WO2005094664A1 - 内視鏡 - Google Patents

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WO2005094664A1
WO2005094664A1 PCT/JP2005/006493 JP2005006493W WO2005094664A1 WO 2005094664 A1 WO2005094664 A1 WO 2005094664A1 JP 2005006493 W JP2005006493 W JP 2005006493W WO 2005094664 A1 WO2005094664 A1 WO 2005094664A1
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WO
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unit
endoscope
bending
instruction operation
endoscope according
Prior art date
Application number
PCT/JP2005/006493
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English (en)
French (fr)
Inventor
Sumihiro Uchimura
Akira Taniguchi
Fumiyuki Onoda
Toshiaki Noguchi
Katsuya Suzuki
Original Assignee
Olympus Corporation
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Priority claimed from JP2004130129A external-priority patent/JP4624711B2/ja
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00002Operational features of endoscopes
    • A61B1/00043Operational features of endoscopes provided with output arrangements
    • A61B1/00045Display arrangement
    • A61B1/0005Display arrangement combining images e.g. side-by-side, superimposed or tiled
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00002Operational features of endoscopes
    • A61B1/00039Operational features of endoscopes provided with input arrangements for the user
    • A61B1/00042Operational features of endoscopes provided with input arrangements for the user for mechanical operation
    • AHUMAN NECESSITIES
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    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/005Flexible endoscopes
    • A61B1/0051Flexible endoscopes with controlled bending of insertion part
    • A61B1/0052Constructional details of control elements, e.g. handles

Definitions

  • the present invention relates to an endoscope that is inserted into a body cavity or the like to perform an endoscopic examination or the like.
  • a bending portion is provided near the distal end of the insertion portion so that the endoscope can be inserted into a bent body or the like and can be observed in a desired direction.
  • the bending section can be operated for bending (angle operation) in the section.
  • a freeze switch or the like that instructs a signal processing device that performs signal processing on the image sensor to display a still image is provided on the operation unit. A plurality of scope switches are provided. Then, the surgeon can perform various operations with one hand holding the holding portion of the operation portion.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-276214 discloses, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-276214 as a prior art endoscope device in which the functions assigned to the plurality of scope switches can be changed and set to further improve operability.
  • the endoscope device disclosed in the above publication has a configuration in which the function of the scope switch is set or changed by operating a keyboard connected to a video processor to which the endoscope is connected. During an endoscopy, it is difficult for the user who is actually operating the endoscope to make changes.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned points, and has an operability in which a user who grips and operates an endoscope can perform a change setting and the like of a function assigned to a scope switch. It is intended to provide a high endoscope.
  • the present invention provides a highly operable endoscope that can perform various operations with the same operability as a bending instruction operation with a hand held by a user who grips and operates the endoscope. Purpose.
  • An endoscope of the present invention includes an insertion section provided with a bendable section,
  • a grip portion provided on a base end side of the insertion portion and gripped by an operator
  • Instruction operation means having a function of performing a bending instruction operation of the bending portion and a function of another instruction operation different from the bending instruction operation on a peripheral portion including the grip portion,
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of an endoscope system provided with the present invention.
  • FIG. 2A is a diagram showing a wireless data transmission form used in the present invention.
  • FIG. 2B is a diagram showing a wired data transmission mode used in the present invention.
  • FIG. 2C is a diagram showing a data transmission form of an optical communication system used in the present invention.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a specific external shape around an AWS unit.
  • FIG. 4A is a perspective view showing an AWS unit with an AWS adapter attached.
  • FIG. 4B is a perspective view showing the AWS unit with the AWS adapter removed.
  • FIG. 5A is a front view showing the structure of the AWS adapter.
  • FIG. 5B is a left side view showing the structure of the AWS adapter.
  • Figure 5C is a right side view showing the structure of the AWS adapter.
  • FIG. 5D is a sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 5A.
  • FIG. 5E is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. 5A.
  • FIG. 6 is a block diagram showing an internal configuration of an endoscope system control device and an AWS unit.
  • FIG. 7 is a diagram showing an internal configuration of the endoscope according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a view showing a specific external shape and the like of the endoscope.
  • FIG. 9 is an explanatory view showing a schematic function of a conductive polymer artificial muscle (EPAM) used for an angle member and a hardness variable actuator.
  • EEM conductive polymer artificial muscle
  • FIG. 10A is a diagram showing a configuration of a transparency sensor.
  • FIG. 10B is a view showing the operation of the transparency sensor.
  • FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of an electric system in the endoscope.
  • FIG. 12A is a diagram showing a display example of an endoscope image and the like on a monitor.
  • FIG. 12B is a diagram showing a display example of a main menu on a monitor.
  • FIG. 12C is a diagram showing an example of function assignment to function switches on a monitor.
  • FIG. 13 is a flowchart showing a control process for an angle operation.
  • FIG. 14 is a flowchart showing a curved shape display process.
  • FIG. 15 is a diagram showing the relationship between the magnitude of displacement in the vertical and horizontal directions and the total displacement.
  • FIG. 16 is an explanatory diagram showing a bending radius and the like in a state where a bending portion is bent.
  • FIG. 17 is an explanatory diagram of three-dimensionally drawing a curved shape of a curved portion.
  • FIG. 18 is a flowchart showing a control operation for a hardness varying operation.
  • FIG. 19 is a flowchart showing the processing contents on the endoscope side in the human interface.
  • Fig. 20 is a flowchart showing the processing contents on the endoscope system control device side in the human interface.
  • FIG. 21 is a diagram showing a specific external shape and the like of an endoscope according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 22 is a diagram showing a peripheral portion of an operation unit in an endoscope according to a second modification.
  • FIG. 23 is a diagram showing a peripheral portion of an operation unit in an endoscope according to a third modification.
  • FIG. 24 is a diagram showing a peripheral portion of an operation unit in an endoscope according to a fourth modification.
  • FIG. 25 is a schematic configuration diagram of an endoscope system including a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 26 is a diagram showing a schematic configuration of an endoscope according to a third embodiment.
  • FIG. 27 is a perspective view showing an overall configuration of an endoscope system including a third embodiment.
  • FIG. 28 is an overall view showing a detailed configuration of an endoscope.
  • FIG. 29 is a view showing a trackball and the like provided on the operation unit as viewed from the arrow C in FIG. 28.
  • FIG. 30 is a circuit diagram showing a configuration of a contactless transmission section in which a base end of a tube unit is detachably connected to an operation section main body without contacts.
  • FIG. 31 is a block diagram showing a configuration of an electric system of components provided in the endoscope.
  • FIG. 32 is a block diagram showing a configuration of an electric system of a main part of the endoscope system control device.
  • Figure 33 is a block diagram showing the configuration of the six electrical systems of the AWS unit.
  • FIG. 34 is a flowchart showing the operation of the AWS unit startup process.
  • FIG. 35 is a flowchart showing an operation content of an endoscope activation process.
  • FIG. 36 is a flowchart showing an operation content of an imaging control process.
  • FIG. 37 is a flowchart showing an operation content of a control process of air supply and water supply.
  • FIG. 38 is a flowchart showing a control process of an angle operation.
  • FIG. 39 is an operation explanatory diagram showing a setting operation of the hardness variable and an UPD image corresponding to the operation.
  • FIG. 40 is an external view of a curved portion when a multi-stage angle operation is performed.
  • Example 1 First Embodiment A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • an endoscope system 1 including the first embodiment of the present invention is not shown lying on an examination bed 2 and is a flexible endoscope that is inserted into a patient's body cavity to perform endoscopy.
  • An endoscope system control device 5 that performs signal processing for an image pickup device built in the endoscope 3, control processing for various operation means provided in the endoscope 3, image processing, and the like.
  • an observation monitor 6 such as a liquid crystal monitor for displaying a video signal generated by the mirror system control device 5.
  • the observation monitor 6 is provided with a touch panel 33.
  • the endoscope system 1 is connected to an image recording unit 7 for, for example, filing the digital video signal generated by the endoscope system control device 5 and the AWS unit 4, and is connected to the endoscope 3.
  • a shape detection coil hereinafter abbreviated as UPD coil
  • UPD coil shape detection coil
  • the position of each UPD coil is detected by receiving an electromagnetic field by the UPD coil, and the endoscope is used.
  • an UPD coil unit 8 for displaying the shape of the inlet.
  • the UPD coil unit 8 is provided so as to be embedded in the upper surface of the inspection bed 2.
  • the UPD coil unit 8 is connected to the AWS unit 4 by a cable 8a.
  • a storage recess is formed at one end of the inspection bed 2 in the longitudinal direction and at a position below the one end, so that the tray transport trolley 38 can be stored.
  • a scope tray 39 in which the endoscope 3 is stored is mounted on the upper part of the tray transport trolley 38.
  • the scope tray 39 containing the sterilized or disinfected endoscope 3 can be transported by the tray transport trolley 38 and can be stored in the storage recess of the inspection bed 2.
  • the operator can pull out the endoscope 3 from the scope tray 39 and use it for endoscopy, and store it in the scope tray 39 again after the endoscope inspection.
  • the scope tray 39 containing the used endoscope 3 is transported by the tray transport trolley 38, so that sterilization or disinfection can be performed smoothly.
  • the AWS unit 4 and the endoscope system control device 5 shown in FIG. Information (data) is transmitted and received via a wire.
  • the endoscope 3 may transmit and receive information (data) (two-way transmission) by wireless power connected to the AWS unit 4 and the tube unit 19. Further, the endoscope system control device 5 may transmit and receive information to and from the endoscope 3 wirelessly.
  • FIGS. 2A to 2C show three systems in a transmission / reception unit (communication unit) for transmitting and receiving data between units and devices in the endoscope system 1 or between the endoscope 3 and a unit or device. ing.
  • FIG. 2A shows a wireless data transmission / reception unit.
  • AWS unit 4 the endoscope system control device 5
  • the data for transmission is modulated by the data communication control unit 11 built in the AWS unit 4 via the data transmission unit 12 and transmitted to the endoscope system control device 5 wirelessly from the antenna unit 13.
