JPH0479931A - 内視鏡装置 - Google Patents

内視鏡装置

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JPH0479931A
JPH0479931A JP2196727A JP19672790A JPH0479931A JP H0479931 A JPH0479931 A JP H0479931A JP 2196727 A JP2196727 A JP 2196727A JP 19672790 A JP19672790 A JP 19672790A JP H0479931 A JPH0479931 A JP H0479931A
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gravity
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JP2196727A
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English (en)
Inventor
Mitsugi Nagayoshi
永吉 貢
Hideyuki Adachi
英之 安達
Sakae Takehata
榮 竹端
Yasuhiro Ueda
康弘 植田
Katsunori Sakiyama
勝則 崎山
Hirobumi Miyanaga
宮永 博文
Eiichi Fuse
栄一 布施
Noriyasu Aoki
義安 青木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、挿入部の重力方向を知ることができるように
した内視鏡装置に関する。
[従来の技術] 近年、体腔内に細長の挿入部を挿入することにより、体
腔内臓器等を観察したり、必要に応じ処置具チャンネル
内に挿通した処置具を用いて各種治療処置のできる内視
鏡が広く利用されている。
また、工業分野においても、ボイラー、タービン化学プ
ラント等の内部を観察したり検査したりすることのでき
る工業用内視鏡が広く利用されている。
前記内視鏡の挿入部の先端側には、湾曲可能な湾曲部が
設けられ、この湾曲部を湾曲操作することにより、挿入
部を目的部位まで挿入したり、挿入部の先端部を目的部
位に向けたりできるようになっている。前記湾曲部を駆
動する手段としては、一端が湾曲部の前端側に固定され
た複数の湾曲操作用ワイヤを、手動、またはモータ等の
アクチュエータによって押し引きするのが一般的である
また、長尺の内視鏡における湾曲部を駆動する手段とし
て、流体人工筋を用いることも提案されている。これは
、流体人工筋を挿入部の先端側、例えば湾曲部の後方に
設け、前記人工筋を流体圧により膨脹、収縮させ、その
伸び縮みによるストロ−クにより、湾曲操作用ワイヤを
押し引きし、湾曲部を湾曲させるものである。
[発明が解決しようとする課題] ところで、特に長尺の内視鏡挿入部を配管等の被検体の
深部まで挿入した場合、挿入部のねじれのため、または
被検体内の上下左右のエルボ(ひじ状屈曲部)を複雑に
進んでいったため、重力方向(上下方向)が不明となり
、湾曲方向が判別できなくなったり、そのため観察位置
が判別できなくなるという問題点がある。
これに対処するに、例えば特開平1−295212号公
報には、挿入部の先端部に、重力方向に移動する球を用
いた重力方向指示装置を設ける技術が開示されている。
しかしながら、このような重力方向指示装置を挿入部の
先端部に設けると、観察の妨げとなったり、先端部の構
成が複雑になるという問題点がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、観察
の妨げとならず、且つ簡単な構成で、挿入部の重力方向
を検知することができるようにした内視鏡装置を提供す
ることを目的としている。
[課題を解決するための手段] 本発明の内視鏡装置は、挿入部に湾曲部が設けられ、一
端が前記湾曲部の前端側に固定された複数の湾曲操作用
ワイヤを押し引きして前記湾曲部を複数方向へ湾曲する
ようにしたものにおいて、各湾曲操作用ワイヤに加わる
