JPWO2015125376A1

JPWO2015125376A1 - 表示装置

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Publication number: JPWO2015125376A1
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Inventors: 義孝梅本
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Filing date: 2014-12-02
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Abstract

表示装置は、生体内に導入されるように構成された挿入部（１１０）を有し、前記生体内において前記挿入部に推進力を発生させるパワーユニット（１３０）が設けられた生体内導入装置（１）のための表示装置である。表示装置は、駆動力検出部（２４０）と、表示演算部（２４８）と、表示制御部（２５０）とを有する。駆動力検出部（２４０）は、パワーユニットの駆動力に係る値を取得する。表示演算部（２４８）は、駆動力に応じて表示面積が変化するように構成されたゲージの表示面積を、前記値に基づいて決定する。表示制御部（２５０）は、ゲージを表示装置に表示させるための信号を出力する。

Description

本発明は、生体内導入装置のための表示装置に関する。

例えば内視鏡のような生体内に導入される装置が一般に知られている。このような生体内導入装置に推進機構が付加された内視鏡システムが例えば日本国特開２０１２−１９１９７８号公報に開示されている。日本国特開２０１２−１９１９７８号公報には、内視鏡検査システムにおいて自己推進装置の移動速度等の駆動情報が観察画像の表示と同時に表示されることが開示されている。

例えば日本国特開２０１２−１９１９７８号公報に示されるような、推進力を発揮するパワーユニットを有する生体内導入装置において、パワーユニットの駆動力をモニタすることは、生体内導入装置を適切に動作させるために必要である。パワーユニットの駆動力は、視覚的に明瞭かつ直感的に認識される態様で示されることが好ましい。

そこで本発明は、生体内導入装置におけるパワーユニットの駆動力を表示する表示装置を提供することを目的とする。

前記目的を果たすため、本発明の一態様によれば、表示装置は、生体内に導入されるように構成された挿入部を有し、前記生体内において前記挿入部に推進力を発生させるパワーユニットが設けられた生体内導入装置のための表示装置であって、前記パワーユニットの駆動力に係る値を取得する駆動力検出部と、前記駆動力に応じて表示面積が変化するように構成されたゲージの前記表示面積を、前記値に基づいて決定する表示演算部と、前記ゲージを表示装置に表示させるための信号を出力する表示制御部とを具備する。

本発明によれば、生体内導入装置におけるパワーユニットの駆動力を表示する表示装置を提供できる。

図１は、各実施形態に係る生体内導入装置の構成例の概略を示す図である。図２は、第１の実施形態のパワーユニット制御部に係る構成例の概略を示すブロック図である。図３Ａは、第１の実施形態に係る表示画像の一例の概略を示す図である。図３Ｂは、第１の実施形態に係る表示画像の一例の概略を示す図である。図４は、第１の実施形態に係る初期補正処理の一例の概略を示すフローチャートである。図５は、第１の実施形態に係るモータ制御処理の一例の概略を示すフローチャートである。図６Ａは、第１の実施形態の第１の変形例に係る表示画像の一例の概略を示す図である。図６Ｂは、第１の実施形態の第１の変形例に係る表示画像の一例の概略を示す図である。図７Ａは、第１の実施形態の第２の変形例に係る表示画像の一例の概略を示す図である。図７Ｂは、第１の実施形態の第２の変形例に係る表示画像の一例の概略を示す図である。図８Ａは、第１の実施形態の第３の変形例に係る表示画像の一例の概略を示す図である。図８Ｂは、第１の実施形態の第３の変形例に係る表示画像の一例の概略を示す図である。図９Ａは、第１の実施形態の第４の変形例に係る表示画像の一例の概略を示す図である。図９Ｂは、第１の実施形態の第４の変形例に係る表示画像の一例の概略を示す図である。図１０Ａは、第１の実施形態の第５の変形例に係る表示画像の一例の概略を示す図である。図１０Ｂは、第１の実施形態の第５の変形例に係る表示画像の一例の概略を示す図である。図１１Ａは、第１の実施形態の第６の変形例に係る表示画像の一例の概略を示す図である。図１１Ｂは、第１の実施形態の第６の変形例に係る表示画像の一例の概略を示す図である。図１２Ａは、第２の実施形態に係る表示画像及びビジュアルフォースゲージを示す表示器の一例の概略を示す図である。図１２Ｂは、第２の実施形態に係る表示画像及びビジュアルフォースゲージを示す表示器の一例の概略を示す図である。図１３は、第２の実施形態に係る生体内導入装置の構成例の概略を示すブロック図である。図１４Ａは、第２の実施形態に係る表示器配置の一例を示す図である。図１４Ｂは、第２の実施形態に係る表示器配置の一例を示す図である。図１４Ｃは、第２の実施形態に係る表示器配置の一例を示す図である。図１５Ａは、第２の実施形態の変形例に係る表示画像及びビジュアルフォースゲージを有するモニタの一例の概略を示す図である。図１５Ｂは、第２の実施形態の変形例に係る表示画像及びビジュアルフォースゲージを有するモニタの一例の概略を示す図である。

［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態に係る生体内導入装置１の構成の概略を図１に示す。この図に示すように、生体内導入装置１は、内視鏡１００と、コントローラ２００と、モニタ３１０と、操作入力ユニット３６０とを備える。内視鏡１００は、生体内に挿入されるように構成された細長形状をした挿入部１１０を備える。また、内視鏡１００は、内視鏡１００の各種操作を行うための操作部１６０を備える。操作部１６０は、使用者によって保持される。ここでは、挿入部１１０の先端側を先端方向、操作部１６０の側を基端側と称することにする。内視鏡１００の操作部１６０とコントローラ２００とは、ユニバーサルケーブル１９０によって接続されている。