  • the AWS unit 4 receives data transmitted wirelessly by the endoscope system control device 5 by the antenna unit 13, demodulates the data by the data reception unit 14, and sends the data to the data communication control unit 11.
  • a wireless LAN having a maximum data communication speed of 54 Mbps is formed in accordance with, for example, the IEEE 802.11g standard.
  • FIG. 2B shows a wired data transmission / reception unit.
  • the data transmitted from the endoscope 3 is transmitted to the AWS unit 4 by wire from the electrical connector 15 via the data transmission unit 12 ′ by the data communication control unit 11 built in the endoscope 3.
  • the data transmitted from the AWS unit 4 is transmitted to the data communication control unit 11 via the electrical connector 15 and the data receiving unit 14 '.
  • FIG. 2C shows a data transmission / reception unit of the optical communication system.
  • the data communication control unit 11 built in the AWS unit 4 transmits the optical communication power provided to the AWS unit 4 via the data transmission unit 12 "that performs transmission and reception by light and the data reception unit 14.
  • the endoscope 3 of the first embodiment is connected to the endoscope main body 18 and the endoscope main body 18 in a detachable manner, and for example, used and discarded (disposable type).
  • the endoscope main body 18 has an elongated and soft insertion portion 21 inserted into a body cavity, and an operation portion 22 provided at a rear end of the insertion portion 21.
  • the base end of the tube unit 19 is detachably connected.
  • an imaging unit using a charge-coupled device (abbreviated as CCD) 25 that can vary the gain inside the imaging device is arranged at the distal end portion 24 of the insertion section 21.
  • CCD charge-coupled device
  • a bending portion 27 that can be bent with a small amount of force is provided at the rear end of the distal end portion 24.
  • a trackball 69 as operating means (instruction input unit) provided in the operating unit 22, The bending portion 27 can be bent.
  • This trackball 69 is angled
  • the insertion portion 21 is formed with a plurality of hardness variable portions provided with hardness variable actuators 54A and 54B for varying the hardness so that the insertion operation and the like can be performed more smoothly.
  • the AWS unit 4 and the endoscope system control device 5 transmit and receive data with the wireless transmitting and receiving units 77 and 101, for example, as shown in FIG.
  • the observation motor 6 is connected to a monitor connector 35 of the endoscope system control device 5 by a monitor cable.
  • the endoscope system controller 5 has the AWS unit 4 side force together with the image data captured by the CCD 25 and the insertion part shape of the endoscope 3 detected using the UPD coil unit 8 (UPD image) Therefore, the endoscope system controller 5 transmits a video signal corresponding to the image data to the observation monitor 6 to display the UPD image together with the endoscope image on the display surface. I can do it.
  • the observation monitor 6 is configured by a high-resolution TV (HDTV) monitor so that a plurality of types of images can be simultaneously displayed on the display surface.
  • HDTV high-resolution TV
  • AWS Unit 4 has a scope connector 40 is there. Then, the scope connector 41 of the endoscope 3 is detachably connected to the scope connector 40.
  • FIGS. 3 and 4 show the external shape of the scope connector 40 on the AWS unit 4 side.
  • FIG. 5 shows the structure of an AWS adapter 42 detachably attached to the scope connector 40 of the AWS unit 4
  • FIG. 6 shows the scope connector 40 of the AWS unit 4 and the scope connector 41 of the endoscope 3.
  • the internal structure is shown in a connected state.
  • a recessed AWS adapter mounting portion 40a is provided on the front surface of the AWS hood 4, and the AWS adapter mounting portion 40a has an A WS adapter (FIG. 5).
  • the scope connector 40 is formed by attaching the conduit connection adapter 42, and the scope connector 41 on the endoscope 3 side is connected to the scope connector 40.
  • the AWS adapter mounting portion 40a is provided with a scope electrical connector 43, an air supply connector 44, and a pinch valve 45.
  • the AWS adapter mounting portion 40a is provided with an inner end face of the AWS adapter 42.
  • the scope connector 41 of the endoscope 3 is connected detachably from the outer end face side.
  • FIG. 5A is a front view of the AWS adapter 42
  • FIGS. 5B and 5C are left and right side views
  • FIGS. 5D and 5E are cross-sectional views taken along lines AA 'and BB' of FIG. 5A, respectively.
  • a scope connector 41 is inserted into a concave portion 42a on the front surface thereof.
  • an electric connector portion of the scope connector 41 is inserted into a through hole 42b provided in the concave portion, and the inside of the through hole 42b is inserted.
  • an air supply / water supply base 42c and a suction base 42d are provided below the through hole 42b, and an air supply / water supply base 63 and a suction base 64 (see FIGS. 6 and 7) of the scope connector 41 are provided respectively. Connected.
  • a recess 42f for accommodating the pinch valve 45 protruding from the AWS adapter mounting portion 40a is provided on the base end surface side of the AWS adapter 42.
  • the air supply / water supply port 42c provided on the AWS adapter 42 has an air supply port 42c that is connected to the air supply connector 44 of the AWS unit 4 by branching the internal pipeline communicating therewith. e and the water supply mouthpiece 46 projecting to the side.
  • the suction mouth 42d becomes a suction mouth 47 that is bent sideways and projects to the side, and a relief pipe 47a that branches upward, for example, in the middle of the relief pipe 47a. Is sandwiched by a pinch valve 45 on the way, and its upper end is open.
  • the relief pipe line 47a is normally set to the open state by the pinch valve 45, and is set to the open state when the suction operation is performed.
  • the pinch valve 45 is driven. Then, the pinch knob 45 closes the relief pipeline 47a to stop the release, and the suction operation is performed.
  • the water supply base 46 and the suction base 47 are respectively connected to a water supply tank 48 and a suction device (a suction tank 49b is inserted in the middle via a suction tube 49a). Connected.
  • the water tank 48 is connected to the water tank connector 50 of the AWS unit 4.
  • An operation panel 4a is provided on the front side of the AWS unit 4 above the scope connector 40.
  • FIGS. 8 (A) shows the vicinity of the operation section of the endoscope 3 from the side
  • FIG. 8 (B) shows a front view from the right side of FIG. 8 (A)
  • FIG. 8 (A) shows a rear view as viewed from the left side
  • FIG. 8 (D) shows a plan view as viewed from above in FIG. 8 (A).
  • FIG. 8 (E) shows an example of the angle range of the inclined surface which is close to the optimum.
  • the flexible endoscope 3 has an elongated flexible insertion section 21 and an endoscope body 18 having an operation section 22 provided at the rear end thereof, and
  • the connector (for tube unit connection) 51 provided near the base end (front end) of the operation unit 22 of the main body 18 is detachably connected to the general connector 52 at the base end.
  • Tube unit 19 (abbreviated as type).
  • the insertion portion 21 includes a hard distal portion 24 provided at a distal end of the insertion portion 21, a bendable bending portion 27 provided at a rear end of the distal portion 24, and a rear end force of the bending portion 27.
  • a hard distal portion 24 provided at a distal end of the insertion portion 21, a bendable bending portion 27 provided at a rear end of the distal portion 24, and a rear end force of the bending portion 27.
  • a plurality of portions, specifically two portions, in the soft portion 53 are formed of a conductive polymer artificial muscle (abbreviated as EPAM) or the like that can expand and contract by applying a voltage and change the hardness.
  • Hardness variable actuators 54A and 54B are provided.
  • a light-emitting diode (abbreviated as LED) 56 is attached as an illumination means inside the illumination window provided at the distal end portion 24 of the insertion section 21, and the illumination light of the LED 56 is integrated with the LED 56.
  • the light is emitted forward through a lens and illuminates a subject such as an affected part.
  • the light emitting element forming the lighting means is not limited to the LED 56, and may be formed using an LD (laser diode) or the like.
  • an objective lens (not shown) is attached to an observation window provided adjacent to the illumination window, and a CCD 25 having a built-in variable gain function is arranged at an image forming position to image a subject.
  • An imaging means is formed.
  • One end of each of the LED 56 and the CCD 25 is connected, and a signal line passed through the insertion section 21 is provided inside the operation section 22 and connected to a control circuit 57 that performs centralized control processing (aggregated control processing).
  • a plurality of UPD coils 58 are arranged in the insertion section 21 at predetermined intervals along the longitudinal direction, and a signal line connected to each UPD coil 58 is connected to a UPD coil drive unit provided in the operation section 22. It is connected to the control circuit 57 via 59.
  • angle actuators 27a as angle elements (curved elements) formed by arranging EPAMs in the longitudinal direction are arranged at four places in the circumferential direction on the inner side of the outer skin of the curved portion 27.
  • the angle actuator 27a and the hardness variable actuators 54A and 54B are also connected to the control circuit 57 via signal lines.
  • the control circuit 57 is configured by mounting electronic circuit elements on a switch board 57a and a trackball board 57b, for example.
  • FIG. 9 (A) shows EPAM used for the angle actuator 27a and the hardness variable actuators 54A and 54B.
  • EPAM for example, electrodes are attached to both sides of a plate shape, and by applying a voltage, for example, as shown in FIG. 9B, the EPAM can be contracted in the thickness direction and expanded in the longitudinal direction. This EPAM is applied, for example, as shown in Fig. 9 (C). The amount of distortion can be varied in proportion to the square of the electric field strength E due to the applied voltage.
  • the bent portion 27 When used as the angle actuator 27a, the bent portion 27 can be curved by forming it into a wire shape or the like, extending one side, and contracting the other side in the same manner as a normal wire function.
  • the hardness can be varied by the extension or contraction, and the hardness varying actuators 54A and 54B can use the function to vary the hardness of the portion.
  • an air / water supply pipe 60a and a suction pipe 61a are inserted into the insertion section 21, and a rear end thereof is a pipe connector 51a opened in the connector section 51.
  • the pipeline connector 51a is detachably connected to the pipeline connector 52a of the overall connector section 52 at the base end of the tube unit 19.