力を検出する複数の検出手段と、この複数の検出手段の
検出出力に基づいて挿入部における重力方向を判別する
重力方向判別手段とを備えたものである。
[作用] 挿入部を被検体内に挿入すると、重力のため、湾曲部は
重力方向に湾曲しようとするため、各湾曲操作用ワイヤ
に加わる力が異なる。従って、各湾曲操作用ワイヤに加
わる力を比較することによって、重力方向を検知するこ
とができる。本発明では、検出手段によって各湾曲操作
用ワイヤに加わる力を検出し、この検出手段の検出出力
に基づ′いて、重力方向判別手段によって重力方向が判
別される。
[実施例] 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図ないし第5図は本発明の第1実施例に係り、第1
図は内視鏡挿入部の先端側の構成を示す説明図、第2図
はセンサ部の斜視図、第3図は内視鏡装置の全体の構成
を示す説明図、第4図は内視鏡装置の信号処理系の構成
を示す説明図、第5図は内視鏡装置の湾曲制御系の構成
を示す説明図である。
第3図に示すように、内視鏡装置1は、細長で可視性を
有する挿入部2を有し、この挿入部2は、基部がドラム
3に取り付けられていると共に、このドラム3に巻き取
られて収納されるようになっている。前記ドラム3の側
部からは、光源用接続ケーブル4.CCU用接続ケーブ
ル5及び流体用接続チューブ6が延出されている。前記
光源用接続ケーブル4は光源装置7に接続され、前記C
CU用接続ケーブル5はカメラコントロールユニット(
以下、CCUと記す。)8に接続され、前記流体用接続
チューブ6は流体圧制御装置9に接続されるようになっ
ている。また、前記流体圧制御装置9には、コンプレッ
サ、エアボンベ等の流体圧源10が接続され、前記CC
U3にはモニタ11が接続されている。前記CCU3は
、後述する固体撮像素子に接続される映像信号処理回路
26と、後述する歪ゲージに接続される判断回路42と
、前記映像信号処理回路26及び判断回路42に接続さ
れると共に、前記モニタ11に映像信号を出力する重力
方向表示回路43とを備えている。
前記挿入部2は、先端側から順に、硬性の先端部12と
、湾曲可能な湾曲部13と、可視性を有する可視管部1
4とで構成されている。また、前記可撓管部14の前端
部には、挿入補助具15が外嵌固定されている。
第4図に示すように、前記先端部12には、照明窓と観
察窓とが設けられている。前記照明窓の内側には、配光
レンズ21が設けられ、この配光レンズ21の後端にラ
イトガイド22が連設されている。このライトガイド2
2は、挿入部2.ドラム3及び光源用接続ケーブル4内
を挿通され、入射端部は前記光源装置7に接続されるよ
うになっている。そして、この光源装置7内のランプか
ら出射された照明光が前記ライl−ガイド22の入射端
に入射し、ライトガイド22及び配光レンズ21を紅て
、観察部位に照射されるようになっている。また、前記
観察窓の内側には、対物レンズ系23が設けられ、この
対物レンズ系23の結像位置にCCD等の固体撮像素子
24が配設されている。この固体撮像素子24に接続さ
れた信号線25は、挿入部2.ドラム3及びCCU用接
続ケーブル5内を挿通され、前記C、CU B内の映像
信号処理回路26に接続されるようになっている。
前記固体撮像素子24は前記映像信号処理回路26によ
って駆動されると共に、固体撮像素子24の出力信号は
前記映像信号処理回路26によって映像信号に変換され
るようになっている。
第1図に示すように、先端部12を構成する筒状の先端
部本体12aの内周部には、上下左右の各位置に、それ
ぞれ、センサ部31を介して湾曲操作用ワイヤ(以下、
アングルワイヤと記す。)32の一端部が固定されてい
る。尚、第1図では、4つのセンサ部31のうちの3つ
と、4本のアングルワイヤ32のうちの3本のみを示し
ている。
前記センサ部31は、第2図に示すように、先端部本体
12aの内周部に固定された固定部33と、この固定部
33から挿入部2の軸方向後方に延出された薄板状の梁
部34と、この梁部34上に貼設された歪ゲージ35と
を備えている。前記梁部34の後端部に、前記アングル