挿入部１１０は、最も先端側に設けられた先端硬性部１１２と、先端硬性部１１２の基端側に設けられた湾曲部１１４と、湾曲部１１４の基端側に設けられた蛇管部１１６とを有する。湾曲部１１４は、操作部１６０に設けられた図示しない操作ノブの回転に応じて能動的に湾曲するように構成されている。蛇管部１１６は、外力によって受動的に湾曲する。

先端硬性部１１２には、撮像素子１２０が設けられている。撮像素子１２０は、挿入部１１０の先端側の被写体像に基づく画像信号を生成する。撮像素子１２０で取得された画像信号は、挿入部１１０及びユニバーサルケーブル１９０を通る撮像信号用信号線１２２を介してコントローラ２００に送信される。また、先端硬性部１１２には、被写体を照明するための図示しない照明窓が設けられている。照明窓には、コントローラから延びる図示しないライトガイドが接続されている。コントローラ内に設けられた光源から射出された光は、ライトガイドによって導かれて、照明窓から射出する。照明窓から射出する光によって、被写体は照明される。また、先端硬性部１１２には、鉗子等の処置具が挿通される処置具チャンネルチューブの開口部が設けられている。

挿入部１１０の蛇管部１１６には、パワーユニット１３０が設けられている。パワーユニット１３０は、蛇管部１１６の周囲に、蛇管部の長手軸周りに回転可能に設けられた円筒状の装着ユニット１３２を有する。装着ユニット１３２の外周面にはフィン１３４が設けられている。フィン１３４は、装着ユニット１３２の長手軸を中心とする螺旋状に設けられている。フィン１３４は、装着ユニット１３２の回転に応じて回転する。

装着ユニット１３２は、操作部１６０に設けられたアクチュエータ１５０と、ギヤボックス１４４内のギヤ及びドライブシャフト１４６を介して接続されている。操作入力ユニット３６０を用いた操作によってアクチュエータ１５０が動作すると、その駆動力はギヤボックス１４４内のギヤ及びドライブシャフト１４６によって伝達される。その結果、装着ユニット１３２及びフィン１３４は、それらの長手軸周りに時計回り及び反時計回りに回転する。

フィン１３４が例えば管腔壁といった壁部に接した状態で、装着ユニット１３２及びフィン１３４が回転すると、挿入部１１０には先端側又は基端側への推進力が作用する。例えば小腸や大腸においては、小腸や大腸の内壁に存在する襞をフィンが手繰り寄せることによって、挿入部１１０に推進力が作用する。このような推進力によって、管腔における挿入部１１０の挿入性及び抜去性が向上する。

モニタ３１０は、例えば液晶ディスプレイといった一般的な表示装置である。操作入力ユニット３６０は、例えばフットスイッチである。操作入力ユニット３６０は、スイッチ等で構成される第１の入力部３６２と第２の入力部３６４とを含む。生体内導入装置１は、第１の入力部３６２がオンになったとき、フィン１３４が例えば時計回りに回転するようにアクチュエータ１５０が動作するように構成されている。また、生体内導入装置１は、第２の入力部３６４がオンになると、フィン１３４が例えば反時計回りに回転するようにアクチュエータ１５０が動作するように構成されている。その結果、第１の入力部３６２がオンになったとき、挿入部１１０は先端側に前進し、第２の入力部３６４がオンになったとき、挿入部１１０は基端側に後退する。

コントローラ２００は、生体内導入装置１の各部の制御を行う。コントローラ２００は、表示画像生成部２１２と、内視鏡１００の撮像素子１２０で取得された画像の信号を取得する撮像信号取得部２１４とを備える。撮像信号取得部２１４は、撮像素子１２０から画像信号を取得し、この画像に対して必要な画像処理を施して、表示画像生成部２１２に出力する。表示画像生成部２１２は、撮像信号取得部２１４から取得した画像信号や、後述する生体内導入装置１に係る情報に基づいて、モニタ３１０に表示させる画像に応じた画像信号を生成する。表示画像生成部２１２は、生成した画像信号をモニタ３１０に出力し、モニタ３１０に画像を表示させる。

コントローラ２００は、パワーユニット１３０の動作を制御するためのパワーユニット制御部２２０を備える。アクチュエータ１５０とパワーユニット制御部２２０とは、アクチュエータ電流信号用信号線１５６で接続されている。パワーユニット制御部２２０は、表示画像生成部と接続している。パワーユニット制御部２２０は、パワーユニット１３０に係る駆動力についての情報をモニタ３１０に表示するための画像信号を作成する。パワーユニット制御部２２０は、この画像信号を表示画像生成部２１２へ出力する。

パワーユニット制御部２２０に係る構成を図２に示すブロック図を参照して説明する。内視鏡１００に設けられたアクチュエータ１５０は、エンコーダ１５２とモータ１５４とを備える。モータ１５４は、パワーユニット１３０を駆動させる動力源である。エンコーダ１５２は、モータ１５４の駆動量を検出する。

内視鏡１００は、内視鏡データ記憶部１７０を備える。内視鏡データ記憶部１７０は、内視鏡１００に係る情報を記憶する。内視鏡データ記憶部１７０は、例えばモータ１５４の時計回り方向の回転及び反時計回り方向の回転のトルクリミッタ値を記憶している。

パワーユニット制御部２２０は、モータ回転数検出部２３２と、操作入力量取得部２３４と、モータ制御演算部２３６と、モータ駆動回路２３８と、モータ電流検出部２４０と、内視鏡データ取得部２４２と、コントローラデータ記憶部２４４と、補正部２４６と、ビジュアルフォースゲージ（ＶＦＧ）表示演算部２４８と、ＶＦＧ表示制御部２５０とを備える。

モータ回転数検出部２３２は、エンコーダ１５２と接続されており、モータ１５４の回転数を検出する。モータ回転数検出部２３２は、検出したモータの回転数をモータ制御演算部２３６へ出力する。操作入力量取得部２３４は、操作入力ユニット３６０から操作入力ユニット３６０への入力量を取得する。操作入力量取得部２３４は、取得した入力量をモータ制御演算部２３６へ出力する。