  • the air / water supply line 60a is connected to the air / water supply line 6 Ob inserted in the tube unit 19, and the suction line 61a is connected to the suction line 61b inserted in the tube unit 19. At the same time, it branches into the conduit connector 52a and opens to the outside, and communicates with an insertion port (also called a forceps port) 62 through which a treatment tool such as forceps can be inserted.
  • the forceps port 62 is closed by the forceps stopper 62a when not in use.
  • the rear ends of the air / water supply line 60b and the 6-lb suction-absorbing I line serve as the air / water supply base 63 and the suction base 64 in the scope connector 41.
  • the air / water supply base 63 and the suction base 64 are connected to the air / water supply base 42c and the suction base 42d of the AWS adapter 42 shown in Figs. Then, as shown in FIG. 5, inside the AWS adapter 42, the air supply / water supply mouthpiece 42c branches into an air supply line and a water supply line, and the air supply line is used for the air supply inside the AWS Tut 4.
  • the pump 65 is connected via the solenoid valve B 1, and the water supply pipe is connected to the water supply tank 48.
  • the water supply tank 48 is also connected to the air supply pump 65 on the way via the solenoid valve B2.
  • the air supply pump 65 and the solenoid valves B1 and B2 are connected to the AWS control unit 66 via control lines (drive lines), and the opening and closing of the AWS control unit 66 is controlled so that air supply and water supply can be performed. I have to.
  • the AWS control unit 66 also controls the suction operation by controlling the opening and closing of the pinch valve 45.
  • the operating section 22 of the endoscope body 18 is provided with a grip section 68 that is gripped by an operator.
  • the grip 68 is located near the rear end (the base end) of the operation section 22 (the side opposite to the insertion section 21 side). For example, it is formed by a cylindrical side surface portion.
  • the grip 68 is used to perform remote control operations (abbreviated as remote control operations) such as release and freeze on the periphery including the grip 68.
  • remote control operations such as release and freeze on the periphery including the grip 68.
  • three scope switches SW1, SW2, SW3 Are provided along the longitudinal axis of the grip portion 68, and each is connected to the control circuit 57 (see FIG. 7).
  • a base end surface provided at the rear end (base end) of the grip portion 68 (or the operation portion 22) Is an inclined surface Sa, a function of performing a bending instruction operation of the bending portion 27 near the position opposite to the position where the scope switches SW1, SW2, and SW3 forces S are provided on the inclined surface Sa;
  • a trackball 69 is provided as instruction operation means that also has a remote operation (remote control operation) function different from the bending instruction operation.
  • the trackball 69 has a waterproof structure, and can perform an angle operation (bending operation), setting of another remote operation by switching from an angle operation mode, and the like.
  • the trackball 69 is rotatably held, and the amount of rotation is detected by an encoder covered with a waterproof film.
  • a substantially hemispherical concave portion is provided on the inclined surface Sa at the upper end of the operation section 22, and, for example, Hall elements 11 la and 11 lb as magnetic sensors are arranged at two orthogonal positions around the concave portion.
  • the detection signals of the elements ll la and 11 lb are input to the control circuit 57 via the trackball board 57b.
  • this concave portion is covered with an elastic waterproof film 112 in a watertight manner, and a spherical ball 69a is housed from the outside of the concave portion covered with the waterproof film 112.
  • the surface of the ball 69a has a structure in which N poles and S poles are alternately arranged two-dimensionally.
  • the magnetic pole on the surface of the ball 69a moves with the rotation of the ball 69a, and the amount of change in the magnetic field at that time is reduced to a hole.
  • a switch 113 is provided, for example, on the track ball substrate 57b in the vicinity of the concave portion that is water-tightly covered with the waterproof film 112, and the user pushes or presses the ball 69a into the concave side.
  • the contact point of the switch 113 can be changed from OFF to ON or from ON to OFF by the pushed ball 69a.
  • the switch detection signal from the switch 113 is also input to the control circuit 57.
  • the coil 69 is provided with a coil panel 114 around the switch 113. When the operation of pushing the ball 69a is stopped, the ball 69a is returned to the concave side.
  • the user can perform a turning operation of the ball 69a to perform a bending instruction operation on the bending portion 27 in an arbitrary direction.
  • a switching means that can be used by switching the operation function of the bending instruction to another function by ONZOFF of the switch 113 by an operation of pushing the ball 69a is used.
  • the N and S magnetic poles are two-dimensionally arranged on the surface of the ball 69a, and when the ball 69a is rotated, the change in the magnetic field at that time is determined by the Hall element 11 la, The moving direction and the moving amount of the ball 69a are detected by detecting with 1 lb, and the structure is to be detected by a magnetic method.
  • the ball 69a may be optically detected as follows.
  • black spots are provided two-dimensionally at a predetermined pitch on the surface of the ball 69a (the other parts have high reflectivity and white, etc.), and around the recess where the ball 69a is stored.
  • Two portions of the waterproof film 112 are formed of transparent members, and for example, a photo reflector as an optical sensor disposed inside the waterproof film 112 is disposed.
  • each photo reflector irradiates the surface of the ball 69a via a transparent member with light so that the movement in the direction perpendicular to each other can be detected, and when the reflected light is received, the ball 69a is rotated orthogonally.
  • the direction of movement and the amount of movement may be optically detected.
  • a pressure sensor that detects pressure is used in place of The pushing operation or the pushing operation of the rule 69a may be detected. That is, the output of the pressure sensor is compared by a comparator, and if a pressure equal to or higher than a predetermined value is detected, the switching operation may be performed and a corresponding control process may be performed.
  • a substantially U-shaped hook 70 is provided for connecting the vicinity of both ends in the longitudinal direction of the grip portion 68 provided near the rear end of the operation portion 22. As shown in FIG. The endoscope 3 falls with its weight even when the gripper 6 8 is not gripped firmly because the fingers of the hand are inserted inside the hook 70 for gripping with the right hand (or left hand). Can be effectively prevented.
  • the endoscope 3 can be effectively prevented from falling downward due to its weight even if the operator does not hold (hold) the holding portion 68 tightly. Therefore, the surgeon grasps (holds) the grasping portion 68 when the operator grasps the grasping portion 68 and performs various operations. Even if it is stopped, if a part of the hand is put in the hook 70, the endoscope 3 can be prevented from falling off and the operability can be improved.
  • the air supply switch SW4 and the suction switch SW5 are symmetrically arranged on both sides of the trackball 69 on this inclined surface Sa.
  • the ball 69 and the scope switches SW4 and SW5 are also connected to the control circuit 57.
  • the operation unit 22 or the grip unit 68 extends in the longitudinal direction of the operation unit 22 or the grip unit 68 in the front view shown in FIG.
  • the track ball 69 is arranged on the inclined surface Sa at a position on the center line O which is symmetrical with respect to the center line O (as a line).
  • an air / water supply switch SW4 and a suction switch SW5 are arranged at symmetrical positions.
  • FIG. 8 (C) The rear view opposite to this front view is shown in FIG. 8 (C), and also in this rear view, the shape is symmetrical with respect to the center line O.
  • Three scope switches SW1, SW2, and SW3 are arranged on the outer surface of the grip portion 68.
  • the inclined surface Sa forms an obtuse angle that is greater than 90 ° with respect to the center line O of the grip portion 68 or a line parallel to the side surface. It is formed by ⁇ .
  • the inclined surface Sa is formed in an inclined shape having an angle of ⁇ with respect to a surface perpendicular to the center line O of the grip portion 68, and the trackball 69 and the track ball 69 are located at the lower side of the inclined surface Sa.
  • An air / water supply switch SW4 and a suction switch SW5 are provided symmetrically. Then, as shown in FIG. 8 (B), the trackball 69 and the like can be easily operated by the thumb of the hand grasped.
  • the inclined surface Sa has an angle ⁇ that forms an obtuse angle with respect to the center line O, that is, a force that can be operated well if the 90 ° force is also within an angle of 180 °. More specifically, FIG. As shown in the figure, better operability can be ensured when the angle is within 120 ° of ⁇ 1 and 150 ° of ⁇ 2.
  • the operation means such as the trackball 69 provided in the operation unit 22 is disposed so as to be symmetrical with respect to the longitudinal center line O of the grip unit 68.
  • the operation can be performed well even when the surgeon grips with the right or left hand! /
  • the grip portion 68 is formed near the rear end of the operation portion 22, and the connection portion with the tube unit 19 is provided at a position closer to the insertion portion 21 than the position of the grip portion 68. Therefore, it is possible to reduce the eccentricity of the position of the center of gravity when the gripping portion 68 is gripped by the positional force of the central axis.
  • the tube unit 19 is extended laterally from a position rearward (upper side) from the position of the gripping portion in the conventional example, the position of the center of gravity in that case tends to be decentered due to the weight of the tube unit.
  • the tube unit 19 since the tube unit 19 also extends to the side relative to the insertion portion 21, that is, the position force on the lower side than the grip portion 68, the center of gravity position is shifted. The amount of heart can be reduced, and the operability can be improved.
  • the inner surface of the hook 70 is located near the side of the index finger. Since the side is lightly touched, even if the center of gravity is eccentric and the center axis is inclined (that is, the longitudinal direction of the operation unit 22 is inclined), the hook 70 hits the hand and the inclination can be regulated. Good operability can be secured.
  • the power supply line 71a and the signal line 71b extending from the control circuit 57 are connected to the tube unit via contactless transmission sections 72a and 72b formed in the connector section 51 and the general connector section 52. It is electrically connected to the power supply line 73a and the signal line 73b passed through the inside 19 without contact.
  • the power supply line 73a and the signal line 73b are connected to a power supply & signal terminal forming an electric connector 74 at the scope connector 41 by a voltage V.
  • the user connects the power line 73a to the power unit 75 via the scope electrical connector 43 of the AWS unit 4 as shown in FIG.
  • the line 73b is connected (via the power supply unit 75) to the UPD cutout 76, the transmission / reception unit 77, and the AWS control unit 66.
