JPH0732759B2 - Endoscope device - Google Patents

Endoscope device

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JPH0732759B2
JPH0732759B2 JP3163552A JP16355291A JPH0732759B2 JP H0732759 B2 JPH0732759 B2 JP H0732759B2 JP 3163552 A JP3163552 A JP 3163552A JP 16355291 A JP16355291 A JP 16355291A JP H0732759 B2 JPH0732759 B2 JP H0732759B2
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JP
Japan
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bending
wire
switch
vibration wave
voltage
Prior art date
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JP3163552A
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Japanese (ja)
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JPH04348738A (en
Inventor
浩樹 日比野
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optic Co Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、彎曲部を彎曲操作す
る構造を改良した内視鏡装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an endoscope apparatus having an improved structure for bending a bending portion.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の彎曲部を彎曲操作する構造として
は、例えば、特開昭55−101240号公報に示され
ているように、彎曲部の先端に設けた硬性部にモータを
内蔵し、このモータの回転をワイヤ吸引機構に伝え、こ
の吸引機構で彎曲部内に挿通されたワイヤを吸引するこ
とにより、彎曲部を彎曲変形させるようにしたものがあ
る。
2. Description of the Related Art As a conventional structure for bending a curved portion, for example, as shown in JP-A-55-101240, a motor is built in a rigid portion provided at the tip of the curved portion. There is a structure in which the rotation of the motor is transmitted to a wire suction mechanism, and the wire inserted into the curved portion is sucked by the suction mechanism to bend the curved portion.

【0003】このワイヤ吸引機構は、モータと、このモ
ータに連結された電磁クラッチ、電磁ブレーキを有した
磁性体ドラム、この磁性体ドラムに連結された彎曲ワイ
ヤ巻取ドラムからなる。通常は、電磁クラッチと磁性体
ドラムは切り離されており、磁性体ドラムは電磁ブレー
キにより固定され、彎曲ワイヤ巻取ドラムの回転を防止
している。そして、彎曲操作ボタンが押されると、磁性
体ドラムの電磁ブレーキは解除され、電磁クラッチと磁
性体ドラムが連結され、モータの駆動力が彎曲ワイヤ巻
取ドラムに伝達され、ワイヤを吸引する。
This wire suction mechanism comprises a motor, an electromagnetic clutch connected to the motor, a magnetic drum having an electromagnetic brake, and a curved wire winding drum connected to the magnetic drum. Normally, the electromagnetic clutch and the magnetic drum are separated from each other, and the magnetic drum is fixed by an electromagnetic brake to prevent the curved wire winding drum from rotating. Then, when the bending operation button is pressed, the electromagnetic brake of the magnetic drum is released, the electromagnetic clutch and the magnetic drum are connected, the driving force of the motor is transmitted to the curved wire winding drum, and the wire is sucked.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする問題点】従来の技術において
は、彎曲操作されていない状態では、磁性体ドラムは電
磁ブレーキにより固定され、彎曲ワイヤ巻取ドラムはロ
ック状態になっている。そのため、特に体腔内から挿入
部を抜去するときに、彎曲部はロック状態になってい
る。この状態で抜去すると、蛇行している管腔内に追従
して彎曲することができないため管腔壁を傷つけてしま
い、場合によっては管腔壁を穿孔してしまうという不具
合が生じていた。
In the prior art, when the bending operation is not performed, the magnetic drum is fixed by the electromagnetic brake and the bending wire winding drum is in the locked state. Therefore, the curved portion is in a locked state particularly when the insertion portion is removed from the body cavity. If it is removed in this state, it cannot follow and bend in the meandering lumen, which damages the lumen wall and, in some cases, punctures the lumen wall.

【0005】この発明は、この課題に着目してなされた
ものであり、操作中にて適宜彎曲部をロックあるいはフ
リー状態に切替えることができ、その構成も簡略可能な
内視鏡装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made with this problem in mind, and the bending portion can be appropriately switched to the locked or free state during operation , and the configuration thereof can be simplified. The purpose is to provide a device.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に、この発明の内視鏡装置においては、内視鏡の彎曲部
を彎曲駆動させる振動波モータを有する駆動手段と、上
記彎曲部を少なくともロックあるいはフリー状態になる
よう上記振動波モータを制御する制御手段とを具備して
いる。
In order to solve the above-mentioned problems, in the endoscope apparatus of the present invention, a driving means having a vibration wave motor for bending the bending portion of the endoscope and the bending portion are provided. At least a control means for controlling the vibration wave motor to be in a locked or free state is provided.

【0007】[0007]

【作用】上記構成により、彎曲部をロックあるいはフリ
ー状態になるよう振動波モータを制御する制御手段によ
り、彎曲部を適宜ロックあるいはフリー状態に切替える
ことができる。
With the above construction, the bending portion can be appropriately switched to the locked or free state by the control means for controlling the vibration wave motor so that the bending portion is locked or freed.