モータ制御演算部２３６は、モータ１５４の駆動に関して各種演算を行う。すなわち、モータ制御演算部２３６は、操作入力量取得部２３４にから取得した操作入力量に係る情報と、モータ回転数検出部２３２から取得したモータ回転数に係る情報とに基づいて、モータ１５４の駆動量を算出する。モータ制御演算部２３６は、算出した駆動量に基づいて、モータに入力する電力値を算出し、この電力値をモータ駆動回路２３８へ出力する。モータ駆動回路２３８は、モータ制御演算部２３６から入力された電力値に基づいて、モータ１５４を動作させる。

モータ電流検出部２４０は、モータ１５４に入力された電流値を検出する。モータ電流検出部２４０は、パワーユニットの駆動力に係る値を取得する駆動力検出部として機能する。モータ電流検出部２４０は、取得した電流値をＶＦＧ表示演算部２４８へ出力する。

内視鏡データ取得部２４２は、内視鏡データ記憶部１７０から、内視鏡に係る情報を取得する。内視鏡データ取得部２４２は、取得した内視鏡１００に係る情報をコントローラデータ記憶部２４４へ出力する。コントローラデータ記憶部２４４は、コントローラ２００に係る情報であるコントローラデータを記憶している。コントローラデータ記憶部２４４は、内視鏡データ取得部２４２が取得した内視鏡１００に係る情報に基づいて、コントローラデータを更新する。コントローラデータ記憶部２４４は、コントローラデータを補正部２４６に出力する。補正部２４６は、コントローラデータに基づいて、ＶＦＧ表示に係る算出式を補正する。補正部２４６は、補正した算出式をＶＦＧ表示演算部２４８へ出力する。

ＶＦＧ表示演算部２４８は、モータ電流検出部２４０から取得したモータ１５４を流れる電流値と、補正部２４６から取得した算出式とに基づいて、ＶＦＧ表示に係る値を算出する。ここで、ＶＦＧのゲージは、電流値に応じて表示面積が変化するように構成されている。ＶＦＧ表示演算部２４８は、算出したＶＦＧ表示に係る値をＶＦＧ表示制御部２５０に出力する。ＶＦＧ表示制御部２５０は、表示画像生成部２１２が画像信号を生成するために適した表示信号を生成し、表示画像生成部２１２へ出力する。

本実施形態に係る生体内導入装置１の動作について説明する。生体内導入装置１は、例えば体腔内の観察に用いられる。生体内導入装置１の使用時には、使用者は、例えば左手で操作部１６０を把持し、右手で蛇管部１１６を保持しながら挿入部１１０を被検者の体内に挿入する。さらに、使用者は、例えばフットスイッチである操作入力ユニット３６０を足で操作することでフィン１３４を回転させて、挿入部１１０を前進及び後退させる。このとき、使用者はモニタ３１０を観察しながら生体内導入装置１を操作する。

本実施形態では、モニタ３１０には、例えば図３Ａ及び図３Ｂに示すような表示画像６００が表示される。すなわち、表示画像６００の右上部分には、撮像素子１２０によって撮像された内視鏡画像６１０が含まれる。また、表示画像６００中の内視鏡画像６１０の左側には、日時、被検者の情報、内視鏡１００の設定情報等を表す文字情報６２０が含まれる。さらに、表示画像６００中の内視鏡画像６１０の下には、本実施形態に係るビジュアルフォースゲージ（ＶＦＧ）６３０が含まれる。

ＶＦＧ６３０は、パワーユニット１３０の駆動力に係るモータ１５４のトルクに関する情報を示す。図３Ａ及び図３Ｂに示す本実施形態に係るＶＦＧ６３０では、左右方向に複数の矩形が並んでいる。これらの矩形のうち中央に配置された矩形は、基準位置を表す基準矩形６３１である。このＶＦＧ６３０では、使用者が第１の入力部３６２をオンにして挿入部１１０を前進させるとき、図３Ａに示すように、基準矩形６３１よりも右側の矩形の表示形態が変化する。表示形態の変化としては、例えばこれら矩形の色や模様や明るさ等の変化が挙げられる。表示形態の変化としては、色、模様、明るさ等の変化の様々な組み合わせがあり得る。ここで、表示形態が変化する矩形の数（以下、点灯数と記す）は、パワーユニット１３０を駆動するモータ１５４に係るトルクの大小に応じて変化する。このトルクは、モータ電流検出部２４０によって検出される電流値から算出され得る。ＶＦＧ６３０では、トルクが大きい程、ＶＦＧ６３０の点灯数は多くなる。すなわち、トルクが大きい程、ＶＦＧ６３０における出力を表す表示面積が大きくなる。さらに、使用者が第１の入力部３６２をオンにして挿入部１１０を前進させるとき、挿入部１１０の進行方向を提示する図３Ａの右側に位置する矢印６３３が点灯する。さらに、使用者が第１の入力部３６２をオフにした場合にはこの矢印６３３の点灯は停止する。

同様に、ＶＦＧ６３０では、使用者が第２の入力部３６４をオンにして挿入部１１０を後退させるとき、図３Ｂに示すように、基準矩形６３１よりも左側の矩形の表示形態が変化する。この際も、点灯数はモータ１５４のトルクに応じる。さらに、使用者が第２の入力部３６４をオンにして挿入部１１０を後退させるとき、挿入部１１０の進行方向を提示する図３Ｂの左側に位置する矢印６３３が点灯する。さらに、使用者が第２の入力部３６４をオフにした場合にはこの矢印６３３の点灯は停止する。

