JPS6230211A

JPS6230211A - 内視鏡装置

Info

Publication number: JPS6230211A
Application number: JP60170037A
Authority: JP
Inventors: Hisao Yabe; 久雄矢部
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1985-08-01
Filing date: 1985-08-01
Publication date: 1987-02-09

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〕本発明は自刃走行駆動装置を備えるとともに。

電子撮像手段によりｌＩｉ像して観察する内視鏡装置に
関する。

（従来の技術）内視鏡挿入補助装置もしくは自動挿入装置として、たと
えば実開昭５０−１６７６２号公報で示されるように、
内視鏡挿入部の先端外周部に伸展性のすぐれたカフを設
け、これを変形させて前進させるものが提案されている
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上記従来の技術のものは被検査物と内視鏡との
力学的相互作用、すなわち、摩擦によって前進させるも
のであるため、その被検査物が大腸のようにやられくで
変形しやすいものの場合にはその腸壁を変形さぜるだけ
で内視鏡を前進させることができない。

ところが１本件出願人による先願（特願昭５９−１３０
７９７号）に係る発明によればその不都合がない。すな
わち、この先願に係る発明は、たとえばプッシングロッ
ドを用いて先端に間欠的な衝撃力を与え、前進させるも
のである。

しかしながら、プッシングロッドで打突を行なう際、そ
の打突を与えたときｌｌｌｌＩＩ画面がぶれたり。

′ａ像画面にレインボーカラーの発生を招いたりすると
いう問題点があった。

本発明は上記問題点に着目してなされたもので。

その目的とするところは、プッシング動作によりｍ像画
像がぶれたりレンボーカラーの発生を招いたすすること
を防止することにある。

（＠照点を解決するための手段および作用〕電子撮像方
式によりｍ像する内視鏡１の挿入部３先端を力伝達手段
によりプッシングしてその挿入部３の前進後退動作を行
なわせる。さらに、同期手段によりその力伝達手段によ
るプッシング動作を上記撮像動作の非露光期間内に行な
わせる。

〔実施例〕

第１図ないし第６図は本発明の第１の実施例を示すもの
である。第１図中１は内視鏡であり、この内視鏡本体２
は長尺で可撓性の挿入部３と手元操作部４とからなる。

また１手元操作部４にはケーブル５が接続されている。

第２図で示すように挿入部３は可撓管６．湾曲管７およ
び先端構成部８とからなり、上記湾曲管７は手元操作部
４に設けた図示しない湾曲操作手段により遠隔的に湾曲
操作されるようになっている。また、先端構成部８の先
端面部には照明レンズ９が設けられ、また。

その側方には対物光学系１ｏが設けれている。さらに、
先端構成部８内にはその対物光学系１０により結像され
る視野像を電気信号に変換する固体ｗｉ像素子１１が設
置されている。この固体撮像素子１１から延出するｌ１
ｉ（！ｌ信＠１１１２は継ぎ足してなる第１．第２．第
３の保護チューブ１３，１４゜１５内を通じて電気コネ
クタ１６に接続されている。第１の保護チューブ１３は
たとえば多孔質の４７）化エチレン樹脂により湾曲管７
の長さよりやや長く形成されている。第２の保護チュー
ブ１４はたとえば多孔質の４７フ化エチレン樹脂により
形成されている。第３の保護チューブ１５はシリコンチ
ューブにより形成されている。なお、Ｎ気コネクタ１６
はケーブル５の延出先端に設けたコネクタ１７に取り付
けられている。

また、先端構成部８の照明レンズ９には照明用光学繊維
束１８の先端が光学的に連結されている。

この照明用光学ｒａＨ束１８は内視鏡本体２およびケー
ブル５内を通じてコネクタ１７に達している。

そして、このコネクタ１７を電光源装置２０に接続する
ことにより光源ランプ１９に対し光学的に連結される。

また１手元操作Ｆ！！５４および電光源装置２０にはプ
ッシング駆動用の操作スイッチ２１が設けられ。

手元操作部４のものは上記電気コネクタ１６に接続され
ている。なお１手元操作部４および電光源装置２０には
後述するフリーズスイッチ２２．レリーズスイッチ２３
が設けられ９手元操作部４のものは上記電気コネクタ１
６に接続されている。