【0008】[0008]

【実施例】図1に示されるように、この発明の内視鏡装
置では挿入部の軸方向に連結して設けられた複数の環状
の関節駒1及び、この関節駒1を駆動して彎曲部2を彎
曲させる駆動手段3が彎曲部2内に設けられている。そ
して、駆動手段3に供給する電圧を制御する制御手段4
が設けられている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As shown in FIG. 1, in an endoscope apparatus of the present invention, a plurality of annular joint pieces 1 provided so as to be connected in the axial direction of an insertion portion and the joint pieces 1 are bent by driving them. Driving means 3 for bending the portion 2 is provided in the bending portion 2. Then, the control means 4 for controlling the voltage supplied to the drive means 3
Is provided.

【0009】そして、駆動手段3に供給する電圧を制御
手段4で制御することにより、駆動手段3で関節駒1を
駆動して彎曲部2を彎曲させるものである。
The control means 4 controls the voltage supplied to the driving means 3 to drive the joint piece 1 by the driving means 3 to bend the bending portion 2.

【0010】以下、各実施例に基づいて詳述する。Hereinafter, detailed description will be given based on each embodiment.

【0011】図2ないし図6はこの発明の第1実施例を
示しており、内視鏡10は挿入部11、この挿入部11の基端
部に接続した操作部12、操作部12から延出して設けられ
たユニバーサルコード13、ユニバーサルコード13の端部
に設けられたコネクタ14からなる。挿入部11は、先端部
15、彎曲部16、可撓管部17からなる。操作部12には接眼
部18、送気送水、吸引スイッチ19,20及び彎曲操作スイ
ッチ、21(DOWN)、22(UP)、23(LEFT)、
24(RIGHT)、アングルロック/フリーを切換える
切換スイッチ25が設けられている。
2 to 6 show a first embodiment of the present invention, in which an endoscope 10 has an insertion portion 11, an operating portion 12 connected to a proximal end portion of the insertion portion 11, and an operation portion 12 extending from the operating portion 12. The universal cord 13 is provided so as to extend and the connector 14 provided at the end of the universal cord 13. Insertion part 11 is the tip
It is composed of 15, a curved portion 16 and a flexible tube portion 17. The operation unit 12 includes an eyepiece unit 18, air / water supply, suction switches 19, 20 and a bending operation switch, 21 (DOWN), 22 (UP), 23 (LEFT),
24 (RIGHT), a changeover switch 25 for switching between angle lock / free is provided.

【0012】上記彎曲部16は図3に示すように短かい円
筒状の多数の管状体からなる関節駒26を矢印aで示す上
下方向と、矢印bで示す左右方向とに回動できるように
連結されてなる。つまり、各関節駒26の両端面からは、
各々一対の連結片27が周方向に 180度ずれ、かつ両端面
において各一対の連結片27が周方向に90度ずれて突設さ
れていて、隣り合う関節駒26の各一対の連結片27がそれ
ぞれ支軸28によって枢着されている。なお、彎曲部16の
最先端と最後端の関節駒26a,26bは一方の端面にだけ
連結片27が突設されている。したがって、このように関
節駒26が連結された彎曲部16は、上述したように矢印a
で示す上下方向と、この上下方向に直交する矢印bで示
す左右方向とに屈曲自在となっている。最先端の関節駒
26aの外周面には、彎曲部16の彎曲方向と対応する周方
向に90度ずれた4個所に各々円筒状のワイヤ固定部29が
設けられている。ワイヤ固定部29の各々の貫通穴29aに
は、彎曲ワイヤ30の一端が挿入され、はんだ付け等によ
り強固に固着されている。4本の彎曲ワイヤ30の他端は
関節駒26bの外周面に90度づつずれて設けられた4個所
のワイヤ駆動部31a, 31b,31c,31d内に引き通され
ている(31dのみ不図示)。ここで、彎曲ワイヤとワイ
ヤ駆動部とで関節駒を駆動する駆動手段を構成する。
As shown in FIG. 3, the curved portion 16 is configured so that the joint piece 26, which is composed of a large number of short cylindrical tubular members, can be rotated in the vertical direction indicated by the arrow a and the horizontal direction indicated by the arrow b. It is connected. In other words, from both end faces of each joint piece 26,
The pair of connecting pieces 27 are displaced from each other by 180 degrees in the circumferential direction, and the pair of connecting pieces 27 are protruded from both end surfaces by being shifted by 90 degrees in the circumferential direction. Are respectively pivoted by the support shafts 28. The joint pieces 27 project from only one end surface of the joint pieces 26a and 26b at the most distal end and the rearmost end of the curved portion 16. Therefore, the bending portion 16 to which the joint piece 26 is connected in this way is indicated by the arrow a as described above.
It is freely bendable in the up-down direction and in the left-right direction indicated by the arrow b orthogonal to the up-down direction. Cutting-edge joint piece
On the outer peripheral surface of 26a, cylindrical wire fixing portions 29 are provided at four positions which are displaced by 90 degrees in the circumferential direction corresponding to the bending direction of the bending portion 16. One end of the bending wire 30 is inserted into each through hole 29a of the wire fixing portion 29, and is firmly fixed by soldering or the like. The other ends of the four bending wires 30 are drawn into four wire driving portions 31a, 31b, 31c, 31d provided on the outer peripheral surface of the joint piece 26b at 90 ° intervals (only 31d is not shown). ). Here, the bending wire and the wire driving portion constitute a driving means for driving the joint piece.