本実施形態に係るパワーユニット１３０のような挿入部１１０を前進又は後退させるユニットは、一般にトルク制御が行われる。例えば、フィン１３４が所定の回転速度となるようにモータ１５４に流れる電流が制御される。このため、例えば挿入部１１０が挿入されている管に狭窄している部分が存在する場合、その狭窄している部分を通過する際にはモータ１５４に大きな電流が流れるように調整がなされ得る。このように大電流が流れるとき、モータ１５４が故障する恐れがある。また、大電流が流れることによって、挿入部１１０が挿入されている管にダメージを与える恐れがある。本実施形態によれば、使用者は、モータ１５４のトルクを表示画像６００中に含まれるＶＦＧ６３０を確認しながら、生体内導入装置１を操作することができる。その結果、生体内導入装置１が故障することや、挿入部１１０が管にダメージを与えることが防止され得る。

本実施形態では、ＶＦＧ６３０には、負荷指標６３２が設けられている。負荷指標６３２は、これよりも大きな負荷がモータ１５４に掛かったときに何らかの異常を生じる恐れがある負荷を示すものである。したがって、使用者は、この負荷指標６３２が示す負荷よりも大きな負荷がモータ１５４に掛からないように生体内導入装置１の操作を調整する。また、負荷指標６３２が示す負荷よりも大きな負荷がモータ１５４に掛かった場合にモータ１５４の回転を停止させるように生体内導入装置１が制御されてもよい。また、負荷指標６３２が示す負荷よりも大きな負荷がモータ１５４に掛かった場合に、モータ１５４への電力供給を停止してモータ１５４の駆動軸が無負荷状態になるように生体内導入装置１が制御されてもよい。また、駆動系の状態を使用者が視覚的に把握できるようにするために、負荷指標６３２が示す負荷よりも大きな負荷がモータ１５４に掛かった場合やＶＦＧ６３０の矩形全部が点灯する負荷がモータ１５４に掛かった場合にはＶＦＧ６３０の矩形のうち前進側若しくは後退側のみを点滅させるように構成されてもよい。また、モータ１５４やパワーユニット制御部２２０等といった駆動系が故障した場合にはＶＦＧ６３０の矩形全部を点滅させるように構成されてもよい。さらに、本実施例では、図３Ａ、図３Ｂに示すように、負荷指標６３２が位置する領域からＶＦＧ６３０を挟んだ領域に別途、補助負荷指標６３５を設けられている。このように負荷指標６３２と補助負荷指標６３５を使い分けることで、例えば、負荷指標６３２は挿入部１１０を体内に挿入した状態でのトルクの確認指標として、補助負荷指標６３５は挿入部１１０が体外にある状態でのトルクの確認指標としてといったように、両指標を使い分けることができる。挿入部１１０が体外にある状態でトルクを確認しなければならない状況としては、装着ユニット１３２が蛇管部１１６に対して正常に取り付けられているか確認するために、挿入部１１０が体外にある無負荷状況下でモータ１５４を最大回転させて補助負荷指標６３５の位置までＶＦＧ６３０の矩形が点灯するか否かを確認する状況が考えられる。つまり、正常な取り付け状態にある場合には図３Ａ、図３Ｂに記載のＶＦＧ６３０の矩形が前進側、後退側のそれぞれで、補助負荷指標６３５の位置まで点灯する（即ち矩形が２つ点灯する）。矩形が１つ若しくは３つ等の点灯をすることは、正常な取り付けが行えていない、若しくはシステムが故障していることを示すことになる。

なお、図３Ａ及び図３Ｂには、ＶＦＧ６３０のトルクの大きさを表す矩形の数が、前進側及び後退側のそれぞれに５つずつである例が示されている。しかしながら、この数は例えば１５個ずつであるなど、いくつでもよいことは勿論である。また、図３Ａ及び図３Ｂには、複数の矩形が離散的に並んでいるＶＦＧ６３０の例を示したが、これに限らない。隣同士の矩形が接して連続的に並んでいてもよい。この場合、１つの長方形のうち異なる色等に変わる部分の面積が変化するように表示される。また、負荷指標６３２についても前進側及び後退側のそれぞれに１つずつである例が示されているが、この数は例えば２ずつであるなど、いくつでも良いことは勿論である。

本実施形態では、ＶＦＧ６３０は、モータ電流検出部２４０が取得する電流値に基づいて、モータ１５４に関係するトルクを表示している。ここで、コントローラ２００に接続される内視鏡１００は変更され得る。すなわち、使用用途等に応じて、同一のコントローラ２００に種々の内視鏡１００が接続され得る。また、同一種類の内視鏡１００であっても、パワーユニット１３０に係る構成には個体差が存在する。したがって、モータ電流検出部２４０が取得する電流値と、ＶＦＧ６３０に表示するトルクとの関係は変化し得る。そこで本実施形態では、生体内導入装置１がオン状態になった際に、モータ１５４に流れる電流とＶＦＧ６３０の表示との関係について、内視鏡１００に応じた初期補正が行われる。生体内導入装置１の電源がオンになったとき、初めに実行される初期補正処理について、図４に示すフローチャートを参照して説明する。

ステップＳ１０１において、内視鏡データ取得部２４２は、内視鏡データ記憶部１７０から内視鏡データを取得する。ここで、内視鏡データは、内視鏡１００のパワーユニット１３０を駆動するためのモータ１５４のトルクリミッタの情報等、パワーユニット１３０の個体情報を含む。内視鏡データ取得部２４２は、取得した内視鏡データをコントローラデータ記憶部２４４へ出力する。

ステップＳ１０２において、コントローラデータ記憶部２４４は、入力された内視鏡データに基づいて、コントローラデータを更新する。コントローラデータ記憶部２４４は、更新したコントローラデータを補正部２４６へ出力する。

ステップＳ１０３において、補正部２４６は、ＶＦＧ６３０の表示のための算出式を補正する。この算出式は、例えばモータ電流検出部２４０が取得する電流値とＶＦＧ６３０の点灯数との関係を表す式である。補正部２４６は、補正した算出式をＶＦＧ表示演算部２４８へ出力する。