  • the transmission and reception unit 77 is connected to an antenna unit 77a for transmitting and receiving radio waves by radio.
  • the contactless transmission sections 72a and 72b have a structure in which a pair of coils are close to each other to form a transformer that is electromagnetically coupled. That is, the end of the power supply line 71a is connected to the coil forming the contactless transmission unit 72a, and the end of the other power supply line 73a is connected to the coil adjacent to the coil in the contactless transmission unit 72a. Connected! RU
  • the AC power transmitted by the power supply line 73a is transmitted to the power supply line 7la through the coil that is electromagnetically coupled in the contactless transmission unit 72a.
  • one end of the signal line 71b is connected to a coil forming the contactless transmission section 72b, and the other end of the signal line 73b is also connected to a coil close to the coil in the contactless transmission section 72b. Have been.
  • a signal is transmitted from the signal line 7 lb side to the signal line 73b side via the paired coils, and also transmitted in the opposite direction.
  • the endoscope 3 of the present embodiment is configured such that the endoscope main body 18 and the tube unit 19 are contactless. It is also characterized in that it can be connected detachably to prevent the effects of corrosion and the like generated in the case of electrical contacts, even if washing and sterilization are repeated. Further, as shown in FIG. 7, a transparency sensor 143 is provided in the middle of the air / water supply line 60a and the suction line 61a, respectively. Light is transmitted through each of the conduits 61a so that the degree of contamination on the inner wall of the conduit and the transparency of the fluid passing through the interior of the conduit can be detected.
  • FIGS. 10A and 1OB are explanatory diagrams of the operation of the cleaning level detection by the transparency sensor 143.
  • FIG. 10A and 1OB are explanatory diagrams of the operation of the cleaning level detection by the transparency sensor 143.
  • a photoreflector 144 and a reflecting plate 145 are arranged on the outer periphery of an air / water supply line 60a (same as the suction line 61a) formed of a transparent tube so as to face each other, and a transparency sensor 143 is provided. Is formed.
  • the light from the light emitting element constituting the photoreflector 144 is emitted to the reflection plate 145 side, and the reflected light reflected by the reflection plate 145 is received by the light receiving element constituting the photoreflector 144 To receive light.
  • the transmittance detector 146 such as the air / water supply line 60a formed of a transparent tube is actually disposed between the photoreflector 144 and the reflection plate 145, the air / water supply line
  • the transmittance detector 146 such as the air / water supply line 60a formed of a transparent tube
  • the air / water supply line When the inner wall side of the air / water supply line 60a is cleaned by flowing a transparent cleaning liquid inside the 60a, when the inner wall surface is in a clean state, the amount of light received by the light receiving element of the photo reflector 144 increases. Make it possible to detect the degree of cleaning.
  • the washing level of the inner wall surface of the air / water supply pipe 60a and the inner wall surface of the suction pipe 61a can be quantitatively detected by this function.
  • FIG. 11 shows a control circuit 57 and the like arranged in the operation unit 22 of the endoscope main body 18 and an electric system configuration of main components arranged in each part of the insertion unit 21.
  • a CCD 25 and an LED 56 are arranged at the tip 24 of the input section 21 shown in the lower part on the left side of FIG. 11, and the bending section 27 described above in the drawing has an angle actuator ( In this embodiment, specifically, an EPAM) 27a and an encoder 27c are arranged, and in the flexible portion 53 described above in the drawing, a variable hardness actuator (specifically, in this embodiment, EPAM) 54 and an encoder 54c Are arranged respectively. Further, a transparency sensor 143 and an UPD coil 58 are arranged in the flexible portion 53.
  • a track ball 69 On the surface of the operation section 22 described above the flexible section 53 of the insertion section 21, a track ball 69, an air supply / water supply switch (SW4), a suction switch (SW5), and a scope switch (SW1 to SW3) are provided. Is placed. As will be described later, an angle operation and a function of selecting and setting other functions are assigned by operating the trackball 69.
  • control circuit 57 (excluding the UPD coil drive unit 59 and the like) including most of the inside of the operation unit 22 shown on the right side via a signal line. Connected, the control circuit 57 performs drive control and signal processing of those functions.
  • the control circuit 57 has a state management unit 81 composed of a CPU or the like that manages a control state, and this state management unit 81 is connected to a state holding memory 82 that holds (stores) the state of each unit. .
  • This state holding memory 82 has a program storage memory 82a as control information storage means, and the components shown in FIG. 11 are changed by rewriting program data as control information stored in the program storage memory 82a.
  • the state management unit 81 (the CPU constituting the state management unit 81) can perform control (management) corresponding to the changed configuration.
  • state holding memory 82 or at least the program holding memory 82a is composed of, for example, a nonvolatile memory and an electrically rewritable flash memory or an EEPROM, and the program data can be easily changed via the state management unit 81.
  • the state holding memory 82 or at least the program holding memory 82a is composed of, for example, a nonvolatile memory and an electrically rewritable flash memory or an EEPROM, and the program data can be easily changed via the state management unit 81.
  • a command for changing program data is sent to the state management unit 81 via the signal line 71b, that is, via the following wired transmission / reception unit 83, and the program data to be rewritten after the command is transmitted to the AWS.
  • Unit 4 also sends the force to change program data. Also, version upgrades and the like can be easily performed via the signal line 71b.
  • model information unique to each endoscope 3 and individual information corresponding to the use state are written and retained in the state retention memory 82 as described below, so that the information can be used effectively. Is also good.
  • the state holding memory 82 holds, for example, the model information of the endoscope 3 (for example, information on the type of the CCD 25, the length of the insertion section, etc.), and also varies depending on the usage state of the endoscope inspection or the like.
  • Individual information of the endoscope 3 (for example, information such as use time (total use time of endoscopy or total use time), number of cleaning times, adjustment value, maintenance history, etc.) is retained, and this information is stored in the system. It is used for deciding operations and providing information to users.
  • the state holding memory 82 as the function of the conventional scope ID, the information (data) of the scope ID can be effectively used. Since there are 82, there is no need to provide a separate scope ID, it can be more advanced than the existing scope ID, and it is possible to perform more detailed appropriate setting, adjustment, management, processing, etc. .
  • the state management unit 81 is connected to the wired transmission / reception unit 83 that performs wired communication with the AWS unit 4.
  • the state management unit 81 controls an LED driving unit 85 controlled by the illumination control unit 84 via an illumination control unit 84 that controls illumination.
  • the LED driving section 85 applies an LED driving signal for causing the LED 56 serving as a lighting means to emit light to the LED 56.
  • the illuminated subject such as the affected part is imaged by the objective lens (not shown) attached to the observation window on the imaging surface of the CCD 25 arranged at the image forming position. Photoelectric conversion is performed.
  • the CCD 25 outputs a signal charge that has been photoelectrically converted and accumulated as an imaging signal by applying a CCD drive signal from a CCD drive unit 86 controlled by the state management unit 81.
  • the image signal is converted into a digital signal by an AZD converter (abbreviated as ADC) 87 and then input to the state management unit 81, and the digital signal (image data) is stored in the image memory 88. .
  • the image data of the image memory 88 is sent to the data transmission section 1 ⁇ of the transmission / reception unit 83.
  • AWS G is transmitted to the 4 side.
  • it is transmitted to the endoscope system controller 5 by the AWS unit 4 power wirelessly.
  • the image data transmitted to the endoscope system control device 5 is wirelessly received by the transmission / reception unit 101, processed by the image processing unit 116 to generate a video signal, A video signal is output from the monitor connector 35 to the observation monitor 6 via the system control unit 117 that controls the entire endoscope system 1, and an endoscope image is displayed on the display surface of the observation monitor 6.
  • the power supply unit 100 supplies operation power to the transmission / reception unit 101, the image processing unit 116, and the system control unit 117.
  • the output signal of the ADC 87 is sent to the brightness detection unit 89, and the information on the brightness of the image detected by the brightness detection unit 89 is sent to the state management unit 81. Based on this information, the state management unit 81 performs dimming control via the illumination control unit 84 so that the illumination light amount of the LED 56 becomes appropriate brightness.
  • the state management unit 81 controls an actuator driving unit 92 via an angle control unit 91, and controls the angle actuator (EPAM) 27a to be driven by the actuator driving unit 92.
  • the drive amount of the angle actuator (EPAM) 27a is detected by the encoder 27c, and is controlled so that the drive amount matches a value corresponding to the indicated value.
  • the state management unit 81 controls an actuator driving unit 94 via a hardness variable control unit 93, and the actuator driving unit 94 controls the hardness variable actuator (EPAM) 54 (here, 54A and 54B (Represented by one).
  • the driving amount of the hardness variable actuator (EPAM) 54 is detected by the encoder 54c, and is controlled so that the driving amount becomes a value corresponding to the indicated value.
  • the detection signal from the transparency sensor 143 provided in the flexible section 53 is converted into signal data corresponding to the transparency by the transparency detection section 148, and then input to the state management section 81, where the state management section 81 holds the state.
  • the information is transmitted from the transmission / reception unit 83 to the endoscope system controller 5 via the AWS unit 4.
  • the observation monitor 6 confirms that the reference value has been reached. indicate.
  • the state management unit 81 is inputted via a trackball displacement detection unit 95 corresponding to an operation amount of a trackball 69 or the like provided in the operation unit 22.
  • the trackball displacement detection unit 95 has the Hall elements 11 la and 11 lb for detecting the rotation direction and the rotation amount of the ball 69 a of the trackball 69, and detects ONZ OFF of the switch 113. .
  • a switch press operation such as an ON operation by the air / water supply switch, suction switch, and scope switch is detected by the switch press detection unit 96, and the detected information is input to the state management unit 81.
  • the control circuit 57 includes a power transmission / reception unit 97 and a power generation unit 98.
  • the power transmission / reception unit 97 is specifically a contactless transmission unit 51b in the operation unit 22, and an electric connector 74 at the end of the tube unit 19. Then, the power transmitted by the power generation unit 98 is converted into a DC power supply in the power generation unit 98.