【0013】ワイヤ駆動部31aの外装部32は円筒状のパ
イプ部材で構成され、その内周面には周方向90度づつ離
れて、軸方向全長にわたって4個の固定部材33が設けら
れている。この固定部材33は、弾性振動体からなる嵌合
部材34を4方向から支持固定している。嵌合部材34は、
外装部32の軸方向長さと略同一長さを有し、その周方向
断面は略コの字状をなす。つまり、軸方向に嵌合溝34a
が設けられている。嵌合部材34の2本の腕34bは内側つ
まり、お互いの方向に若干傾けられていて、彎曲ワイヤ
30を両側からはさみ込むようになっており、嵌合溝34a
内周面と彎曲ワイヤ30が密に接し固定されている。嵌合
部材34の外周に設けられた3つの平面にはそれぞれ、軸
方向に多数の電歪素子35a,35bが後述する定在振動波
を発生させるのに最も適した間隔で交互に接着されてい
る。電歪素子35a,35bは、それぞれ電線、36aと37a
に接続されている。また、嵌合部材34には、電線38aが
接続されている。その他のワイヤ駆動部31b,31c,31
dも同様な構成をしているので説明は詳略する。
The outer portion 32 of the wire driving portion 31a is formed of a cylindrical pipe member, and four fixing members 33 are provided on the inner peripheral surface thereof at intervals of 90 degrees in the circumferential direction and over the entire axial length. . The fixing member 33 supports and fixes the fitting member 34 made of an elastic vibrating body from four directions. The fitting member 34 is
It has a length substantially the same as the axial length of the outer casing 32, and its circumferential cross section is substantially U-shaped. That is, the fitting groove 34a is axially formed.
Is provided. The two arms 34b of the fitting member 34 are inwardly slanted to each other, that is, slightly bent toward each other.
It is designed to sandwich 30 from both sides, and fit groove 34a
The inner peripheral surface and the curved wire 30 are in close contact with each other and fixed. A large number of electrostrictive elements 35a, 35b are axially bonded alternately to the three planes provided on the outer periphery of the fitting member 34 at intervals most suitable for generating a standing vibration wave described later. There is. Electrostrictive elements 35a and 35b are electric wires, 36a and 37a, respectively.
It is connected to the. An electric wire 38a is connected to the fitting member 34. Other wire drive units 31b, 31c, 31
Since d has the same configuration, the description will be omitted.

【0014】各ワイヤ駆動部を制御する制御手段として
の制御回路を図6を参照して説明する。彎曲操作スイッ
チ21ないし24に対応して設けられた、スイッチ制御回路
39ないし42は、それぞれ、スイッチのON/OFFに連
動していて、ハイレベル( H) /ローレベル( L) の電
圧を出力する。各スイッチ制御回路39ないし42の各出力
端は、スイッチボックス43ないし46の制御入力端に接続
されると共にOR回路47の入力端に接続されている。
A control circuit as a control means for controlling each wire drive section will be described with reference to FIG. A switch control circuit provided corresponding to the bending operation switches 21 to 24.
Each of 39 to 42 is interlocked with ON / OFF of a switch and outputs a high level (H) / low level (L) voltage. The output terminals of the switch control circuits 39 to 42 are connected to the control input terminals of the switch boxes 43 to 46 and the input terminal of the OR circuit 47.

【0015】切換スイッチ25に対応して設けられたスイ
ッチ制御回路48は、アングルフリー操作によりHレベル
を、アングルロック操作によりLレベルを出力するよう
になっており、その出力端はOR回路47の入力端に入力
するようになっている。OR回路47の出力端はスイッチ
ボックス49の制御入力端に接続される。
A switch control circuit 48 provided corresponding to the changeover switch 25 outputs an H level by an angle free operation and an L level by an angle lock operation, and its output terminal is an OR circuit 47. It is designed to be input to the input end. The output terminal of the OR circuit 47 is connected to the control input terminal of the switch box 49.

【0016】駆動用電源50は、V=Vo sin ωt という
電圧を供給し、その一端は上記電線38aないし38dに接
続され、他端は90度移相器51の入力端に接続されると共
にスイッチボックス43ないし46の各入力端に接続され
る。スイッチボックス43,46,44, 45の出力端はそれぞれ
上記電線36c,36d,36a,36bに接続される。90度移
相器51は、入力電圧の位相を90度進ませるものであり、
その出力端はスイッチボックス49の入力端に接続され
る。スイッチボックス49の出力端は上記電線37aないし
37dに接続される。スイッチボックス43ないし46及び49
は、その制御入力端の電圧がHレベルのときは入力端と
出力端を導通し、Lレベルのときは切離すようになって
いる。
The driving power source 50 supplies a voltage of V = Vo sin ωt, one end of which is connected to the wires 38a to 38d and the other end of which is connected to the input end of the 90 ° phase shifter 51 and a switch. Connected to each input of boxes 43-46. The output terminals of the switch boxes 43, 46, 44, 45 are connected to the electric wires 36c, 36d, 36a, 36b, respectively. The 90-degree phase shifter 51 advances the phase of the input voltage by 90 degrees,
Its output end is connected to the input end of the switch box 49. The output end of the switch box 49 is the electric wire 37a or
Connected to 37d. Switch boxes 43 to 46 and 49
When the voltage at the control input terminal is at H level, the input terminal and the output terminal are conducted, and when at L level, they are disconnected.