ステップＳ１０４において、ＶＦＧ表示演算部２４８は、補正部２４６から入力された算出式について、ＶＦＧ表示演算部２４８内のデータを更新する。以上によって初期補正処理は終了する。このように、使用前に初期補正が行われることで、内視鏡１００の機種や個体差に関わらず、正確なトルク表示が行われ得る。

次に、挿入部１１０が挿入されてパワーユニット１３０が動作する際に行われるモータ制御処理について図５を参照して説明する。

ステップＳ２０１において、モータの駆動が行われる。すなわち、モータ回転数検出部２３２は、アクチュエータ１５０に設けられたエンコーダ１５２より、モータの回転数を取得する。モータ回転数検出部２３２は、取得した回転数をモータ制御演算部２３６へ出力する。モータ制御演算部２３６は、入力された回転数に基づいて、モータ１５４に流すべき電流値を算出する。モータ制御演算部２３６は、算出した電流値をモータ駆動回路２３８へ出力する。モータ駆動回路２３８は、入力された電流値に基づいて、モータ１５４を駆動させる。

ステップＳ２０２において、モータ電流検出部２４０は、モータ１５４に流れる電流値を取得する。モータ電流検出部２４０は、取得した電流値をＶＦＧ表示演算部２４８へ出力する。

ステップＳ２０３において、ＶＦＧ表示演算部２４８は、上述の初期補正処理で調整された算出式に基づいて、ＶＦＧ６３０の点灯数を算出する。ＶＦＧ表示演算部２４８は、算出したＶＦＧ点灯数をＶＦＧ表示制御部２５０へ出力する。

ステップＳ２０４において、ＶＦＧ表示制御部２５０は、ＶＦＧ表示の制御を行う。すなわち、ＶＦＧ表示制御部２５０は、ＶＦＧ表示演算部２４８から入力されたＶＦＧ点灯数に基づいて、モニタ３１０に表示されるＶＦＧ６３０に係る画像情報を作成する。ＶＦＧ表示制御部２５０は、作成した画像情報を表示画像生成部２１２へ出力する。表示画像生成部２１２は、入力された画像情報に基づいて、ＶＦＧ６３０を含む表示画像６００の画像信号を作成し、モニタ３１０に表示画像６００を表示させる。

ステップＳ２０５において、モータ制御処理が終了であるか否かが判定される。終了でないと判定されたとき、処理はステップＳ２０１に戻る。一方、終了であると判定されたとき、モータ制御処理は終了する。

以上のように、モニタ３１０にパワーユニット１３０のような挿入部１１０を前進又は後退させるユニットの出力に係る情報がＶＦＧ６３０として表示される。使用者は、ＶＦＧ６３０を確認しながらモータ１５４のトルクを把握しながら生体内導入装置１を操作することができる。その結果、生体内導入装置１が故障することや、被挿入体である管にダメージを与えることが防止される。

本実施形態では、ＶＦＧ６３０が内視鏡画像６１０の下に隣接して設けられている。使用者は、内視鏡画像６１０に多くの注意を払うので、内視鏡画像６１０の近くにＶＦＧ６３０が設けられていることは、使用者がＶＦＧ６３０を容易に認識することに効を奏する。

本実施形態では、パワーユニットの一例として螺旋状のフィンを備える例を示した。しかしながらこれに限らない。例えば挿入部１１０は、挿入部１１０に設けられたベルトが回転することで前進又は後退するように構成されていてもよい。すなわちアクチュエータによる駆動力が挿入部１１０の前進又は後退に用いられる種々の生体内導入装置において本技術は用いられ得る。

なお、本実施形態に係るＶＦＧ６３０は、内視鏡画像６１０の下に限らず、内視鏡画像６１０の上に表示されてもよい。また、内視鏡画像６１０の左辺又は右辺に縦向きに表示されてもよい。

また、負荷指標６３２と同様の指標は、上述のような異常を生じる恐れがある負荷を示すために限らず、他の負荷を示すために設けてもよい。例えば、パワーユニット１３０の点検のため、挿入部１１０を管に挿入していない状態、すなわちパワーユニット１３０を無負荷の状態で動作させたときに得られる負荷を示す負荷指標がＶＦＧ６３０に設けられてもよい。この場合、点検時にパワーユニット１３０を動作させてＶＦＧがこの負荷指標を示せばパワーユニット１３０が正常に動作していることが明らかになる。また、ＶＦＧに含まれる複数の矩形の目印として負荷指標が設けられてもよい。例えば矩形が１５個並んでいるときに、５個毎に負荷指標が設けられてもよい。このような目印によって、使用者は負荷の大きさを把握しやすくなる。負荷指標は、表示形態が変化する矩形の上、下、又はその両方等、種々の位置に配置され得る。

また、本実施形態では、パワーユニット１３０の駆動力に係る値としてモータ１５４のトルクを電流によって評価する場合を例に挙げた。しかしながら、これに限らない。ＶＦＧ６３０は、パワーユニット１３０に係る様々な場所における駆動力に係る値を取得して、それを表示するように構成され得る。

［第１の実施形態の第１の変形例］
第１の実施形態の第１の変形例について説明する。ここでは、第１の実施形態との相違点について説明し、同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。本変形例では、表示画像６００におけるＶＦＧ６３０の位置が異なる。すなわち、例えば図６Ａ及び図６Ｂに示すように、第１の実施形態の場合のＶＦＧ６３０と同様のＶＦＧ６３０が、本実施形態では、内視鏡画像６１０の左側であり文字情報６２０の下側である位置に配置されている。その他の構成は第１の実施形態の場合と同様である。

本実施形態によれば、表示画像６００中に占める内視鏡画像６１０の面積の割合を大きくすることができる。内視鏡画像６１０は、表示画像６００に含まれる情報のうち重要度が高いものである。したがって、内視鏡画像６１０の面積が大きいことは、生体内導入装置１において有効である。