ワイヤ32の一端部が固定されている。
また、挿入補助具15が設けられた可撓管部14の前端
部内には、上下左右の各位置に、4つのゴム人工筋36
が設けられている。上下左右の各ゴム人工筋36の前端
部には、それぞれ上下左右の各アングルワイヤ32の他
端部が接続されている。また、4つのゴム人工筋36は
、互いに挿入部2の軸方向について異なる位置に配置さ
れている。尚、第1図には、4つのゴム人工筋36のう
ちの3つのみを示している。各ゴム人工筋36の後端部
には、適度の剛性と可視性を有する係止ワイヤ37の一
端部が固定されている。この係止ワイヤ37の他端部は
、挿入補助具15の後端近傍の位置で、固定部材38を
介して可視管部14の内壁に固定されている。前記係止
ワイヤ37によって前記ゴム人工筋36の前後方向の位
置が固定されている。また、各ゴム人工筋36に、エア
チューブ3つが接続されている。各エアチューブ3つは
、挿入部2.ドラム3及び流体用接続チューブ6内を挿
通され、第5図に示すように流体圧制御装置9に接続さ
れている。この流体圧制御装置9は、流体圧源10から
発生される所定の圧力の流体(本実施例では空気)を、
その圧力を制御して各エアチューブ39に供給するもの
である。各エアチューブ39に供給された空気は、各ゴ
ム人工筋36に供給される。各ゴム人工筋36は、供給
される空気の圧力に応じて膨脹、収縮し、アングルワイ
ヤ32を押し引きするようになっている。
また、第2図に示すように前記歪ゲージ35には信号線
41が接続され、この信号線41は、挿入部2.ドラム
3及びCCU用接続ケーブル5内を挿通され、第4図に
示すように、前記ccus内の判断回路42に接続され
るようになっている。
この判断回路42は、信号線41を介して入力される各
歪ゲージ35の出力信号に基づいて先端部12における
重力方向を判断するようになっている。この判断回路4
2によって求められた重力方向の情報は、重力方向表示
回路43に入力されるようになっている。この重力方向
表示回路43は、例えば、映像信号処理回路26からの
映像信号に重力方向を表示するため映像信号をスーパー
インポーズしてモニタ11に出力するようになっている
次に、本実施例の作用について説明する。
挿入部2を配管等の被検体内に挿入したとき、重力方向
が第1図において矢印gで示す方向であるとする。この
とき、重力のため、先端部12は矢印gの方向に下がろ
うとし、湾曲部13は矢印gの向きに湾曲しようとする
ため、各アングルワイヤ32に加わる力が異なる。第1
図に示す例では、上側に設けられたアングルワイヤ32
に最も大きな張力が加わることになる。従って、この上
側のアングルワイヤ32に連結されたセンサ部31の歪
ゲージ35が最も大きな歪を検出する。
各歪ゲージ35の出力信号は、判断回路42に人力され
、この判断回路42にて各歪ゲージ35の出力が比較さ
れ、重力方向が判別される。この判断回!@42は、例
えば、最も大きな歪を検出した歪ゲージ35の位置の反
対側を重力方向と判断する。あるいは、各歪ゲージ35
で検出された歪の大きさの比から、上下左右の4方向の
中間の重力方向を推定するようにしても良い。
前記判断回路42によって求められた重力方向の情報は
、重力方向表示回路43に入力される。
この重力方向表示回路43は、例えば、映像信号処理回
路26からの映像信号に重力方向を表示するため映像信
号をスーパーインポーズしてモニタ]1に出力する。そ
して、このモニタ11に、観察部位の像と共に、カーソ
ルや矢印等によって重力方向が表示される。
このように、本実施例によれば、アングルワイヤ32に
加わる力を検出して、その検出出力に基ついて重力方向
を検知するようにしたのて、観察の妨げとならず、且つ
簡単な構成で、挿入部2の先端部12における重力方向
を検出することができる。従って、内部構造が不明な場
所に挿入部2を挿入した場合に、内部構造を把握し易く
なる。
また、被検体内のエルボ(ひじ状屈曲部)を通過する際
に、次にどの方向に向けて湾曲部13を湾曲させれば良
いかを判断し易くなる。
第6図及び第7図は本発明の第2実施例に俤り、第6図
は内視鏡挿入部の先端側の構成を示す説明図、第7図は