【0017】ここで、上記ワイヤ駆動部の嵌合部材34,
彎曲ワイヤ30, 電歪素子35a,35bが構成する振動波モ
ータ(圧電モータ,超音波モータ等とも称する)の動作
原理を上記ワイヤ駆動部31aを例にあげて説明する。
Here, the fitting member 34 of the wire driving unit,
The operation principle of a vibration wave motor (also referred to as a piezoelectric motor, an ultrasonic motor or the like) constituted by the bending wire 30 and the electrostrictive elements 35a and 35b will be described by taking the wire driving unit 31a as an example.

【0018】図7において、30はカFで加圧されている
移動体としての彎曲ワイヤ、34は電気一機械エネルギ変
換手段としての電歪素子(たとえばPZT等)により弾
性振動を行う固定体としての嵌合部材を模式的に示した
図であり、X軸を固定体34の表面上の方向、Z軸をその
法線方向とする。電歪素子により固定体34の表面に屈曲
振動を与えると、進行振動波が発生し、固定体34の表面
上を伝搬していく。この進行振動波は縦波と横波を伴な
った表面波で、その質点の運動は楕円軌道を描く。質点
Aに着目すると、縦振幅u,横振幅wの楕円運動を行っ
ており、表面波の進行方向をX軸方向とすると、楕円運
動は時計方向の向きである。この表面波は一波長毎に頂
点A,A’……を有し、その頂点速度はX成分のみであ
って、ν=2πfu(fは振動数)である。そこで、移
動体30の表面を固定体53の表面に摩擦接触させると、移
動体30の表面は頂点A,A’……のみに接触するから、
移動体30は摩擦力により矢印Nの方向に駆動される。
In FIG. 7, reference numeral 30 is a bending wire as a moving body which is pressed by the force F, and 34 is a fixed body which elastically vibrates by an electrostrictive element (such as PZT) as an electric-mechanical energy converting means. FIG. 5 is a diagram schematically showing the fitting member of FIG. 4, where the X axis is the direction on the surface of the fixed body 34 and the Z axis is the normal direction thereof. When a bending vibration is applied to the surface of the fixed body 34 by the electrostrictive element, a traveling vibration wave is generated and propagates on the surface of the fixed body 34. This traveling oscillatory wave is a surface wave accompanied by a longitudinal wave and a transverse wave, and the motion of its mass point draws an elliptical orbit. Focusing on the mass point A, an elliptic motion with a vertical amplitude u and a lateral amplitude w is performed, and assuming that the traveling direction of the surface wave is the X-axis direction, the elliptic motion is a clockwise direction. This surface wave has vertices A, A '... For each wavelength, and the vertex velocity is only the X component, and ν = 2πfu (f is the frequency). Therefore, when the surface of the moving body 30 is brought into frictional contact with the surface of the fixed body 53, the surface of the moving body 30 contacts only the vertices A, A '...
The moving body 30 is driven in the direction of arrow N by the frictional force.

【0019】移動体30の速度は振動数fに比例する。ま
た、加圧接触による摩擦駆動のために、縦振動uばかり
でなく、横振動wにも依存する。即ち、移動体52の速度
は楕円運動の大きさに比例する。したがって、移動体30
の速度は電歪素子に加える電圧に比例する。
The speed of the moving body 30 is proportional to the frequency f. Further, because of frictional drive by pressure contact, it depends not only on the longitudinal vibration u but also on the lateral vibration w. That is, the speed of the moving body 52 is proportional to the size of the elliptical movement. Therefore, the moving body 30
The speed of is proportional to the voltage applied to the electrostrictive element.