一方、先端構成部８の硬質な先端金具部分には穴状に当
接部２４が形成されており、この当接部２４には後述す
るプッシングロッド２５の先端が打突するようになって
いる。このプッシングロッド２５はガイドチューブ２６
内を通じて挿通されるようになっている。ガイドチュー
ブ２６は内面の滑り性のよい、たとえば４フツ化エチレ
ン樹脂などによって形成される。そして、このガイドチ
ューブ２６の先端は先端構成部８に接続され、また、ガ
イドチューブ２６の基端は手元操作部４の取付は口金２
７に接続固定されている。

上記プッシングロッド２５の本体部分は第３図で示すよ
うに金属製のコイルパイプの内外を４フフ化エチレン樹
脂などの滑り性のよい樹脂でディッピング被覆形成した
ものである。プッシングロッド２５の先端にはハンマー
ヘッド２８が取り付けられており、このハンマーヘッド
２８は衝撃力を強くするため、銅合金などの質量の大き
な金属で形成されている。そして、このプッシングロッ
ド２５の基端側はプッシング駆動部２９に連結される。

プッシング駆動部２９はそのプッシングロッド２５を進
退自在に保持するとともに、付勢用のばね３０により突
出し方向に付勢しである。さらに、プッシングロッド２
５の基端にはフランジ部３１が取り付けられている。そ
して、このフランジ部３１はステッピングモータ３２に
より駆動される駆動カム３３で一定量後退させられ、開
放されることにより付勢用のばね３０により突出するよ
うになっている。なお、駆動カム３３が当接する端面部
には消音板３１Ａが張り付けられている。この、消音板
３１Ａはたとえばサイレントアロイやポリアセタールな
どの耐摩耗性にすぐれたプラスチックなどで形成されて
いる。また、駆動カム３３には検出用孔３４が設けてあ
り、この検出用孔３４は図示しない反射型ホトセンサで
検出されることにより駆動カム３３が待機位置に７つだ
ことを検出するようになっている。ステッピングモータ
３２はプッシングロッド制御装置３５に接続され、これ
により駆動制御されるようになっている。また、プッシ
ング駆動部２９のケース３６には取付はナツト３７が＠
着されていて、この取付はナツト３７を上記手元操作部
４の取付は口金２７外周のおねじ部３８に螺合すること
によりプッシング駆動部２９をその手元操作部４の取付
は口金２７に取り付は固定するようになっている。

なお、上記プッシング駆動部２９のケース３６外面部に
は前進スイッチ３９と後退スイッチ４０とが設けられて
いる。

第４図は上記電光源装置２０に内蔵されるビデオプロセ
ッサ４１を示し、さらに２Ｍ光源装置２０には制御回路
４２が設けられている。また、ビデオプロセッサ４１は
自動利得制御回路４３．γ補正回路４４．Ａ／Ｄ変換回
路４５．メモリ４６゜Ｄ／Ａ変換回路４７．帯域補正回
路４８およびビデオ変換回路４つからなり、上記固体搬
像素子１１で得られた搬像信号をビデオ出力信号Ｂに変
換し、モニタ５０あるいは静止画ファイル５１に伝送す
るようになっている。

また、１１１！１１回路４２は光源ランプ１９の発光は
を調整し、自動利得調整回路４３とは別に自動調光して
いる。

上記固体！＃Ｉ＠素子１１の駆動回路５２は上記操作ス
イッチ２１からの信＠Ｓをうける制御回路４２により制
御される。また、上記制御回路４２により上記光源ラン
プ１９を制御するようになっている。さらに、このυ１
＠回路４２はプッシングロッド制御回路３５ヘプッシン
グ駆動信号Ｐを伝送し、また、静止画ファイル５１ヘレ
リーズトリガ信＠Ｒを伝送するようになっている。