［第１の実施形態の第２の変形例］
第１の実施形態の第２の変形例について説明する。ここでは、第１の実施形態の第１の変形例との相違点について説明し、同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。本変形例では、表示画像６００におけるＶＦＧの形態が第１の実施形態の第１の変形例と異なる。すなわち、例えば図７Ａ及び図７Ｂに示すように、本変形例に係るＶＦＧ６４０は、第１の実施形態の第１の変形例のＶＦＧ６３０と同様の位置に配置されているが、その形状が異なる。

本変形例に係るＶＦＧ６４０は、図７Ａ及び図７Ｂに示すように、複数の扇形が並べて配置された形状を有している。本変形例においても、挿入部１１０が前進しているときは、図７Ａに示すようにＶＦＧ６４０の右側の扇形の表示形態が変化する。挿入部１１０が後退しているときは、図７Ｂに示すようにＶＦＧ６４０の左側の扇形の表示形態が変化する。また、ＶＦＧ６４０は、モータ１５４に掛かるトルクに応じて点灯数が異なるように構成されている。その他の構成は第１の実施形態の第１の変形例の場合と同様である。

第１の実施形態の第１の変形例では、ＶＦＧ６３０が横長の形態をとっているのに対して、本変形例によれば、ＶＦＧ６４０は横幅が小さくなっている。このため、表示画像６００のうち文字情報６２０の下の領域が有効に利用され得る。

［第１の実施形態の第３の変形例］
第１の実施形態の第３の変形例について説明する。ここでは、第１の実施形態の第１の変形例との相違点について説明し、同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。本変形例では、表示画像６００におけるＶＦＧの形態が第１の実施形態の第１の変形例と異なる。すなわち、例えば図８Ａ及び図８Ｂに示すように、本変形例に係るＶＦＧ６５０は、第１の実施形態の第１の変形例のＶＦＧ６３０と同様の位置に配置されているが、その形状が異なる。

本変形例に係るＶＦＧ６５０は、図８Ａ及び図８Ｂに示すように、トルクの増大とともにゲージ幅（図における上下方向の長さ）が広くなっている。本変形例では、第１の入力部３６２がオンになり挿入部１１０が前進しているときは、図８Ａに示すようにＶＦＧ６５０の右側のゲージが表示される。一方、第２の入力部３６４がオンになり挿入部１１０が後退しているときは、図８Ｂに示すようにＶＦＧ６４０の左側のゲージが表示される。また、ＶＦＧ６５０は、モータ１５４に掛かるトルクに応じて点灯数が異なるように構成されている。その他の構成は第１の実施形態の第１の変形例の場合と同様である。

本変形例のＶＦＧ６５０によれば、トルクの向きや大きさが強調して表示され得る。

なお、本変形例のように、パワーユニット１３０が動作しているときのみＶＦＧが表示される表示方式は、他の実施形態や他の変形例にも適用され得る。

［第１の実施形態の第４の変形例］
第１の実施形態の第４の変形例について説明する。ここでは、第１の実施形態との相違点について説明し、同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。本変形例では、表示画像６００におけるＶＦＧの形態が第１の実施形態と異なる。すなわち、例えば図９Ａ及び図９Ｂに示すように、本変形例に係るＶＦＧ６６０は、第１の実施形態のＶＦＧ６３０と同様の位置に配置されているが、その形態が異なる。

本変形例に係るＶＦＧ６６０は、矩形が一列に並んだ形態を有する。本変形例に係るＶＦＧ６６０では、挿入部１１０が前進しているときは、図９Ａに示すように、ＶＦＧの左端から順に、トルクの大きさに応じて点灯数が変化する。一方、挿入部１１０が後退しているときは、図９Ｂに示すように、ＶＦＧの右端から順に、トルクの大きさに応じて点灯数が変化する。すなわち、本変形例に係るＶＦＧ６６０では、挿入部が前進している場合と後退している場合とでゲージの基準位置が変化する。本変形例に係る負荷指標は、前進用の負荷指標６６２と、後退用の負荷指標６６３とが別個に設けられている。

本変形例によれば、トルクの大小を表示するために、第１の実施形態の場合よりも多くの矩形を用いることができるので、第１の実施形態の場合よりも詳細にトルクの大小が表現され得る。

なお、本変形例のようなＶＦＧ６６０は、第１の実施形態の第１の変形例のように文字情報６２０の下に配置されてもよい。

［第１の実施形態の第５の変形例］
第１の実施形態の第５の変形例について説明する。ここでは、第１の実施形態との相違点について説明し、同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。本変形例では、表示画像６００におけるＶＦＧの形態が第１の実施形態と異なる。すなわち、例えば図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、本変形例に係るＶＦＧ６７０は、第１の実施形態のＶＦＧ６３０と同様の位置に配置されているが、その形態が異なる。

本変形例に係るＶＦＧ６７０は、基準位置を表す基準矩形６７１の位置は、内視鏡画像６１０の中心と一致している。すなわち、基準矩形６７１の位置は、内視鏡画像６１０における挿入部１１０の進行方向を表す画像と一致している。本変形例のＶＦＧ６７０では、挿入部１１０が前進しているときは、図１０Ａに示すように、基準矩形６７１を中心として左右両側の矩形の形態が変化し、この変化する矩形の数がモータ１５４のトルクに応じる。一方、挿入部１１０が後退しているときは、図１０Ｂに示すように、ＶＦＧ６７０両側から基準矩形６７１の方向に矩形の形態が変化し、この変化する矩形の数がモータ１５４のトルクに応じる。

挿入部１１０が前進しているときは、内視鏡画像６１０に表示される管内の襞は中央から周囲の方向へと移動して見える。この内視鏡画像６１０の表示と、ＶＦＧ６７０の基準矩形６７１を中心として左右方向に矩形の形態が変化する表示との向きが一致するために、使用者はＶＦＧ６７０の表示を認識しやすい。同様に、挿入部１１０が後退しているときは、内視鏡画像６１０に表示される管内の襞は周囲から中央へと移動して見える。この内視鏡画像６１０の表示と、ＶＦＧ６７０の左右両端から基準矩形６７１の方向へ矩形の形態が変化する表示との向きが一致するために、使用者はＶＦＧ６７０の表示を認識しやすい。