【0020】図8は進行振動波と定在振動波の発生を説
明する図である。電歪素子35a,35bは単独で動作する
と、固定体34が共振するような状態、即ち、定在振動波
が存在するような位置に配置され、且つ電歪素子35aに
よる定在振動波長と電歪素子35bによる定存振動波長と
が等しくなり、90度位相がずれる(4分の1波長だけ物
理的位置がずれる)ように配置される。駆動用電源50は
V=Vo sin ωt という電圧を供給する。電歪素子35a
にはライン36aにより駆動用電源50から直接、電圧Vo
sin ωt が印加され、電歪素子35bには90°移相器51を
経てライン37aにより電圧Vo sin ( ωt ±π/2)が
印加される。電圧Vo sin ( ωt ±π/2)の±は移動
体30を動かす方向によって切り換えられる。図3のイ〜
ヘは電圧Vo sin ( ωt +π/2)が印加されている場
合の振動波の状態を示す。イは電歪素子35aのみにより
定在振動波を発生させている状態、ロは電歪素子35bの
みにより90°位相進みのある定在振動波を発生させてい
る状態、をそれぞれ示す。ハ〜ニは二つの電歪素子35
a,35bを同時に動作させて、進行振動波を発生させて
いる状態を示す。ハは時刻t=0+2n π/ω,ニは
時刻t=π/2ω+2nπ/ω,ホは時刻t=π/ω+
2nπ/ω、ヘは3π/2ω+2nπ/ω、の進行振動
波の位相をそれぞれ示す。進行振動波は図8の左方向に
進むが、固定体34の摩擦接触面の任意の質点は時計方向
の楕円運動を行う。したがって、移動体30は右方向に移
動する。
FIG. 8 is a diagram for explaining the generation of a traveling vibration wave and a standing vibration wave. When the electrostrictive elements 35a and 35b operate independently, they are arranged in a state in which the fixed body 34 resonates, that is, in a position where a standing vibration wave exists, and the standing vibration wavelength and the electric current generated by the electrostrictive element 35a are different from each other. The distorted element 35b is arranged so as to have the same standing vibration wavelength and a 90-degree phase shift (the physical position is shifted by a quarter wavelength). The driving power source 50 supplies a voltage V = Vo sin ωt. Electrostrictive element 35a
The voltage Vo is directly supplied from the driving power source 50 by the line 36a.
sin ωt is applied, and the voltage Vo sin (ωt ± π / 2) is applied to the electrostrictive element 35b through the 90 ° phase shifter 51 and the line 37a. The voltage Vo sin (ωt ± π / 2) ± is switched depending on the direction in which the moving body 30 is moved. A in Figure 3
F shows the state of the vibration wave when the voltage Vo sin (ωt + π / 2) is applied. B shows a state where a standing vibration wave is generated only by the electrostrictive element 35a, and B shows a state where a standing vibration wave with a 90 ° phase lead is generated only by the electrostrictive element 35b. Two electrostrictive elements 35
It shows a state in which traveling vibration waves are generated by simultaneously operating a and 35b. C is time t = 0 + 2n π / ω, d is time t = π / 2ω + 2nπ / ω, and e is time t = π / ω +
2nπ / ω indicates the phase of the traveling vibration wave of 3π / 2ω + 2nπ / ω. Although the traveling vibration wave travels to the left in FIG. 8, any mass point on the frictional contact surface of the fixed body 34 makes an elliptic motion in the clockwise direction. Therefore, the moving body 30 moves to the right.

【0021】イ, ロの定在振動波の発生状態において、
固定体34の摩擦接触面上の節以外の質点では横振動、即
ち、図8で上下運動だけである。したがって、移動体30
と固定体34との摩擦接触は、静止摩擦状態ではなく、動
摩擦状態であり、摩擦係数が小さくなり、接触面積も小
さくなる。そのため、移動体30は外力により容易に動か
すことができる。
In the generation state of the standing vibration waves of a and b,
At the mass points other than the nodes on the friction contact surface of the fixed body 34, only lateral vibration, that is, vertical movement in FIG. Therefore, the moving body 30
The frictional contact between the fixed body 34 and the fixed body 34 is not a static friction state but a dynamic friction state, the friction coefficient is small, and the contact area is also small. Therefore, the moving body 30 can be easily moved by an external force.

【0022】次に第1実施例の作用について説明する。
まず切換スイッチ25をアングルロック操作した場合につ
いて彎曲部をUP操作する場合を例にあげて説明する。
彎曲操作スイッチ22(UP)をONすると、スイッチ制
御回路40はHレベルを出力するので、スイッチボックス
44, 49の各入出力端が導通する。その結果電線36aには
V=Vo sin ωtという電圧が、電線37aないし37dに
はV=Vo sin ( ωt+π/2)という電圧が供給され
る。このとき電線36bないし36dには電圧が供給されな
い。よって、ワイヤ駆動部31bないし31dの弾性振動子
からなる嵌合部材には定在振動波が発生し、外力に対し
て容易に移動可能な状態となる。一方、ワイヤ駆動部31
aの嵌合部材34には、ワイヤを引張る方向の進行振動波
が発生する。従って、UP方向のワイヤが引かれること
により彎曲部16はUP方向にスムーズに彎曲する。そし
て、彎曲操作スイッチ22をOFFにすると、各ワイヤ駆
動部の嵌合部材には電圧が加わらなくなるので、その彎
曲状態で停止し、外力が彎曲部に加わっても容易に動か
ない。また、彎曲操作スイッチ21, 23, 24をONすれば
DOWN,LEFT,RIGHT方向にそれぞれ彎曲す
るが説明は省略する。 切換スイッチ25をアングルフリ
ー操作した場合には、スイッチ制御回路48はHレベル信
号を出力するので、スイッチボックス49の入出力端は導
通状態となる。従って、各ワイヤ駆動部の嵌合部材に
は、V=Vosin ( ωt+π/2)なる電圧が常にかか
っているので、定在振動波が常に発生している。この状
態で例えば彎曲操作スイッチ22をONすると、上述のア
ングルロック操作のときと同様にUP方向に彎曲する。
Next, the operation of the first embodiment will be described.
First, a case where the changeover switch 25 is operated in an angle lock will be described by way of an example in which the bending portion is operated in an UP operation.
When the bending operation switch 22 (UP) is turned on, the switch control circuit 40 outputs the H level, so the switch box
The input and output ends of 44 and 49 are conducted. As a result, a voltage V = Vo sin ωt is supplied to the electric wire 36a, and a voltage V = Vo sin (ωt + π / 2) is supplied to the electric wires 37a to 37d. At this time, no voltage is supplied to the electric wires 36b to 36d. Therefore, a standing vibration wave is generated in the fitting member composed of the elastic vibrator of the wire driving portions 31b to 31d, and the wire driving portions 31b to 31d can be easily moved by an external force. On the other hand, the wire drive unit 31
A traveling vibration wave in the wire pulling direction is generated in the fitting member 34 of a. Therefore, when the wire in the UP direction is pulled, the bending portion 16 bends smoothly in the UP direction. When the bending operation switch 22 is turned off, no voltage is applied to the fitting members of the wire drive units, so that the wire drive unit stops in the bent state and does not move easily even if an external force is applied to the bending unit. Also, when the bending operation switches 21, 23, 24 are turned on, the bending is performed in the DOWN, LEFT, and RIGHT directions, respectively, but the description thereof is omitted. When the change-over switch 25 is operated in an angle-free manner, the switch control circuit 48 outputs an H level signal, so that the input / output terminals of the switch box 49 become conductive. Therefore, since the voltage of V = Vosin (ωt + π / 2) is constantly applied to the fitting member of each wire driving unit, the standing vibration wave is always generated. In this state, for example, when the bending operation switch 22 is turned on, it bends in the UP direction as in the above-described angle lock operation.