次に、この内視ｕ４装置の動作を説明する（第５図参照
）。内視鏡１の挿入部３を体腔内に挿入づる。さらに、
そのガイドチューブ２６にプッシングロッド２５を挿入
して取付は口金２７に、取付はナツト３７をねじ込んで
プッシング駆動部２９を装着する。この状態で操作スイ
ッチ２１を操作すると、制御回路４２からプッシング駆
動信号Ｐを受けたプッシングロッド制御装置３５により
ステッピングモータ３２を駆動し、第３図で示す実線の
待機位置から駆動カム３３を矢印方向に回転をする。こ
れにより、駆動カム３３は、まず、７ランデ部３１を押
してプッシングロッド２５を後退させる。そして、駆動
カム３３の回転が進み。

７ランデ部３１から外れると、付勢用はね３０の復元力
でプッシングロッド２５は急激に前進する。

これによりプッシングロッド２５のハンマーヘッド２Ｂ
が挿入部先端の当接部２４に突き当る。駆動カム３３の
回転がさらに進み、再び７ランデ部３１に当り押して後
退させるとともにフランジ部３１から外れる第３図実線
で示す直前まで回転すると、その検出用孔３４がホトセ
ンサで検出されることによりステッピングモータ３２の
回転動作を停止させる。なお、この１回転は２０に秒以
内で行われる。

この場合の挿入部３の前′ｆ＆動作を第６図を参照して
説明する。第６図（Ａ）は待機位置である。

プッシングロッド２５に前進力が加わると、この状態か
ら第６図（Ｂ）で示す状態になる。この過程において第
６図（Ａ）の状態ではそのプッシングロッド２５が湾曲
外側に押し当り後退の力Ｗ３が、第６図（Ｂ）で示す状
態ではそれより大きなＩｌｉ！！Ｊ力による前進の力Ｗ
１が働く。その後、第６図（Ｃ）から第６図（Ｄ）に変
わるがこのとき湾曲内側に押し当り前進の力Ｗ２が作用
するが、これは過少な力である。しかして、ＷｌがＷ２
．Ｗ３より大きいので、挿入部３はその先端構成部８が
可撓管６を引くずって行くかのように作用して前進する
。

一方、挿入部３を後退させるときには上記プッシングロ
ッド２５を引く力を弱くする。このようにすると、プッ
シングロッド２５の先端は当接部２４に当接したまま、
離れなくなる。したがって。

第６図の（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｃ）、（Ｂ）、・
・・の順序、あるいは（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｂ）。

（Ｃ）、・・・の順序で繰り返す。その結果。

Ｗ４＞Ｗ２ということもあってＷ４により挿入部３は後
退する。なお、この後退は湾曲管６が曲っているときに
動く。

ところで、これらの時にも内視鏡１の搬像動作は行われ
ている。このＷ１＠動作はプッシングロッド非駆動時（
平時）は毎秒３０フレームであり。

また１表示も同じく毎秒３０フレームである。この際、
制御回路４２は光源ランプ１９を点滅させている。たと
えば点灯１３．３に秒、消灯２０に秒である。そして、
上記消灯の期間（照明のブランキング期間）中に固体撮
像素子１１の走査および読出しを行なっている。

そこで、第５図で示すように操作スイッチ２１を操作し
、この操作スイッチ２１からのトリガ信号Ｓが制御回路
４２に与えられると、その制御回路４２はプッシングロ
ッドＩＩ　１０装＠３５に駆動信号（トリガ信号）およ
び同期信号を送る。この同期信号により上記消灯の期間
（照明のブランキング期間）中にプッシングロッド２５
の進退動作を完了させるのである。すなわち、Ｖａ＠期
間中、駆動カム３３はプッシングロッド２５のフランジ
部３１を押し込み、これ以上回転すると外れるという位
置で待機している。そして、１仰回路４２からの制御信
号によってステッピングモータ３２が駆動するまで待機
する。