センサ部の斜視図である。
本実施例では、第6図に示すように、アングルワイヤ3
2の先端部を固定部材51によって先端部12に固定し
、係止ワイヤ37の後端部をセンサ部31を介して可視
管部14の内壁に固定している。第7図に示すように、
センサ部31は、可撓管部14の内壁に固定された固定
部33と、この固定部33から挿入部2の軸方向前方に
延出された薄板状の梁部34と、この梁部34上に貼設
された歪ゲージ35とを備えている。前記梁部34の前
端部に、前記係止ワイヤ37の後端部が固定されている
本実施例では、前記センサ部31はアングルワイヤ32
に加わる力に応じた歪を受け、この歪の大きさを歪ゲー
ジ35が検出する。
本実施例によれば、係止ワイヤ37あるいはアングルワ
イヤ32が切断してしまったときに、センサ部31の歪
がゼロになるので、故障が分かる。
その他の構成7作用及び効果は第1実施例と同様である
第8図は本発明の第3実施例におけるセンサ部の近傍を
示す説明図である。
本実施例では、アングルワイヤ32の先端部を先端部1
2に固定し、係止ワイヤ37の後端部を可視管部14の
内壁に固定すると共に、係止ワイヤ37の中間部にセン
サ部52を設けている。前記センサ部52は、係止ワイ
ヤ37の途中に介装された例えば円柱状のセンサ部本体
53と、このセンサ部本体53の外周部に張設された歪
ゲージ35とで構成されている。前記歪ゲージ35には
信号線41が接続されている。
その他の構成9作用及び効果は第1実施例と同様である
第9図及び第10図は本発明の第4実施例に係り、第9
図は圧力センサの近傍を示す説明図、第10図は重力方
向検出系の構成を示すブロック図である。
本実施例では、第1ないし第3実施例に示したような歪
ゲージ35を用いずに、第9図に示すように、各ゴム人
工筋36に流体(空気)を送るエアチューブ39の途中
に、圧力センサ60を設けている。
一方、CCUS内には、判断回路42の代りに、第10
図に示すように、各圧力センサ60に接続される比較回
路61が設けられている。
第1実施例において説明したように、先端部12は重力
方向に下がろうとする。そのため、湾曲部13を水平状
態に保つためには、重力方向と反対側のゴム人工筋36
に、他のゴム人工筋36よりも大きな圧力を加えなけれ
ばならない。そのため、湾曲部13を水平状態に保つ場
合、重力方向と反対側のエアチューブ37内の圧力が、
他のエアチューブ37内の圧力よりも高くなる。従って
、比較回路61にて、各エアチューブ37に介装された
圧力センサ60の出力を比較することにより、重力方向
を検出することができる。すなわち、最も圧力の高いエ
アチューブ37の位置の反対側が重力方向となる。前記
比較回路61によって求められた重力方向の情報は、重
力方向表示回路43に入力され、モニタ11に表示され
る。
その他の構成1作用及び効果は第1実施例と同様である
第11図は本発明の第5実施例における内視鏡装置の湾
曲制御系の構成を示す説明図である。
第1ないし第4実施例では、流体圧制御装置9と各ゴム
人工筋36が、個々にエアチューブ37によって接続さ
れている。すなわち、流体圧制御装Wつとゴム人工筋3
6との間に4本のエアチューブ37が配設されている。
これに対し、本実施例では、各ゴム人工筋36に接続さ
れた4本のエアチューブ63の後端部を、挿入部2内に
設けられた電磁弁64を介して、1本のエアチューブ6
5に接続している。このエアチューブ65は、流体圧制
御装置9に接続されている。前記電磁弁64は信号線6
6を介して前記流体圧制御装置9に接続されている。前
記電磁弁64は、前記流体圧制御装置9によって制御さ
れ、4本のエアチューブ63のうちの1本とエアチュー
ブ65とを連通させるようになっている。そして、湾曲
部13を湾曲させる場合には、電磁弁64を切り換えて
、任意のゴム人工筋36に所定の圧力の空気を供給する
本実施例によれば、ゴム人工筋36から電磁弁64まで
の距離が短いので、ゴム人工筋36の排気速度が向上す
る。
その他の構成1作用及び効果は第1ないし第4実施例と
同様である。
第12図ないし第16図は本発明の第6実施例に係り、