  • the power generated by the power generation unit 98 supplies power necessary for its operation to each unit in the control circuit 57.
  • the endoscope system 1 when the power is turned on, various images are displayed on the observation monitor 6 as shown in FIG. 12A, for example.
  • a menu is displayed in addition to the information display area Rj for displaying patient information, the endoscope image display area Ri, the UPD image display area Ru, the freeze image display area Rf, and the angle display area Ra.
  • An area Rm is provided, and a menu is displayed in the menu display area Rm.
  • the main menu includes a scope switch, an angle sensitivity, an insertion section hardness, a zoom, an image emphasis, and an air supply amount, a return item for performing an operation instruction to return to a previous menu screen, and an end for performing an operation instruction for ending the menu. Items are displayed.
  • the user can move the selection frame or the cursor by rotating the trackball 69 in the up / down direction or the left / right direction. For example, when the user moves to the item of the scope switch, the frame is displayed in bold and selected. Is displayed.
  • the function to be assigned to the power SW5 can be selected and set. Further, for example, when it is desired to change and set the air supply amount, the item of the air supply amount may be selected and set. In this case, by operating the trackball 69, an instruction operation to increase or decrease the air supply amount can be performed.
  • the trackball 69 has a function of performing an instruction operation (instruction input) for bending the bending portion 27 in a desired direction, and a function different from the bending operation. Specifically, the operability is improved by performing operations such as assigning functions to the scope switches SW1 to SW5 provided around the grip portion 68.
  • the scope switches SW1 to SW5 that simply turn on and off can easily perform the instruction operation function that is difficult to operate (instruction operation) by the instruction operation using the track ball 69 as described above. So that you can do it.
  • the overall connector section 52 of the disposable tube unit 19 is connected to the connector section 51 of the operation section 22 of the endoscope body 18.
  • the contactless transmission sections 72a and 72b are connected to each other in an insulated and waterproof state.
  • the preparation of the endoscope 3 is completed.
  • the scope connector 41 of the tube unit 19 is connected to the connector 40 of the AWS unit 4.
  • various conduits, power lines, signal lines, and optical connections are completed in one connection operation by one-touch connection. Unlike the conventional endoscope system, it is not necessary to connect various conduits and electrical connectors each time.
  • the user connects the UPD coil unit 8 to the AWS unit 4 and connects the endoscope system controller 5 to the observation monitor 6.
  • the endoscope system control device 5 is connected to the image recording unit 7 or the like, thereby completing the setup of the endoscope system 1.
  • the power of the AWS unit 4 and the endoscope system control device 5 is turned on. Then, each unit in the AWS unit 4 is activated, and the power supply unit 75 is in a state where it can supply power to the endoscope 3 via the power supply line.
  • AWS Unit 4 first turns off the power supply, starts a timer, and after confirming that the endoscope 3-side power is correctly returned within a certain period of time, continuously supplies power. To supply.
  • the operator inserts the insertion section 21 of the endoscope 3 into the body cavity of the patient, and the CCD 25 provided at the distal end 24 of the insertion section 21 allows the subject such as an affected part in the body cavity to be exposed. It is imaged.
  • the captured image data is wirelessly transmitted to the endoscope system control device 5 via the AWS unit 4 and subjected to image processing to generate a video signal, and the image of the subject is displayed on the display surface of the observation module 6 by the endoscope. It is displayed as an image. Therefore, the surgeon can diagnose the diseased part or the like by observing the endoscopic image, and can perform a treatment for treatment using a treatment tool as necessary.
  • a trackball 69 having a function of an angle instruction input unit, a freeze instruction operation, and the like are provided with respect to a longitudinal center line O of the grip unit 68.
  • Scope switches SW1 to SW3 for performing various operation instructions, an air supply / water supply switch (SW4), and a suction switch (SW5) are provided symmetrically.
  • the trackball 69 is located at a position where it is easy to operate with the thumb, and on both sides thereof. Easy operation of symmetrically arranged air / water supply switch (SW4) and suction switch (SW5) can do.
  • scope switches SW1 and SW2 are respectively located near the positions where the index finger and the middle finger are gripped, and the scope switch SW3 is located near the position where the small finger is gripped.
  • the holding position of the outer peripheral surface holding the holding portion 68 is on the side facing the side holding with the right hand, but the position of each finger is determined by the instruction input. It is the same as the case of gripping the part with the left hand.
  • the trackball 69 is located at the position V ⁇ which is easy to operate with the thumb, and the air supply and water supply disposed symmetrically on both sides of the trackball 69.
  • the switch (SW4) and the suction switch (SW5) can also be operated.
  • scope switches SW1 and SW2 are respectively located near the positions where the index finger and the middle finger are gripped, and the scope switch SW3 is located near the position where the small finger is gripped.
  • the hook 70 is provided so that the gripping portion 68 is connected to both sides in the longitudinal direction so that the hand to be gripped can pass through the inside thereof.
  • the endoscope 3 can be effectively prevented from falling due to its weight without holding it tightly.
  • the assignment of functions to the scope switches SW1 to SW5 can be changed and set. Accordingly, each operator can perform an endoscopy by changing and assigning the functions to the scope switches SW1 to SW5 so as to be most easily operated.
  • the user can perform various operations in a state where the user desires while holding the endoscope 3.
  • FIG. 12B it is possible to easily change the air supply amount by, for example, selecting an item of the air supply amount. For this reason, it is easy to simplify the configuration for instructing air supply.
  • the state management unit 81 determines whether or not the angle control is effective, as shown in step S41.
  • the state management unit 81 determines whether or not the angle control effective force is present as shown in step S41, based on whether or not the trackball 69 is pressed against the trackball 69. Specifically, the state management unit 81 can detect the displacement operation and the pushing or pressing operation by the rotation operation of the trackball 69 from the output of the trackball displacement detection unit 95. When the trackball 69 is pressed, the angle control is turned off.
  • the state management unit 81 determines whether or not the angle control is valid based on the output of the trackball displacement detection unit 95.
  • step S45 If it is determined that the angle control is not valid, the process proceeds to step S45, and the previous command value is held. On the other hand, when it is determined that the angle control is valid, the process proceeds to the next step S42, and the state management unit 81 acquires the state data by operating the trackball 69. Then, in the next step S43, the state management section 81 determines whether or not there is a further state change based on the output of the trackball displacement detection section 95.
  • step S45 if the state management unit 81 determines that there is no state change, the process proceeds to step S45, and if it determines that there is a state change, on the other hand, in the next step S44, the rotation direction of the trackball 69 is changed. , A command value corresponding to the rotation amount is calculated.
  • step S46 the state management unit 81 sends the command value to the actuator driving unit 92 via the angle control unit 91, and performs servo processing on the angle actuator.
  • the actuator driving unit 92 drives the angle actuator based on the command value so as to be in an under state (bending angle and bending direction) corresponding to the command value.
  • the angle state of the angle actuator is detected by the encoder (step Step S47), the actuator driving unit 92 drives the angle actuator so that the value detected by the encoder matches the target angle state corresponding to the command value.
  • the angle control processing ends.
  • an angle-shaped display area Ra is provided on the display surface of the observation monitor 6, and this display area Ra is provided on the distal end side of the endoscope 3.
  • the state management unit 81 moves the angle actuator 27a in the vertical and horizontal directions.
  • the data of AXud and AXrl is taken in from the encoder 27c via the actuator driving unit 92 and the angle control unit 93.
  • the total displacement ⁇ of the angle factor actuator 27a is calculated by calculating the square root of the added value obtained by squaring the displacements ⁇ Xud and ⁇ Xrl.
  • the state management unit 81 determines the bending section data of the endoscope 3 incorporating the state management section 81 (specifically, the length L and the diameter D of the bending section 27 in the insertion section 21). ) Is read from the state holding memory 82 and acquired.
  • the state management unit 81 calculates the bending radius R.
  • the curved portion 27 when the curved portion 27 is curved, as shown in FIG. 16, the curved portion 27 can be approximated to be curved in a substantially arc shape, and the length La of the curved portion 27 inside the curved portion and the curved portion outside the curved portion 27 can be approximated.
  • the length Lb of the part 27 is reduced from the length L along the center by ⁇ on the inside and extended by ⁇ on the outside, respectively.
  • indicates the central angle at which the curved portion 27 is considered to be a circular arc, and the circular arc having the bending radius R is expected. In other words, it can be approximated that the arc-shaped curved portion 27 is on the curved radius R and the central angle ⁇ .
  • the state management unit 81 determines, for example, the following relational expression of the central angle ⁇
  • FIG. 16 shows a plane including the inside and the outside of the curved portion 27 when the curved portion 27 is curved.
  • the base end side of the curved portion 27 is set as the Z-axis at the time of display, and the curved shape model is displayed three-dimensionally.
  • the vertical curvature is set to the YZ plane, and this YZ plane is associated with the display surface of the observation monitor 6.
  • the curved model drawn on the YZ plane is drawn so as to be displayed as if it were rotated around the ⁇ ⁇ axis by an angle ⁇ corresponding to the displacement amount ⁇ component in the left-right direction as shown in FIG. .
  • step S24 shown in FIG. 14 the state management unit 81 calculates the rotation angle ⁇ about the ⁇ axis. This rotation angle ⁇ is
  • the state management unit 81 first draws the curved shape model on the ⁇ plane. That is, the curved shape model Ma indicated by the dotted line in FIG. 17 is first set and drawn on the ⁇ plane.
  • the state management unit 81 rotates the curved shape model Ma indicated by the dotted line by the rotation angle ⁇ around the Z axis.
  • the curved shape model Mb indicated by the solid line is drawn three-dimensionally so that the curved shape model Ma is placed on a plane rotated by the rotation angle ⁇ around the Z axis. Then, the process of displaying the curved shape ends.
  • the vicinity of the curved portion 27 on the distal end side of the insertion portion 21 is displayed as a curved shape model Mb. This makes it easy to grasp the bent state of the distal end side of the insertion section 21 and to easily perform diagnosis and the like.