一方、フリーズスイッチ２２を操作すると、プッシング
動作が自動的に停止し、この停止後の一定期間、たとえ
ば駆動カム３３がその待機位置に来てから１０に抄機に
フレームをｍｓ、メモリ４６に記憶した後、そのメモリ
４６への書き込みを停止し１画面をフリーズする。また
、レリーズ動作も一定期間後のフレームを記憶するよう
にする。

これは慣性を考慮したものである。

フリーズを解除するときはもう一度フリーズスイッチ２
２を操作するが、このときフリーズのみを解除してプッ
シング動作は再開させない。プッシング動作を再開させ
るときは操作スイッチ２１による。このようにすれば、
確実にぶれない撮像を行なうためである。

なお、上記第１の実施例および後述する第２の実施例に
おいてはプッシング動作停止の次の次のフレームで上記
レリーズ、フレーズを行なうようにしてもよい。

また、カラーチップではなく９面順次で３色照明をする
ときは１フレ一ム分の３枚の撮像セットの間のブランキ
ング期間にプッシング動作を行なうようにする。

なお９本発明は以下に述べるように種々の実施例が考え
られる。まず、第２の実施例として上記消灯の期間（照
明のブランキング期間）を、プッシング駆動時は２８に
秒で１点灯期間を５．５に秒に短縮する。そして、暗く
なった分は自動利得制御回路４３で補う。

また、第３の実施例として、プッシング駆ｅ時。

メモリ４６への書込みフレーム数を１５とする。

さらに、露光（点灯）時間を１３．３に秒、消灯の期間
（照明のブランキング期間）を５３．３に秒とし、この
消灯の期間中に１回のプッシング動作を行なう。そして
、メモリ４６からの読み出しおよび表示フレーム数は３
０とする。なお、この際、ブランキング期間中１回、メ
モリ４６への書き込みを行なわない固体ＩＩ＠素子１１
の走査を行なってもよい。

また、第４の実施例として、露光とプッシング動作を交
互に行なってもよい。すなわち、露光期間が終わると、
駆動カム３３の回転を開始してプッシング動作を行なう
。そして、駆動カム３３が１回転して待機位置に戻ると
、検出用孔３４をセンサで検出して駆動カム３３の回転
を停止する。

ついで９次の露光を開始し、あるいは駆動カム３３が１
回転して待機位置に戻った後、一定期間経過後、たとえ
ば１０に秒に露光を開始する。この場合、メモリ４６か
らの読み出しは３０フレームで行なう。

また、第５の実施例として、上記各実施例におけるブラ
ンキング期間のある撮像方式の場合であったが、これの
ない場合であっても、１フレーム毎にメモリ４６への書
き込みをするものと、しないものとに分け、書き込みを
しないときにプッシング動作を行なう。なお、第４の実
施例のようにしてもよい。

第７図は第５の実施例を示すものである。これはプッシ
ングロッド２５を復帰用ソレノイド５５で復帰させるよ
うにしたものである。プッシングロッド制御装置３５に
は前進スイッチ３９と後退スイッチ４０が設けられてお
り、そして、前進するときには復帰用ソレノイド５５に
流す電流を多く、後退するときには復帰用ソレノイド５
５に流すＮ流を少なくするのである。