第12図は本実施例の要部を示すブロック図、第13図
は配管内における挿入部の状態を示す説明図、第14図
は第13図の状態におけるモニタ画面を示す説明図、第
15図は配管内においてセンタリングを行った挿入部の
状態を示す説明図、第16図は第15図の状態における
モニタ画面を示す説明図である。
本実施例は、第12図に示すように、判断回路42の出
力によって流体圧制御装置9を制御するようにし、判断
回路42によって求められた重力方向の反対側に、湾曲
部13を湾曲させるようにしたものである。
第13図は、配管68内において、本実施例を適用しな
い場合の挿入部2の状態を示す。この場合は、重力によ
り、下方向(重力方向)に湾曲部13が湾曲する。この
ときのモニタ画面では、第14図に示すように、配管6
8の中央部を示す暗部が画面上側にあり、配管68の内
壁の下側しか観察できない。
これに対し、第15図は、本実施例を適用した場合の挿
入部2の状態を示す。前述のように、判断回路42で求
められた重力方向の反対側に湾曲部13を湾曲させてい
るので、湾曲部13を略水平状態に維持できる。このと
きのモニタ画面では、第16図に示すように、配管68
の中央部を示す暗部が画面中央にあり、配管68の内壁
の全周を観察することができる。
このように、本実施例によれば、常に先端部12がセン
タリングされるので、使用者がいちいち湾曲部13を湾
曲操作してセンタリングを行う必要がなく、作業性が向
上する。
その他の構成1作用及び効果は第1ないし第5実施例と
同様である。
第17図は本発明の第7実施例における挿入部の先端側
を示す説明図である。
本実施例の内視鏡装置は、挿入部2の先端部12に、回
転処置部材、例えば回転する砥石70を備えている。前
記砥石70は、処置面72に押し当てられ、この処置面
72を研削するようになっている。
その他の構成は、第1ないし第5実施例と同様である。
本実施例では、砥石70を処置面72に押し当てると、
押し当てる力に応じて、第1ないし第3実施例の歪ゲー
ジ35や第4実施例の圧力センサ60の出力が変化する
ので、判断回路42または比較回路61で、前記押し当
てる力を求めることができる。そして、本実施例では、
前記判断回路42または比較回路61の出力に応じて流
体圧制御装置9を制御して、砥石70を処置面72に押
し当てる力が、予め処置面72や砥石70の種類から判
断した最適な力となるように、湾曲部13を駆動する。
本実施例によれば、砥石70を処置面72に押し当てる
力が常に最適な力となるなめ、処置面72を均一に研削
することができる。
その他の作用及び効果は第1ないし第5実施例と同様で
ある。
第18図及び第19図は本発明の第8実施例に係り、第
18図は内視鏡挿入部の先端側の構成を示す説明図、第
19図は第18図のA−A  線断面を示す説明図であ
る。
本実施例では、第18図に示すように、先端部12は、
円筒形状の透明カバー81と、この透明カバー81の先
端側を閉塞する先端キャップ82とを備えている。前記
先端キャップ82の内面には、中心軸が挿入部2の中心
軸と一致する円錐形状のミラー83が固定されている。
また、前記透明カバー81内の後端部には、円板状の回
転板84が回転自在に保持されている。この回転板84
の後端面の中央部には、挿入部2内を挿通されたフレキ
シブルパイプ85の先端部が固定されている。このフレ
キシブルパイプ85の基部は、ドラム3内あるいはドラ
ム3外に設けられた図示しないサーボモータに接続され
ている。そして、このサーボモータを回転させることに
より、回転板84が回転するようになっている。また、
前記フレキシブルシャフト85内には、ライトガイド2
2が挿通され、このライトガイド22は前記回転板84
を貫通し、先端面は前記ミラー83に対向している。従
って、このライトガイド22から出射された照明光は、
ミラー83で反射されて先端部12の側方の全周方向に
照射される。また、前記回転板84上には、対物レンズ
とCCDとを備えたCCDユニット87が固定されてい
る。このCCDユニット87の観察方向は、先端部12
の側方になっている。従って、前記フレキシブルシャフ
ト85によって回転板84を回転させることにより、C