【0023】上記実施例では、関節駒の外周面にワイヤ
駆動部を設けたが、関節駒の内周面にワイヤ駆動部を設
けて、彎曲ワイヤも関節駒の内部を通すするようにして
もよい。ワイヤ駆動部は先端構成部側に設けてもよい。
また、ワイヤ駆動部を先端構成部側と手許操作部側両方
に設け、彎曲ワイヤを互いに引張るようにして彎曲させ
るようにすれば、素早い彎曲が可能である。電歪素子を
嵌合部材(固定体)に設ける替わりに彎曲ワイヤ(移動
体)側に設けてもよい。電歪素子の替わりに磁歪素子で
もよい。さらに、上記実施例の彎曲部を内視鏡挿入部の
適宜箇所に適宜数設けてそれぞれ別々に操作するように
すれば複雑な彎曲が可能である。また、図9、図10に示
すように、関節駒60それぞれにワイヤ駆動部61を設け、
隣接する関節駒間にワイヤ62をそれぞれ設けて、各ワイ
ヤ駆動部ごとにワイヤを押し引き制御すれば彎曲部を複
雑に彎曲操作することが可能である。なお、63は弾性振
動体からなり電歪素子が貼着されたワイヤ嵌合部であ
る。
In the above embodiment, the wire driving portion is provided on the outer peripheral surface of the joint piece. However, the wire driving portion may be provided on the inner peripheral surface of the joint piece so that the bending wire can also pass through the inside of the joint piece. The wire driving unit may be provided on the tip forming unit side.
In addition, if the wire driving portions are provided on both the tip forming portion side and the hand operation portion side and the bending wires are bent by pulling each other, quick bending is possible. Instead of providing the electrostrictive element on the fitting member (fixed body), it may be provided on the curved wire (moving body) side. A magnetostrictive element may be used instead of the electrostrictive element. Further, if the curved portions of the above-mentioned embodiment are provided in appropriate numbers in appropriate portions of the endoscope insertion portion and are operated separately, complicated bending is possible. Further, as shown in FIGS. 9 and 10, a wire driving unit 61 is provided for each joint piece 60,
By providing the wires 62 between the adjacent joint pieces and controlling the pushing and pulling of the wire for each wire driving unit, it is possible to perform the bending operation of the bending unit in a complicated manner. Reference numeral 63 is a wire fitting portion made of an elastic vibrating body and having an electrostrictive element attached thereto.

【0024】図11ないし図14はこの発明の第2実施例を
示しており、第1実施例とは彎曲部16の構造とこの彎曲
部に設けられた振動波モータを駆動する駆動回路が異な
っている。第1実施例と同様な部分は同一符号を付し説
明は省略する。彎曲部16は図11に示すように多数の関節
駒70を上下左右方向に彎曲できるように連結してなる。
各関節駒70は駆動手段としての連結部71, 72により交互
に連結される。ここで、連結部71は上下方向の彎曲駆動
に関与し、連結部72は左右方向の彎曲駆動に関与する。
連結部71は、図13に示すように先端側の関節駒から突設
した連結腕71a,後端側の関節駒から突設した連結腕71
b及び連結腕71a,71bを固定する回動軸71cからな
る。同様に連結部72も連結腕72a,72b, 軸72cからな
る。連結腕71aは弾性振動体から構成され,図12に示す
ようにその外周面には電歪素子73a,73bが定在振動波
を発生させるのに最も適した間隔で貼着される。連結腕
72aも弾性振動体から構成され、その外周面には電歪素
子74a,74bが同様な間隔で貼着される。
11 to 14 show a second embodiment of the present invention. The structure of the curved portion 16 and the drive circuit for driving the vibration wave motor provided in the curved portion are different from those of the first embodiment. ing. The same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. As shown in FIG. 11, the bending portion 16 is formed by connecting a large number of joint pieces 70 so that they can be bent vertically and horizontally.
The joint pieces 70 are alternately connected by connecting portions 71 and 72 as driving means. Here, the connecting portion 71 is involved in the vertical bending drive, and the connecting portion 72 is involved in the horizontal bending drive.
As shown in FIG. 13, the connecting portion 71 includes a connecting arm 71a protruding from the joint piece on the front end side and a connecting arm 71 protruding from the joint piece on the rear end side.
b and a pivot shaft 71c for fixing the connecting arms 71a, 71b. Similarly, the connecting portion 72 also includes connecting arms 72a and 72b and a shaft 72c. The connecting arm 71a is composed of an elastic vibrating body, and as shown in FIG. 12, electrostrictive elements 73a and 73b are attached to the outer peripheral surface of the connecting arm 71a at intervals most suitable for generating a standing vibration wave. Connecting arm
72a is also composed of an elastic vibrating body, and electrostrictive elements 74a and 74b are attached to the outer peripheral surface thereof at the same intervals.