なお、内？Ｊ！鏡１の挿入部３の長さは１本ずつ異なる
ので、それに合せてプッシングロッド２５の長さを調節
してやれば、常に、最高の力学的バランスが得られる。

このため、取付はナツト３７をスライド機構５６により
スライド調整自在とした。

なお２本発明は固体搬像素子１１を内視鏡１に組み込む
ものに限らず、一般的なファイバによる内視鏡の接眼部
にテレビカメラを装置して撮像するものでもよい。また
、プッシングを行なう力伝達手段としては上記プッシン
グロッド２５を用いるものにかぎらず、水撃作用などに
よるものでもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、プッシング動作を
行なっても撮像画面が乱れず、また、レインボーカラー
の発生もなく、良好な観察を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の実施例の全体の概略的な構成図。第２図は同じく第１の実施例の内視鏡の側断面図。第３図は同じく第１の実施例のプッシング駆１１１８置
の側断面図、第４図は同じく第１の実施例の電気回路の
構成図、第５図は同じく第１の実施例の動作のタイムチ
ャート、第６図（Ａ）、（Ｂ）。（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）は同じく第１の実施例の挿入部
の進退動作の説明図、第７図は他のプッシング駆動装置
の側断面図である。１・・・内？！ｌ鏡、３・・・挿入部、１１・・・固体
撮像素子。２４・・・当接部、２５・・・プッシングロッド、２９
・・・プッシング駆動部、３５・・・プッシングロッド
制御装置、４２・・・制御回路。出願人代理人　弁理士　坪井　淳山第１図第５図第　６５１手続補正書昭和　６イｔ、３．ＲＯ日特許庁長官　宇　賀　道　部　　　殿１、事件の表示特領昭６０−１７００３７号２、発明の名称内視鏡装置３、補正をする者事件との関係　特許出頓人名称（０３７）　オリンパス光学王菜株式会Ｆｌ。４、代理人５、自発補正第９頁ないし第１４頁の全文を別紙の通シフト訂正する。　　　　　　　　　　　　　　讃・ｌけナツ
ト３７をねじ込んでプッシング駆動部２９を装着する。この状態で操作スイッチ２１を操作すると、制御回路４
２からシツシング駆動信号Ｐを受けたシツシングロッド
制御装置３５によりステッピングモータ３２を駆動し、
第３図で示す実線の待機位置から駆動カム３３を矢印方
向に回転をする。これにより、駆動カム３３は、まず、
７ランノ部３１を押してプッシングロッド２５を後退さ
せる。そして、駆動カム３３の回転が進み。７ラング部３１から外れると、付勢用はね３０の復元力
でプッシングロッド２５は急激に前進する。これによりプッシングロッド２５のハンマーヘッド２８
が挿入部先端の当接部２４に突き当る。駆動カム３３の
回転がさらに進み、再び７ラング部３１に当り押して後
退させるとともに７ラング部３１から外れる第３図実線
で示す直前まで回転すると、その検出用孔３４がホトセ
ンサで検出されることによりステッピングモータ３２０
回転動作を停止させる。なお、この１回転は２０ｒｎ秒
以内で行われる。この場合の挿入部３の前進動作を第６図を参照して説明
する。第６図（Ａ）は待機位置である。プッシングロッド２５に前進力が加わると、この状態か
ら第６図（Ｂ）で示す状態になる。この過程において第
６図（Ａ）の状態ではそのプッシングロッド２５が湾曲
外側に押し当り後退の力Ｗ３が、第６図ＣＢ）で示す状
態ではそれより大きな衝撃力による前進の力Ｗ１が働く
。プッシングロッド２５が当接部２４に当接した後はＷ
ｌとＷ番はつり合っている。その後、第６図（Ｃ）から
第６図ＣＤ）に変わるがこのとき湾曲内側に押し当り前
進の力Ｗ２が作用するが、これは過少な力である。しか
して、ＷｌがＷ３より大きいので、挿入部３はその先端
構成部８が可撓管６を引くずって行くかのように作用し
て前進する。一方、挿入部３を後退させるときには上記プッシングロ
ッド２５を引く力を弱くする。このようにすると％プッ
シングロッド２５の先端は当接部２４に当接したまま、