［第１の実施形態の第６の変形例］
第１の実施形態の第６の変形例について説明する。ここでは、第１の実施形態との相違点について説明し、同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。本変形例では、ＶＦＧ６８０は、図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、内視鏡画像６１０の左辺に平行に設けられている。

挿入部１１０が前進しているときは、図１１Ａに示すように、モータ１５４の駆動力に応じてＶＦＧ６８０は上から下に向けて形態が変化する。一方、挿入部１１０が後退しているときは、図１１Ｂに示すように、モータ１５４の駆動力に応じてＶＦＧ６８０は下から上に向けて形態が変化する。

内視鏡画像６１０の下側について注目すると、挿入部１１０が前進しているときは、内視鏡画像６１０に表示される管内の襞は中央から下方向へと移動して見える。この内視鏡画像６１０の表示と、ＶＦＧ６８０の下方向に矩形の形態が変化する表示との向きが一致するために、使用者はＶＦＧ６８０の表示を認識しやすい。同様に、内視鏡画像６１０の下側について注目すると、挿入部１１０が後退しているときは、内視鏡画像６１０に表示される管内の襞は下から中央方向へと移動して見える。この内視鏡画像６１０の表示と、ＶＦＧ６８０の上方向に矩形の形態が変化する表示との向きが一致するために、使用者はＶＦＧ６８０の表示を認識しやすい。

なお、第１の実施形態、その第４の変形例及び第５の変形例におけるＶＦＧの表示位置は、内視鏡画像６１０の下である例を示したが、ＶＦＧの表示位置は、内視鏡画像６１０の上やその他の位置でもよいことはもちろんである。

［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態について説明する。ここでは、第１の実施形態との相違点について説明し、同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。本実施形態に係るＶＦＧ６９０は、モニタ３１０の表示画像６００に表示されるのではなく、図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、モニタ３１０の外部に取り付けられた表示器３２０に表示されるように構成されている。

表示器３２０には、例えば複数のＬＥＤ３２２が設けられている。表示器３２０の複数のＬＥＤ３２２は、モータ１５４のトルクの大小に応じて点灯するＬＥＤ３２２の数が変化する。また、挿入部１１０が前進しているときは、図１２Ａに示すように基準位置よりも右側のＬＥＤ３２２が点灯し、挿入部１１０が後退しているときは、図１２Ｂに示すように基準位置よりも左側のＬＥＤ３２２が点灯する。

このように、第１の実施形態では、モニタ３１０に表示される表示画像６００中にＶＦＧ６３０が表示されていたが、本実施形態では、ＶＦＧ６９０はモニタ３１０の外部に取り付けられた表示器３２０によって表示される。このことを除き、表示内容は同様である。このように、表示器３２０は、ＶＦＧを表示する表示装置として機能する。

本実施形態に係るコントローラ２００の構成の概略を図１３に示す。図１３に示すように、表示画像生成部２１２は、撮像信号取得部２１４と接続しており、モニタ３１０に主に内視鏡画像を表示させる。一方、パワーユニット制御部２２０内のＶＦＧ表示制御部２５０は、表示器３２０と接続している。ＶＦＧ表示制御部２５０は、表示器３２０の各ＬＥＤ３２２の点灯及び消灯を制御する。

本実施形態によっても第１の実施形態と同様に、モータ１５４に掛かるトルクが使用者に提示され得る。また、本実施形態によればモニタ３１０に表示される表示画像６００を従来のものから変更することなく、モニタ３１０外にＶＦＧが設けられ得る。図１４Ａ、図１４Ｂ、図１４Ｃは、モニタ３１０外に設けられた表示器３２０を示している。モニタ３１０はコントローラ２００が設置されるトロリー３１１にアーム３１３を介して設置される。アーム３１３は一端がモニタ３１０の背面に固定機構を介して設置され、他端がトロリー３１１に設置される。アーム３１３は稼動できるようになっており、モニタ３１０の位置を変更することが可能である。表示器３２０は、図１４Ａ、図１４Ｂ、図１４Ｃに示すように、アタッチメント３１５によってモニタ３１０、トロリー３１１、アーム３１３、アーム３１３の固定機構等に取り付けられる。

［第２の実施形態の変形例］
第２の実施形態の変形例について説明する。ここでは、第２の実施形態との相違点について説明し、同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。本変形例では、第２の実施形態のようにＶＦＧ６９０がモニタ３１０の外部に設けられた表示器３２０に設けられるのではなく、図１５Ａ及び図１５Ｂに示すように、ＶＦＧ６９０がモニタ３１０の表示領域３１２外の枠部分３１４に設けられている。その他の構成は第２の実施形態と同様である。

本実施形態によればモニタ３１０と表示器３２０とが一体にされ得る。

なお、本発明の上記実施形態には、以下の発明も含まれる。
（１）生体内を撮像して画像を取得するように構成された撮像部を有して前記生体内に導入されるように構成された挿入部を備え、前記生体内において前記挿入部に推進力を発生させるパワーユニットが設けられた生体内導入装置のための表示装置であって、
前記パワーユニットの駆動力に係る値を取得する駆動力検出部と、
前記駆動力に応じて表示面積が変化するように構成されたゲージの前記表示面積を、前記値に基づいて決定する表示演算部と、
前記画像の所定の辺と平行に表示されて前記辺に沿って前記表示面積が変化する前記ゲージを表示装置に表示させるための信号を出力する表示制御部と、
を具備する表示装置。
（２）前記ゲージは、前記画像の上辺又は下辺と平行に設けられ、
前記ゲージは、前記辺の中央より左側に対応する領域である第１の領域と、前記中央よりも右側に対応する領域である第２の領域とを有し、
前記パワーユニットによって前記挿入部が挿入される方向に前記推進力が働いているとき、前記ゲージは、前記第１の領域においては前記中央から左側に向かって前記表示面積が変化し、前記第２の領域においては前記中央から右側に向かって前記表示面積が変化する、
（１）に記載の表示装置。
（３）前記パワーユニットによって前記挿入部が抜去される方向に前記推進力が働いているとき、前記ゲージは、前記第１の領域においては左側から前記中央に向かって前記表示面積が変化し、前記第２の領域においては右側から前記中央に向かって前記表示面積が変化する、（２）に記載の表示装置。
（４）前記ゲージは、前記画像の左辺又は右辺と平行に設けられ、
前記パワーユニットによって前記挿入部が挿入される方向に前記推進力が働いているとき、前記ゲージは、上から下に向かって前記表示面積が変化する、
（１）に記載の表示装置。
（５）前記パワーユニットによって前記挿入部が抜去される方向に前記推進力が働いているとき、前記ゲージは、下から上に向かって前記表示面積が変化する、（４）に記載の表示装置。