  • the state management unit 81 determines whether the variable hardness control is effective or not, as shown in step S51.
  • the insertion section hardness is assigned to the scope switches SW1 to SW5 by the main menu, and the state management section 81 determines whether the scope switch of the insertion section hardness has been pressed and activated. A determination is made as to whether or not it is.
  • step S55 the state management unit 81 determines that the hardness variable control is not valid
  • the process proceeds to step S55, and holds the previous command value.
  • the state management unit 81 acquires the state data by operating the trackball 69. That is, in this case, the trackball 69 is switched from the angle instructing operation function to be used for an instruction function to change the hardness, and the state data by the operation of the trackball 69 is acquired by the state management unit 81. .
  • the trackball 69 is provided at a position where it is easy to operate, the user can give an instruction to change the hardness with good operability.
  • the state management section 81 determines whether or not there is a further state change based on the output of the trackball displacement detection section 95.
  • step S55 if the state management unit 81 determines that there is no state change, the process proceeds to step S55. Conversely, if it determines that there is a state change, in the next step S54, the rotation direction of the trackball 69 is changed. , A command value corresponding to the rotation amount is calculated.
  • step S56 the state management section 81 sends the command value to the actuator driving section 94 via the hardness variable control section 93, and sends the hardness variable actuator 54A or! B to the actuator. Servo processing.
  • the actuator driving section 94 drives the hardness varying actuator 54A or 54B based on the command value so as to attain the target hardness corresponding to the command value.
  • the variable hardness state of the hardness variable actuator 54A or 54B is detected by the encoder 54c, and the value detected by the encoder 54c is adjusted to reach the target hardness.
  • the eta driving section 94 drives the hardness variable actuator 54A or 54B.
  • step S57 during the execution of such servo processing, the hardness variable control section 93 or the state management section 81 determines whether or not the hardness is within the variable range of the hardness variable actuator 54A or 54B by the actuator driving section 94. If the value deviates from the variable range, the process of the hardness variable control is terminated.
  • step S57 if the hardness is within the variable range of the hardness variable actuator 54A or 54B, in the next step S58, the hardness variable control unit 93 or the state management unit 81 determines the force that has reached the target hardness. A determination is made as to whether or not the target hardness has been reached, and the flow returns to step S56 to continue the servo processing. In this way, when the target hardness has been reached, the hardness variable control process is terminated.
  • the UPD unit 76 detects the position of the UPD coil 58 arranged inside the insertion section 21 of the endoscope 3 by the UPD coil unit 8, calculates the insertion shape of the insertion section 21, and performs the observation monitoring.
  • the shape of the insertion part that is, the UPD image, is displayed on the display screen 6.
  • the human interface is abbreviated as HMI.
  • the state management unit 81 waits until the angle valid switch is turned off. That is, it waits until the trackball 69 is pressed and the angle effective switch is turned off.
  • the state management unit 81 issues a GUI (graphical user interface) display message as shown in the next step S62.
  • This GUI display message is wirelessly sent from the endoscope 3 via the AWS unit 4 to the (control CPU) in the system control unit 117 of the endoscope system control device 5.
  • the state management unit 81 After issuing the GUI display message, the state management unit 81 waits for a display completion message of the endoscope system control device 5 side power GUI to be received in the next step S63. If the GUI completion message cannot be received, the state management unit 81 proceeds to step S64 to determine whether the retry end condition is satisfied. Returns to step S63, and on the contrary, If applicable, terminate with an error.
  • step S63 when receiving the display completion message, the state management unit 81 proceeds to step S65 and determines whether or not the angle valid switch has been turned ON. Then, when the angle valid switch is turned ON, the state management unit 81 issues a GUI end message as shown in step S66.
  • This GUI end message is transmitted to the endoscope system control device 5 wirelessly via the AWS unit 4 in the same manner as the GUI display message.
  • the state management unit 81 waits for a display end message of the endoscope system control device 5 side power GUI to be received in the next step S67. Then, when receiving the GUI display end message, the state management unit 81 ends the human interface processing.
  • step S68 determines whether or not the force satisfies the retry end condition. If not, the process returns to step S66. Conversely, if the retry end condition is satisfied, the process ends with an error.
  • step S65 If the angle valid switch is not turned on in step S65, the process proceeds to the menu screen of step S69, and in this step S69, the state management unit 81 determines that the state of the trackball 69 has changed. It is determined whether or not the output force of the trackball displacement detection unit 95 has a change amount equal to or greater than a certain threshold.
  • step S70 when determining that there is a change in the state of the trackball 69, the state management unit 81 acquires the state data (change data) of the trackball 69.
  • the user can select and instruct a function of a desired item on the main menu screen of FIG. 12B by using a cursor that moves in response to the operation of the trackball 69.
  • the state management unit 81 also performs processing for displaying a cursor.
  • step S71 the state management unit 81 transmits state data corresponding to the operation of the trackball 69 by the user.
  • This state data is transmitted as packet data from the endoscope 3 through the AWS unit 4 in synchronization with the imaging data of the CCD 25, and the endoscope system. Sent to controller 5. After transmitting this status data, the process returns to step S65.
  • step S69 when the state management unit 81 determines that there is no change in the state of the trackball 69, as shown in step S72, the switch presses the switch to determine whether there is a change in the switch state (switches SW1 to SW5). The determination is made based on the detection output from the detection unit 96.
  • step S72 if it is determined that there is no change in the switch state, the process returns to step S65. Conversely, if it is determined that there is a change in the switch state, as shown in step S73, the state management unit 81 obtains the switch pressing state data, transmits the switch pressing data obtained in the next step S74, and returns to the processing in step S65.
  • the state management unit 81 controls the operation of the trackball 69 and the scope switches SW1 to SW5 and the like by the user, and visually displays the currently set state and the like to the user as shown in FIG. For example, processing for displaying the information easily is also performed.
  • the CPU of the system control unit 117 of the endoscope system control device 5 transmits a GUI display message from the endoscope 3 side in the first step S81. Waits for reception. This CPU waits for reception of a GUI display message wirelessly via the transmission / reception unit 101 in FIG. Then, as shown in step S82, when the CPU of the system control unit 117 receives the GUI display message, it performs a GUI display control process. That is, the CPU controls the image processing unit 116 to perform GUI display.
  • the CPU After the GUI display process in step S82, the CPU issues a display completion message as shown in step S83. The CPU transmits this display completion message via the transmission / reception unit 101.
  • the CPU determines whether or not a GUI end message has been received from the endoscope 3. Then, when receiving the GUI end message, the CPU performs a process of ending the GUI display in step S85, issues a GUI display end message in the next step S86, and then executes the process of the human interface. The process ends.
  • step S84 if the GUI end message has not been received, the CPU proceeds to step S87 to determine whether or not the received data of the trackball 69 has changed. Whether the received data of the trackball 69 has changed or not is determined by the endoscope 3 side. The determination is made based on the result of the change in the state of the ball 69. If there is a change in the received data, the state data of the trackball 69 is obtained as shown in step S88. Further, in the next step S89, the CPU moves the cursor by a moving amount corresponding to the acquired state data (change data) of the trackball 69. Then, the process returns to step S84.
  • step S87 If it is determined in step S87 that the received data of the trackball 69 has not changed, the CPU determines whether the received data of the switch has changed as shown in step S90. Is performed based on the received data of the transmission data of the determination result on the endoscope 3 side.
  • step S91 the CPU acquires the switch pressed state data from the transmission information on the endoscope 3 side force as shown in step S91. Further, as shown in step S91, the CPU performs processing for executing the function assigned to the switch on which the switch has been pressed, and returns to the processing in step S84. Also, in step S90, if there is no change in the received data of the switch, the process returns to step S84.
  • the trackball that performs the bending instruction operation that is arranged so that the user of the endoscope 3 can easily operate.
  • other functions can be operated in addition to the function of instructing the bending of the bending section 27, and the existing operation functions can be secured to achieve better operability.
  • the endoscope 3 can be separated into the endoscope body 18 and the tube unit 19 in the operation unit 22, and the tube unit 19 side is a disposable type.
  • the endoscope main body 18 can be easily washed, sterilized, and the like.
  • the air supply / water supply line 60a and the suction line 61a in the endoscope body 18 can be made much shorter than in the conventional example in which the universal cable corresponding to the tube unit 19 is integrally formed, so that the cleaning is performed. And sterilization is also easy.
  • the pipe connector 51a is slightly bent, and the other portions are substantially straight air supply. Since there are a water supply pipe 60a and a suction pipe 61a, it is possible to easily and quickly perform processes such as washing, sterilization, and drying of the pipe. Therefore, it is possible to set the state in which the endoscopy can be performed in a short time.
  • the endoscope main body 18 and the tube unit 19 are connected and detached independently without any contact, even if the endoscope main body 18 is repeatedly washed and sterilized, even if the endoscope main body 18 is repeatedly cleaned and sterilized. Otherwise, it is possible to improve the reliability without occurrence of a conduction failure or the like of the contact.
  • FIG. 21 shows an endoscope 3B according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 21 (A) shows the vicinity of the operation unit with a part of the lateral force cut away
  • FIG. 21 (B) shows a front view from the right side of FIG. 21 (A)
  • FIG. ) Shows a plan view of FIG. 21 (A) as viewed from above
  • FIG. 21 (D) shows a part of an endoscope 3F of a modification.
  • the endoscope 3B of the present embodiment is different from the endoscope 3 of the first embodiment in that the signal line 73b for signal transmission is not provided, but the antenna unit 121 for transmission and reception is built in the operation unit 22 instead. are doing.
  • Information such as image data captured by the CCD 25 and operation data when the trackball 69 or the like as an operation means is operated is transmitted to the AWS cut 4 via the antenna unit 121.
  • Other configurations are the same as in the first embodiment.
  • an air / water supply conduit 60b, a suction conduit 61b, and a power supply line 73a are inserted into the tube unit 19.
  • the structure can be made more suitable for disposable.