CDユニット87が回転し、観察方向を変えることがで
きるようになっている。前記CODユニット87には信
号線25が接続されている。
尚、CCDユニット87の回転に伴う信号線25のねじ
れは、1回転程度ならば、信号線25の弛みで吸収する
ことができる。
また、挿入部2内には、チャンネル91が設けられ、こ
のチャンネル91は、回転板84と湾曲部13の間の挿
入部2の側部で開口している。また、回転板84の外周
側における先端部12の外周部には、所定の間隔で複数
の送水ノズル92が設けられている。各送水ノズル92
には、挿入部2内を挿通された送水チューブ93が接続
さtしている。そして、この送水チューブ93を介して
送られる洗浄水を送水ノズル92より噴出させることに
より、透明カバー81の外周部を洗浄できるようになっ
ている。
本実施例では、CCDユニット87を360゜回転でき
るため、湾曲部13を湾曲させたり、挿入部2を回転さ
せたりすることなく、挿入部2の側方の全周方向を観察
することが可能となる。
その他の構成1作用及び効果は第1実施例と同様である
尚、本発明は、上記各実施例に限定されず、例えば、ア
ングルワイヤを押し引きする駆動手段はモータでも良い
[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、各湾曲操作ワイヤ
に加わる力を検出して、その検出出力に基づいて重力方
向を検知するようにしたので、観察の妨げとならず、且
つ簡単な構成で、挿入部の重力方向を検知することがで
きるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第5図は本発明の第1実施例に係り、第1
図は内視鏡挿入部の先端側の構成を示す説明図、第2図
はセンサ部の斜視図、第3図は内視鏡装置の全体の構成
を示す説明図、第4図は内視鏡装置の信号処理系の構成
を示す説明図、第5図は内視鏡装置の湾曲制御系の構成
を示す説明図、第6図及び第7図は本発明の第2実施例
に係り、第6図は内視鏡挿入部の先端側の構成を示す説
明図、第7図はセンサ部の斜視図、第8図は本発明の第
3実施例におけるセンサ部の近傍を示す説明図、第9図
及び第10図は本発明の第4実施例に係り、第9図は圧
力センサの近傍を示す説明図、第10図は重力方向検出
系の構成を示すブロック図、第11図は本発明の第5実
施例における内視鏡装置の湾曲制御系の構成を示す説明
図、第12図ないし第16図は本発明の第6実施例に係
り、第12図は本実施例の要部を示すブロック図、第1
3図は配管内における挿入部の状態を示す説明図、第1
4図は第13図の状態におけるモニタ画面を示す説明図
、第1へ5図は配管内においてセンタリングを行った挿
入部の状態を示す説明図、第16図は第15図の状態に
おけるモニタ画面を示す説明図、第17図は本発明の第
7実施例における挿入部の先端側を示す説明図、第18
図及び第19図は本発明の第8実施例に係り、第18図
は内視鏡挿入部の先端側の構成を示す説明図、第19図
は第18図のA−A−線断面を示す説明図である。 1・・・内視鏡装置   2・・・挿入部13・・湾曲
部    31・・・センサ部32・・・アングルワイ
ヤ 35・・・歪ゲージ   36・・ゴム人工筋第8 図 第12図 第13図 第14図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 挿入部に湾曲部が設けられ、一端が前記湾曲部の前端側
    に固定された複数の湾曲操作用ワイヤを押し引きして前
    記湾曲部を複数方向へ湾曲するようにした内視鏡装置に
    おいて、 各湾曲操作用ワイヤに加わる力を検出する複数の検出手
    段と、 前記複数の検出手段の検出出力に基づいて前記挿入部に
    おける重力方向を判別する重力方向判別手段と を備えたこと特徴とする内視鏡装置。
JP2196727A 1990-07-23 1990-07-23 内視鏡装置 Pending JPH0479931A (ja)

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