離れなくなる。したがって第６図の（Ｂ）、（Ｃ）、Ｃ
Ｉ））、（ｃ）、（Ｂ）。・・・の順序、あるいは（Ｈ）　＊　（Ｃ）　ｔ　（Ｂ
）　ｔ（Ｃ〕、・・・の順序で繰り返す。その結果、Ｗ
４＞Ｗ２ということもあってＷ４により挿入部３は後退
する。なお、この前進後退ともに可撓管６が曲っている
ときに働く。ところで、これらの時にも内視ｍｌの撮像動作は行われ
ている。この撮像動作はプッシングロッド非駆動時（平
時〕は毎秒３０フレームであり、また１表示も同じく毎
秒３０フレームである。この際、制御回路４２は光源ラ
ンプ１９を点滅させている。たとえば点灯１３．３ｍ秒
、消灯２０ｍ秒である。そして、上記消灯の期間（照明
のブランキング期間ン中に固体撮像素子１１の走査およ
び読出しを行なっている。そこで、第５図で示すように操作スイッチ２１を操作し
、この操作スイッチ２１からのトリガ信号Ｓが制御回路
４２に与えられると、その制御回路４２はプッシングロ
ッド制御装置３５に駆動信号（トリガ信号〕および同期
信号を送る。この同期信号Ｃ：より上記消灯の期間（照
明のブランキング期間）中Ｃ：プッンングロッド２５の
進退動作を完了させるのである。すなわち、撮像期間中
、駆動カム３３はプッシングロッド２５のフランジ部３
１を押し込み、これ以上回転すると外れるという位置で
待機している。そして、制御回路４２からの制御信号に
よってステッピングモータ３２が駆動するまで待機する
。一方、フリーズスイッチ２２を操作すると、プッシング
動作が自動的に停止し、この停止後の一定期間、たとえ
ば駆動カム３３がその待機位置に来てから１０ｍ秒後に
フレームな撮像、メモリ４６に記憶した後、そのメモリ
４６への書き込みを停止し１画面をフリーズする。また
、レリーズ動作も一定期間後のフレームを記憶するよう
にする。これは慣性を考慮したものである。フリーズを解除するときはもつ一度フリーズスイッチ２
２を操作するが、このときフリーズのみを解除してプッ
シング動作は再開させない。シツシング動作を再開させ
るときは操作スイッチ２１による。このようにすれば、
確実にぶれない撮像を行なうためである。なお、Ｊ：、記憶１の実施例および後述する第２の実施
例においてはプッシング動作停止の次の次のフレームで
上記レリーズ、フレーズを行なうようにしてもよい。また、カラーチップではすく１面順次で３色照明をする
ときは１フレ一ム分の３枚の撮像セットの間のブランキ
ング期間にシツシング動作を行なうようにする。なお１本発明は以下に述べるように種々の実施例が考え
られる。まず、第２の実施例として上記消灯の期間（照
明のブランキング期間〕を、ｆッンング駆動時は２８ｍ
秒で１点灯期間を５．５ｍ秒に短縮する。そして、暗く
なった分は自動利得制御回路４３で補う。また、第３の実施例として、プッシング駆動時。メモリ４６への書込みフレーム数を１．５とする。さらに、露光（点灯３時間を１３＠３ｍ秒、消灯の期間
（照明のブランキング期間）を５３．３ｍ秒とし、この
消灯の期間中に１回の！ッシング動作を行なう。そして
、メモリ４６からの読み出しおよび表示フレーム数は３
０とする。なお、この際。ブランキング期間中１回、メモリ４６への書き込みを行
なわない固体撮像素子１１の走査を行なってもよい。また、第４の実施例として、露光とシツシング動作を交
互に行なってもよい、すなわち、露光期間が終ると、枢
動カム３３の回転を開始してシツシング動作を行なう。そして１．駆動カム３３が１回転して待機位置に戻ると
、検出用孔３４をセンナで検出してｊＥ動カム３３の回
転を停止する。ついで１次の露光を開始し、あるいは駆
動カム３３が１回転して待機位置に戻った後、一定期間
経過後、たとえば１０ｍ秒に露光を開始する。この場合
、メモリ４６からの読み串しは３０フレームで行なう。

Claims

【特許請求の範囲】

電子撮像方式により撮像する内視鏡と、内視鏡挿入部の
先端部をプッシングしてその挿入部の前進後退動作を行
なわせる力伝達手段と、この力伝達手段によるプッシン
グ動作を上記撮像動作の非露光期間内に行なわせる同期
手段とを具備してなることを特徴とする内視鏡装置。