  • the operation can be performed with good operability when the grip portion 68 of the endoscope 3B is gripped with either the right or left hand, such as right-handed or left-handed, as in the first embodiment.
  • FIG. 21D shows an endoscope 3F according to a first modification.
  • the hook 70 is a force that connects the upper and lower ends (longitudinal direction) of the grip portion 68 gripped by hand in a loop shape.
  • the hook 7 is formed in an L-shape from the upper end side of the grip portion 68, and the lower end of the hook 7 (is not connected to the grip portion 68, and is opened at the lower end of the hook 70 '. Is formed.
  • the operation unit 22 or the gripping unit 68 is symmetrical about the center line O in the longitudinal direction, and the instruction input unit is formed symmetrically. The same operability as in the second embodiment can be ensured.
  • the function of preventing the endoscope 3B from falling which may occur in the case of insufficient grip, includes a hook.
  • the hook 7 is formed so that the rear end side force of the grip portion 68 also has a protruding portion that protrudes in a direction perpendicular to the axial direction of the grip portion 68.
  • the endoscope 3B can be effectively prevented from falling.
  • this portion can be used to hold the endoscope 3F by hooking it on an endoscope hanger or the like. It has almost the same effects as the second embodiment.
  • FIGS. 22A to 22C show an endoscope 3C according to a second modification.
  • This endoscope 3C employs the operation pad 161 instead of the trackball 69 as the operation means in the endoscope 3B of the second embodiment.
  • FIG. 22 (A) is a side view of the endoscope 3C as viewed from the side
  • FIG. 22 (B) is a front view of the right side of FIG. 22 (A)
  • FIG. Fig. 22 (A) is a plan view seen from above
  • Fig. 22 (D) is the arrangement state along the center line parallel to the inclined surface Sa when viewed from the direction perpendicular to the inclined surface Sa in Fig. 22 (A).
  • 22 (E) shows the operation pad 16 in the same arrangement state as FIG. 22 (D) in the modification.
  • the endoscope 3C employs a disc-shaped operation pad 161 instead of the trackball 69 in the endoscope 3B shown in FIG. That is, the operation pad 161 is attached to the inclined surface Sa.
  • the operation pad 161 is provided with switches 162a, 162b, 162c, 162d for giving operation instructions in four directions, up, down, left, and right, respectively, at four locations corresponding to four directions, up, down, left, and right.
  • the function of the switch 113 of the trackball 69 is, for example, the case where two switches for giving an operation instruction in the opposite direction, specifically, the switches 162a and 162b are simultaneously pressed. The operation can be substituted.
  • FIG. 22E a cross-shaped operation pad 161 / as shown in FIG. 22E may be employed.
  • the operation pad 161 / is also provided with switches 162a, 162b, 162c, 162d for giving operation instructions in four directions, up, down, left, and right, respectively, at four locations corresponding to four directions, up, down, left, and right.
  • FIG. 23 shows an endoscope 3D according to a third modification.
  • This endoscope 3D is perpendicular to the center axis O of the endoscope 3C at the position of the trackball 69 on the inclined surface Sa of the endoscope 3B shown in FIG. 21, for example, as shown in FIG. 23 (C).
  • Two operation pads 163A and 163B are provided in parallel in the direction.
  • the operation pad 163A is provided with switches 162a and 162b for the up and down direction, and the operation pad 163B is provided with switches 162c and 162d for the left and right direction.
  • the force described in the case of the endoscope system 1 using the endoscope 4 can be similarly applied to other medical systems.
  • the physical mechanism for changing the shape of the curved portion is simple, and when changing the shape of the curved portion, by performing the same predetermined operation, the same amount of the predetermined amount is used each time.
  • An object of the present invention is to provide an endoscope that can change the shape of a curved portion.
  • an endoscope system 1B provided with the present embodiment is a flexible endoscope (scope) which is inserted into a body cavity of a patient (not shown) lying on the examination bed 2 and performs endoscopy. 3G and this endoscope 3G are connected, and air supply, air supply and water supply and suction functions are provided.
  • Water / suction unit hereinafter abbreviated as AWS unit 4 4
  • an endoscope that performs signal processing for the imaging device built in the endoscope 3G, and control processing for various operation means provided in the endoscope 3G
  • the system includes a system controller 5 and an observation monitor 6 such as a liquid crystal monitor for displaying a video signal generated by the endoscope system controller 5.
  • the endoscope system 1 B is connected to an image recording unit 7 for example, such as filing a digital video signal generated by the endoscope system control device 5, and an AWS unit 4, and the endoscope system 1 B
  • an image recording unit 7 for example, such as filing a digital video signal generated by the endoscope system control device 5, and an AWS unit 4, and the endoscope system 1 B
  • UPD coil shape detection coil
  • the position of each UPD coil is detected by receiving the signal of the electromagnetic field generated by the UPD coil. It has an UPD coil unit 8 for displaying the shape of the insertion section of the endoscope 3G.
  • the image recording unit 7 is connected to a LAN 9 in the hospital where the endoscope system 1B is provided, and the image recording unit 7 is fired to the image recording unit 7 by terminal devices connected to the LAN 9 by wire or wirelessly. So that the user can refer to the images and the like.
  • the AWS unit 4 and the endoscope system control device 5 transmit and receive information (data) wirelessly.
  • the endoscope 3G is connected to the AWS unit 4 by a cable, but may be configured to wirelessly transmit and receive information (data) (bidirectional transmission).
  • the endoscope system control device 5 may transmit and receive information to and from the endoscope 3G wirelessly. Note that the communication method described with reference to FIGS. 2A to 2C can be used.
  • FIG. 26 shows a schematic configuration of an endoscope 3G of the present embodiment.
  • the endoscope 3G includes an endoscope main body 18 and a tube unit 19 which is detachably connected to the endoscope main body 18 and is, for example, a disposable type (disposer veneer pipe).
  • the tube unit 19 has a smaller diameter than the conventional universal cable, and in this embodiment, only the air supply / water supply line 60b and the suction line 61b as two pipe tubes, and only the power supply line 73a and the signal line 73b.
  • the force is also configured (see Figure 28).
  • the endoscope main body 18 has a flexible insertion section 21 inserted into a body cavity, and an operation section 22 provided at a rear end of the insertion section 21. The ends are detachably connected. Further, an imaging unit using a CCD 25 whose gain is variable inside the imaging device is arranged at the distal end portion 24 of the insertion section 21 as an imaging device. Further, the distal end portion 24 is provided with a contact sensor 142 for detecting a state in which the distal end portion 24 is in contact (pressure contact) with an inner wall or the like in a body cavity.
  • a bending portion 27 that can be bent with a small amount of force is provided at a rear end of the distal end portion 24, and the bending portion 27 is bent by operating an angle / remote control device 28 provided on the operation portion 22. be able to.
  • the angle / remote control 28 includes an angle operation (bending operation), an operation such as air supply / water supply, suction, and the like, and a remote control operation for the endoscope system controller 5 (specifically, a freeze instruction operation, a release instruction operation, a release instruction operation). Remote control operation etc. can be performed as an instruction operation.
  • the insertion portion 21 is formed with a portion having a variable hardness so that insertion can be performed more smoothly.
  • a cleaning level detecting section 29 is provided in the insertion section 21 so as to be able to detect a cleaning level of the pipeline.
  • An observation monitor 6 composed of a liquid crystal monitor or the like is disposed adjacent to the side surface of the inspection bed 2 and a cart 31 movably disposed near one end of the inspection bed 2 in the longitudinal direction.
  • Endoscope system controller 5 AWS unit 4, image file ZLANZ electric mail Z ultrasonic unit (image file unit, wireless LAN or wired LAN, electric scalpel device, ultrasonic unit, etc. are shown in simplified form) 32
  • the monitor 33 'with a touch panel is arranged at the top.
  • a UPD coil unit 8 is embedded in the upper surface of the examination bed 2 where the patient lies.
  • the UPD coil unit 8 is connected to the AWS unit 4 by a UPD cable 34.
  • the AWS unit 4 and the endoscope system control device 5 transmit and receive data by the wireless transmission and reception units 77 and 101, for example, as shown in FIG. Also, as shown in FIG. 27, the observation monitor 6 is connected to a monitor connector of the endoscope system control device 5 by a monitor cable 35 '.
  • the transmission / reception units 101 and 36 are attached to the endoscope system control device 5 and the observation monitor 6, respectively.
  • a video signal may be transmitted so that an endoscope image corresponding to the video signal can be displayed on the display surface.
  • the endoscope system controller 5 has the AWS unit 4 side force together with the image data captured by the CCD 25 and the insertion part shape of the endoscope 3 detected using the UPD coil unit 8 (UPD image) Therefore, the endoscope system controller 5 can send a video signal corresponding to the image data to the observation monitor 6 and display the UPD image together with the endoscope image on the display surface. Like that.
  • the observation monitor 6 is configured by a high-resolution TV (HDTV) monitor so that a plurality of types of images can be simultaneously displayed on the display surface.
  • HDTV high-resolution TV
  • a storage recess is formed at one end of the inspection bed 2 in the longitudinal direction and a position below the one end, and the tray transport trolley 38 is slid into the storage recess. It can be stored freely.
  • a scope tray 39 for accommodating the endoscope 3G shown in FIG. 28 is placed on the upper part of the tray transport trolley 38.
  • the scope tray 39 containing the sterilized or disinfected endoscope 3G can be transported by the tray transport trolley 38, and can be stored in the storage recess of the inspection bed 2.
  • the operator can pull out the endoscope 3G from the scope tray 39 and use it for endoscopy, and store it again in the scope tray 39 after the endoscope examination.
  • the scope tray 39 containing the used endoscope 3G is transported by the tray transport trolley 38, so that sterilization or disinfection can be performed smoothly.
  • the AWS unit 4 is provided with a scope connector 40.
  • the scope connector 40 is detachably connected to the scope connector 41 of the endoscope 3G.