【0025】図14に上記駆動手段の駆動を制御する制御
手段としての制御回路を示す。スイッチ制御回路39, 4
0, 41, 42はOR回路47の入力端に接続されると共にス
イッチボックス80, 81, 82, 83の制御入力端にそれぞれ
接続される。スイッチ制御回路48はOR回路47の入力端
に接続される。OR回路47の出力端はスイッチボックス
84及び85の制御入力端に接続される。駆動電源50はV=
Vo sin ωt という電圧を発生し、その一端は連結腕71
a及び72aに接続され、他端は90度位相器51, 51' 及び
スイッチボックス84, 85の入力端に接続される。90度位
相器51は入力電圧の位相を90度進ませるもので、その出
力端はスイッチボックス80, 82の入力端に接続される。
また、90度位相器51' は入力電圧の位相を90度遅らせる
もので、その出力端はスイッチボックス81, 83の入力端
に接続される。スイッチボックス84, 85の出力端はそれ
ぞれ電歪素子73a,74aに接続される。スイッチボック
ス80及び81の出力端は電歪素子73bに共通に接続され、
スイッチボックス82及び83の出力端は電歪素子74bに共
通に接続される。
FIG. 14 shows a control circuit as a control means for controlling the driving of the driving means. Switch control circuit 39, 4
0, 41 and 42 are connected to the input terminals of the OR circuit 47 and the control input terminals of the switch boxes 80, 81, 82 and 83, respectively. The switch control circuit 48 is connected to the input terminal of the OR circuit 47. The output end of the OR circuit 47 is a switch box
Connected to control inputs 84 and 85. The drive power source 50 is V =
A voltage of Vo sin ωt is generated, one end of which is the connecting arm 71.
a and 72a, and the other end is connected to the input ends of the 90-degree phase shifters 51 and 51 'and the switch boxes 84 and 85. The 90-degree phase shifter 51 advances the phase of the input voltage by 90 degrees, and its output end is connected to the input ends of the switch boxes 80 and 82.
The 90-degree phase shifter 51 'delays the phase of the input voltage by 90 degrees, and its output end is connected to the input ends of the switch boxes 81 and 83. The output terminals of the switch boxes 84 and 85 are connected to the electrostrictive elements 73a and 74a, respectively. The output terminals of the switch boxes 80 and 81 are commonly connected to the electrostrictive element 73b,
The output terminals of the switch boxes 82 and 83 are commonly connected to the electrostrictive element 74b.

【0026】つぎに第2実施例の作用について説明す
る。まず切換スイッチ25をアングルロック操作した場合
について彎曲部を上下方向に彎曲操作する場合を例にあ
げて説明する。彎曲操作スイッチ22をONすると、スイ
ッチ制御回路40はHレベルを出力するのでスイッチボッ
クス81, 84, 85の各入出力端が導通する。その結果電歪
素子73a,74aにはV=Vo sin ωt という電圧が、電
歪素子73bにはV=Vosin ( ωt −π/2) という電
圧がそれぞれ供給される。よって、連結腕71aには彎曲
部をUP操作する向きの進行振動波が発生するので彎曲
部がUPする。つぎに彎曲操作スイッチ21をONすると
スイッチ制御回路39はHレベルを出力するので,スイッ
チボックス80, 84, 85の各入出力端が導通する。その結
果電歪素子73a,74aにはV=Vo sin ωtという電圧
が、電歪素子73bにはV=Vo sin(ωt+π/2)と
いう電圧がそれぞれ供給される。よって、連結腕71aに
はさき程とは反対方向の進行振動波が発生するので彎曲
部がDOWNする。彎曲部を左右方向に彎曲させる場合
の説明は省略する。
Next, the operation of the second embodiment will be described. First, a case where the changeover switch 25 is operated in an angle lock will be described by way of an example in which the bending portion is bent in the vertical direction. When the bending operation switch 22 is turned on, the switch control circuit 40 outputs the H level, so that the input / output terminals of the switch boxes 81, 84, 85 become conductive. As a result, a voltage of V = Vo sin ωt is supplied to the electrostrictive elements 73a and 74a, and a voltage of V = Vosin (ωt −π / 2) is supplied to the electrostrictive element 73b. Therefore, a traveling vibration wave is generated in the connecting arm 71a in a direction in which the bending portion is operated for UP operation, so that the bending portion is UP. Next, when the bending operation switch 21 is turned on, the switch control circuit 39 outputs the H level, so that the input / output terminals of the switch boxes 80, 84, 85 are turned on. As a result, the voltage V = Vo sin ωt is supplied to the electrostrictive elements 73a and 74a, and the voltage V = Vo sin (ωt + π / 2) is supplied to the electrostrictive element 73b. Therefore, a traveling vibration wave in the opposite direction to the previous direction is generated in the connecting arm 71a, and the curved portion DOWN. A description of bending the bending portion in the left-right direction is omitted.