前記目的を果たすため、本発明の一態様によれば、表示装置は、生体内に導入されるように構成された挿入部を有し、前記生体内において前記挿入部に推進力を発生させるパワーユニットが設けられた生体内導入装置のための表示装置であって、前記パワーユニットの駆動力に係る値を取得する駆動力検出部と、前記駆動力に応じて表示面積が変化するように構成されたゲージの前記表示面積を、前記値に基づいて決定する表示演算部と、前記ゲージを表示装置に表示させるための信号を出力する表示制御部とを具備し、前記パワーユニットは、前記挿入部を第１の方向に推進させる第１の推進力と、前記挿入部を前記第１の方向とは逆向きである第２の方向に推進させる第２の推進力とを発生させ、前記ゲージにおいて、前記第１の推進力に係る前記駆動力である第１の駆動力に応じて前記表示面積が変化する方向と、前記第２の推進力に係る前記駆動力である第２の駆動力に応じて前記表示面積が変化する方向とは、逆向きである。

前記目的を果たすため、本発明の一態様によれば、表示装置は、生体内に導入されるように構成された挿入部を有し、前記生体内において前記挿入部に推進力を発生させるパワーユニットが設けられた生体内導入装置のための表示装置であって、前記パワーユニットの駆動力に係る値を取得する駆動力検出部と、前記駆動力に応じて表示面積が変化するように構成されたゲージの前記表示面積を、前記値に基づいて決定する表示演算部と、前記ゲージを表示装置に表示させるための信号を出力する表示制御部とを具備し、前記パワーユニットは、前記挿入部を前記挿入部の先端側へ前進する方向に推進させる前進方向の推進力と、前記挿入部を前記前進方向とは逆向きである前記挿入部の基端側に後退する後退方向に推進させる後退方向の推進力とを発生させ、前記ゲージにおいて、前記前進方向の推進力に係る前記駆動力である前進方向の駆動力に応じて前記表示面積が変化する方向と、前記後退方向の推進力に係る前記駆動力である後退方向の駆動力に応じて前記表示面積が変化する方向とは、逆向きである。
また、本発明の一態様によれば、表示装置は、生体内に導入されるように構成された挿入部を有し、前記生体内において前記挿入部に推進力を発生させるパワーユニットが設けられた生体内導入装置のための表示装置であって、前記パワーユニットの駆動力に係る値を取得する駆動力検出部と、前記駆動力に応じて表示状態が変化するように構成されたゲージの前記表示状態を、前記値に基づいて決定する表示演算部と、前記ゲージを表示装置に表示させるための信号を出力する表示制御部とを具備し、前記パワーユニットは、前記挿入部を前記挿入部の先端側へ前進する方向に推進させる前進方向の推進力と、前記挿入部を前記前進方向とは逆向きである前記挿入部の基端側に後退する後退方向に推進させる後退方向の推進力とを発生させ、前記ゲージにおいて、前記前進方向の推進力に係る前記駆動力である前進方向の駆動力に応じて前記表示状態が変化する方向と、前記後退方向の推進力に係る前記駆動力である後退方向の駆動力に応じて前記表示状態が変化する方向とは、逆向きである。

Claims

生体内に導入されるように構成された挿入部を有し、前記生体内において前記挿入部に推進力を発生させるパワーユニットが設けられた生体内導入装置のための表示装置であって、
前記パワーユニットの駆動力に係る値を取得する駆動力検出部と、
前記駆動力に応じて表示面積が変化するように構成されたゲージの前記表示面積を、前記値に基づいて決定する表示演算部と、
前記ゲージを表示装置に表示させるための信号を出力する表示制御部と
を具備する表示装置。
前記パワーユニットに記憶された前記パワーユニットの個体情報を取得するデータ取得部と、
前記個体情報に基づいて、前記駆動力に係る前記値と前記表示面積との関係を調整する補正部と
をさらに具備し、
前記表示演算部は、前記補正部が調整した前記値と前記表示面積との前記関係に基づいて、前記表示面積を決定する、
請求項１に記載の表示装置。
前記パワーユニットは、前記挿入部を第１の方向に推進させる第１の推進力と、前記挿入部を前記第１の方向とは逆向きである第２の方向に推進させる第２の推進力とを発生させ、
前記ゲージにおいて、前記第１の推進力に係る前記駆動力である第１の駆動力に応じて前記表示面積が変化する方向と、前記第２の推進力に係る前記駆動力である第２の駆動力に応じて前記表示面積が変化する方向とは、逆向きである、
請求項１に記載の表示装置。
前記パワーユニットが動作しているときのみ前記ゲージが表示される、請求項１に記載の表示装置。
前記ゲージには、前記表示面積に対する目印となる指標が設けられている、請求項１に記載の表示装置。
前記挿入部は、前記生体内を撮像して画像を取得するように構成された撮像部をさらに具備し、
前記ゲージは、前記画像と並べて表示される、
請求項１に記載の表示装置。