させ、危険が予想
される段階になつたときには、挿入部４の先端部
材９が体腔壁に強く押し当ることにより、その操
作力量が増加してドラム２２に動力を伝達する伝
達軸３３には、負荷が生じる。このときの負荷に
より伝達軸３３の回転速度は、湾曲操作ノブ３０
の回転軸３４の回転速度より遅くなり、速度差が
生じる。そして、この回転速度差が上述したよう
に一定の危険値になつたとき、つまり、挿入部４
における湾曲管部７が湾曲して先端部材８の周面
が体腔壁に強く押し当り、これ以上挿入部４が湾
曲すると危険が予想されるときその信号を受けて
駆動回路３９により、モータ４５を作動させ回転
板４３を回転させる。したがつて、ライトガイド
１１に入射する照明光が断続し、照明視野が点滅
する。このため、視野を覗く操作者には、これ以
上湾曲すると危険であることが分り、危険な操作
を未然に防止する。このように、この異常が視覚
を通じて感知でき、いたずらに湾曲操作ノブ３０
を続けて回動することもない。このように危険を
未然に回避することができるのである。なお、戻
すときにはその湾曲操作ノブ３０を逆方向に回動
する。

なお、上記実施例においては、各回転数の差を
利用してもよいのに、特に回転速度差を検出する
から、逐次の負荷を正確に検出することができ、
検出遅れがなく、より安全である。また、照明光
を点滅させるようにしたが、色彩を変えるように
してもよい。

〔発明の効果〕

以上、説明したように本発明は、挿入部を湾曲
操作するための湾曲操作機構を伝達軸に介して駆
動するモータと、手動により移動操作され湾曲操
作機構の駆動動作を制御するための湾曲操作部材
を設け、この湾曲操作部材の回転軸の回転量を検
出する第１の回転検出器と、上記伝達軸の伝達軸
を回転量を検出する第２の回転検出器を設け、さ
らに、第１の回転検出器と第２の回転検出器との
各検出信号を受けてその回転速度の差を検出する
回転差検出手段と、この回転差検出手段の発する
信号を判別してこれ以上挿入部を湾曲すると危険
なときを検出する危険検出手段を設け、この上記
危険検出手段の信号を受けてこれ以上挿入部が湾
曲すると危険なとき照明系の照明光を変化させる
警報装置を設けたものである。したがつて、これ
以上挿入部が湾曲すると危険なとき観察視野内を
覗く操作者がこれに気が付き、その異常が直ちに
分るとともに、さらに、強い湾曲をかけてしまう
ことによつて体腔壁を傷付ける危険を未然に回避
し、安全性を確保することができる。また、各回
転速度差を検出するから、逐次の負荷を正確に検
出することができ、検出遅れがなく、より安全で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例の一部切欠してなる斜視図、
第２図は同じくその主要部の概略的な斜視図、第
３図は同じくその電気回路図である。 １……内視鏡、４……挿入部、７……湾曲管
部、１１……ライトガイド、２０……湾曲操作機
構、２１……モータ、３０……湾曲操作ノブ、３
３……伝達軸、３４……回転軸、３５……第１の
エンコーダ、３６……第２のエンコーダ、３７…
…演算回路、３８……警報装置、３９……駆動回
路、４２……光源、４３……回転板、４５……モ
ータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 挿入部を湾曲操作するための湾曲操作機構
   と、この湾曲操作機構と伝達軸を介して連結され
   その湾曲操作機構を駆動するモータと、手動によ
   り移動操作され湾曲操作機構の駆動動作を制御す
   るための湾曲操作部材と、この湾曲操作部材に連
   結されその回転軸の回転量を検出する第１の回転
   検出器と、上記伝達軸に連結されその伝達軸の回
   転量を検出する第２の回転検出器と、第１の回転
   検出器と第２の回転検出器との各検出信号を受け
   てその回転速度の差を検出する回転差検出手段
   と、この回転差検出手段の発する信号を判別して
   これ以上挿入部を湾曲すると危険なときを検出す
   る危険検出手段と、上記危険検出手段の信号を受
   けてこれ以上挿入部が湾曲すると危険なとき照明
   系の照明光を変化させる警報装置とを具備したこ
   とを特徴とする内視鏡。