【0027】切換スイッチ25をアングルフリー操作した
場合は、スイッチ制御回路48はHレベル信号を出力する
ので、スイッチボックス84, 85の入出力端は導通する。
従って、連結腕71a,72aには、V=Vo sin ωt なる
電圧が常にかかっているので、定在振動波が常に発生し
ている。よって、たとえば、内視鏡を体腔内から引き抜
く時でもスムーズに引き抜くことができる。
When the change-over switch 25 is operated in an angle-free manner, the switch control circuit 48 outputs an H level signal, so that the input / output terminals of the switch boxes 84, 85 become conductive.
Therefore, a voltage of V = Vo sin ωt is constantly applied to the connecting arms 71a and 72a, so that a standing vibration wave is always generated. Therefore, for example, even when the endoscope is pulled out from the body cavity, it can be pulled out smoothly.

【0028】また上記連結腕を関節駒ごとに別々に制御
すれば、複雑な彎曲操作も可能である。
Further, if the connecting arm is controlled separately for each joint piece, a complicated bending operation is possible.

【0029】第2実施例によれば、彎曲ワイヤが必要で
ないので構成を簡略化できる。
According to the second embodiment, since the bending wire is not required, the structure can be simplified.

【0030】[0030]

【発明の効果】この発明により、彎曲部を適宜ロックあ
るいはフリー状態に切替えることができるので、彎曲操
作中には彎曲部をロック状態にして良好に観察が行え、
挿入部を抜去するときには彎曲部をフリー状態にして管
腔内を傷つけずに安全に抜去することができる。また、
振動波モータを用いているので、構成の簡略化が図れ、
内視鏡装置として小形化が可能となり、操作性にも優れ
る。
According to the present invention, since the curved portion can be appropriately locked or switched to the free state, the curved portion can be locked during the bending operation for good observation.
When removing the insertion portion, the curved portion can be freed and safely removed without damaging the inside of the lumen. Also,
Since the vibration wave motor is used, the configuration can be simplified.
The endoscope system can be downsized and has excellent operability.
It

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明を説明する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating the present invention.

【図2】第1実施例の内視鏡を示した図である。FIG. 2 is a diagram showing an endoscope of a first embodiment.

【図3】第1実施例の彎曲部を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing a curved portion of the first embodiment.

【図4】第1実施例のワイヤ駆動部を示した図である。FIG. 4 is a diagram showing a wire driving unit of the first embodiment.

【図5】第1実施例のワイヤ駆動部を示した図である。FIG. 5 is a diagram showing a wire driving unit of the first embodiment.

【図6】第1実施例のワイヤ駆動部を駆動制御する回路
を示した図である。
FIG. 6 is a diagram showing a circuit for driving and controlling the wire driving unit according to the first embodiment.

【図7】ワイヤ駆動部に用いられた振動波モータの駆動
原理を説明した図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a driving principle of a vibration wave motor used for a wire driving unit.

【図8】振動波モータにおける進行振動波と定在振動波
の発生を説明した図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating generation of a traveling vibration wave and a standing vibration wave in the vibration wave motor.

【図9】第1実施例の変形例を示す、彎曲部を示した図
である。
FIG. 9 is a view showing a curved portion showing a modified example of the first embodiment.

【図10】図9における関節駒を示した断面図である。10 is a cross-sectional view showing the joint piece in FIG.

【図11】第2実施例の彎曲部を示した図である。FIG. 11 is a view showing a curved portion of the second embodiment.

【図12】第2実施例の連結腕を示した図である。FIG. 12 is a view showing a connecting arm of the second embodiment.

【図13】第2実施例の連結部を示した断面図である。FIG. 13 is a sectional view showing a connecting portion of the second embodiment.

【図14】第2実施例の連結部を駆動制御する回路を示
した図である。
FIG. 14 is a diagram showing a circuit for driving and controlling a connecting portion of the second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 内視鏡 16 彎曲部 25 アングルロック/フリー切替スイッチ 26 関節駒 30 彎曲ワイヤ 31a,31b,31c,31d ワイヤ駆動部 10 Endoscope 16 Curved part 25 Angle lock / free switch 26 Joint piece 30 Curved wires 31a, 31b, 31c, 31d Wire drive part

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内視鏡の彎曲部を彎曲駆動させる振動波
モータを有する駆動手段と、上記彎曲部を少なくともロ
ックあるいはフリー状態になるよう上記振動波モータを
制御する制御手段とを具備したことを特徴とする内視鏡
装置。
1. An oscillating wave for bending a bending portion of an endoscope.
An endoscope apparatus comprising: a drive unit having a motor; and a control unit for controlling the vibration wave motor so that at least the curved portion is in a locked or free state.
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