  • the endoscope 3G of the present embodiment includes an endoscope main body 18 having a soft insertion portion 21 and an operation portion 22 provided at the rear end thereof, and an endoscope 3G of this embodiment.
  • the connector (for tube unit connection) 51 provided near the base end (front end) of the operation unit 22 of the main body 18 is detachably connected to the general connector 52 at the base end. Tube unit 19).
  • the above-mentioned scope connector 41 which is detachably connected to the AWS unit 4 is provided.
  • the insertion portion 21 includes a hard distal portion 24 provided at a distal end of the insertion portion 21, a bendable bending portion 27 provided at a rear end of the distal portion 24, and a rear end force of the bending portion 27. It consists of up to 22 elongated flexible parts (convoluted tube parts) 53. At several places, specifically two places, in the flexible part 53, it is possible to expand and contract by applying a voltage and change the hardness. There is provided a variable hardness actuator 54A, 54B called a conductive polymer artificial muscle (abbreviated as EPAM).
  • EPAM conductive polymer artificial muscle
  • a light emitting diode (abbreviated as LED) 56 is attached as an illumination means inside the illumination window provided at the distal end portion 24 of the insertion portion 21, and the illumination light of the LED 56 is integrated with the LED 56.
  • the light is emitted forward through the attached illumination lens and illuminates the subject such as the affected part.
  • the LED 56 may be an LED that generates white light, or an R LED, a G LED, and a B LED that emit light of each wavelength range of red (R), green (G), and blue (B). It may be configured by using.
  • the light emitting element forming the illumination means is not limited to the LED 56, but may be formed using an LD (laser diode) or the like.
  • An observation lens (not shown) is attached to an observation window provided adjacent to the illumination window, and a CCD 25 having a built-in variable gain function is arranged at an image forming position, and an imaging means for imaging an object is provided. Is formed.
  • the CCD 25 in the present embodiment has a variable gain function built into the CCD element itself, and the gain of the CCD output signal can be easily varied up to several hundred times by the variable gain function. However, we are trying to obtain a bright image with little decrease in SZN. In addition, since the LED 56 has better luminous efficiency than the case of a lamp, the temperature rise near the LED 56 can be suppressed.
  • One end is connected to each of the LED 56 and the CCD 25, and the other end of the signal line passed through the insertion section 21 is provided, for example, in the operation section 22 and performs centralized control processing (aggregated control processing). Connected to circuit 57.
  • a plurality of UPD coils 58 are arranged in the insertion portion 21 at predetermined intervals along the longitudinal direction, and a signal line connected to each UPD coil 58 is connected to a UPD coil provided in the operation portion 22. It is connected to a control circuit 57 via a controller drive unit 59.
  • angle actuators 27a which are bending portion shape variable mechanisms and formed by arranging EPAMs in the longitudinal direction, are provided.
  • the angle actuator 27a expands and contracts when a voltage is applied, so that the shape of the curved portion 27 can be changed.
  • the angle actuator 27a Due to the above-described operation of the angle actuator 27a, it is not necessary to separately provide a physical mechanism such as a bending piece and a bending wire as a physical mechanism for changing the shape of the bending portion 27.
  • the angle actuator 27a may be provided at four or more locations as long as it is not provided at only the four locations and is provided inside the outer skin. Further, when the angle actuator 27a is provided at four or more locations in the circumferential direction on the inner side of the outer skin by the action of the angle actuator 27a, for example, as shown in FIG. 40, the bending portion 27 is bent in multiple stages. It is possible to do.
  • the curved portion 27 in which the bending portion 27 is curved in seven steps is not limited to the portion from XI to X7 in FIG. 40.
  • the number of parts to be made is not limited to seven parts.
  • the angle actuator 27a and the hardness variable actuators 54A and 54B are also connected to a control circuit 57 having a function as a curved portion shape control means via signal lines.
  • the EPAM used for the angle actuator 27a and the hardness variable actuators 54A and 54B may be the one described in Fig. 9.
  • the bent portion 27 When used as the angle actuator 27a, the bent portion 27 can be curved by forming it into a wire shape or the like, extending one side, and contracting the other side in the same manner as a normal wire function. Further, when the EPAM is used as the angle actuator 27a by the above-described operation of the EPAM, when changing the shape of the bending portion, the same operation is performed at a predetermined time to change the shape of the bending portion by a predetermined same amount each time. Can be changed. The hardness can be varied by the extension or contraction, and the hardness varying actuators 54A and 54B utilize the function to reduce the hardness of the portion. It is variable.
  • an air / water supply conduit 60a and a suction conduit 61a are inserted into the insertion portion 21, and a rear end thereof is a conduit connector 51a opened in the connector portion 51.
  • the pipeline connector 51a is detachably connected to the pipeline connector 52a of the overall connector section 52 at the base end of the tube unit 19.
  • the air / water supply line 60a is connected to the air / water supply line 6 Ob inserted in the tube unit 19, and the suction line 61a is connected to the suction line 61b inserted in the tube unit 19. At the same time, it branches into the conduit connector 52a, opens to the outside, and communicates with a treatment tool insertion port (abbreviated as a forceps port) 62 through which a treatment tool such as forceps can be inserted.
  • the forceps port 62 is closed by the forceps stopper 62a when not in use.
  • the rear ends of the air supply / water supply line 60b and the bow suction I line 6 lb on the hand side serve as an air supply / water supply base 63 and a suction base 64 in the scope connector 41.
  • the air / water supply base 63 and the suction base 64 are connected to the air / water supply base 42c and the suction base 42d of the AWS adapter 42 shown in FIG. 5A and the like, respectively.
  • the operating section 22 of the endoscope main body 18 is provided with a grip section 68 that is gripped by an operator.
  • a grip section 68 Around the grip section 68, a release, a freeze, and the like are provided.
  • three scope switches SW1, SW2, and SW3 are provided along the longitudinal axis of the operation unit 22 and are connected to the control circuit 57, respectively.
  • the slope Sa formed on the upper surface of the operation unit 22 opposite to the position where the scope switches SW1, SW2, and SW3 are provided is located at a position where the operation can be performed by the hand holding the grip unit 68.
  • a trackball 69 having a waterproof structure for performing an angle operation (bending operation) and setting other remote control operations by switching is provided.
  • FIG. 29 is a view taken in the direction of arrow C in FIG.
  • two scope switches SW4 and SW5 are provided on both sides of the trackball 69 on the slope Sa at positions symmetrical in the left and right direction on both sides in the longitudinal direction of the operation unit 22. It is.
  • the functions of the air / water switch and the suction switch are normally assigned to the scope switches SW4 and SW5.
  • the trackball 69 is positioned in the longitudinal direction with respect to the longitudinal direction of the operation unit 22 or the insertion unit 21.
  • the two scope switches SW4 and SW5 are located on the center line, and the two scope switches SW4 and SW5 are arranged symmetrically, and the scope switches SW1, SW2 and SW3 are arranged on the rear side along this center line.
  • the operation unit 22 has a plurality of operation means. Further, in the operation unit 22, various operation means such as a trackball 69 are provided symmetrically with respect to the central axis in the longitudinal direction, so that the operator can hold the grip unit 68 of the operation unit 22. The same operability can be ensured in both the case of gripping with the left hand and the case of gripping and operating with the right hand.
  • various operation means such as a trackball 69 are provided symmetrically with respect to the central axis in the longitudinal direction, so that the operator can hold the grip unit 68 of the operation unit 22. The same operability can be ensured in both the case of gripping with the left hand and the case of gripping and operating with the right hand.
  • the trackball 69 and the scope switches SW4 and SW5 are also connected to the control circuit 57.
  • the trackball 69 and the scope switches SW1 to SW5 correspond to the angle Z remote control operator 28 in FIG.
  • the trackball 69 and the scope switches SW1 to SW5 which are operating means
  • one or more bending portion shape variable operating means can be assigned.
  • the bending portion shape variable operation means allocated to one or more of the trackball 69 and the scope switches SW1 to SW5 is operated by an operator to operate the angle control portion 91, which is a bending portion shape variable control device, which will be described later. Is instructed. Then, the angle controller 91 receiving the instruction expands and contracts the angle actuator 27a, so that the shape of the curved portion 27 can be changed.
  • the power supply line 71a and the signal line 71b extending from the control circuit 57 pass through the tube unit 19 via the contactless transmission sections 72a and 72b formed in the connector section 51 and the general connector section 52.
  • the power line 73a and the signal line 73b are electrically connected without contact (see Fig. 30 for details).
  • the power supply line 73a and the signal line 73b are connected to an electric connector 74 having a power supply & signal contact at the scope connector 41.
  • the connector 51 side of the contactless transmission units 72a and 72b is called, for example, a contactless transmission unit 51b.
  • the user connects the scope connector 41 to the AWS unit 4, As shown in FIG. 6, the power line 73a is connected to the power supply unit 75 via the electrical connector 43 of the AWS unit 4, and the signal line 73b is connected to the UPD unit 76 (via the power supply unit 75) and the transmission / reception unit. 77 and connected to AWS control unit 66.
  • the transmission / reception unit 77 is connected to an antenna for transmitting and receiving radio waves by radio.
  • FIG. 30 shows a configuration of a contactless connection section of the connector sections 51 and 52 by the contactless transmission sections 72a and 72b.
  • the AC power supplied by the power supply line 73a passed from the power supply unit 75 to the inside of the tube unit 19 is stored in the outer case of the connector section 52 and forms the primary side coil Cla forming the contactless transmission section 72a. Supplied to
  • a secondary-side coil Clb is arranged inside the outer case of the connector portion 51, and the primary-side coil Cla and the secondary-side coil Clb are electromagnetically coupled to each other in a state where the magnetic flux leakage is small in close proximity.
  • the AC power supplied to the coil Cla is efficiently transmitted to the secondary coil Clb.
  • the coil Clb is connected to a power supply circuit 78 in the control circuit 57, and the power supply circuit 78 generates DC power required on the control circuit 57 side.
  • the power supply circuit 78 converts the DC voltage rectified through the rectifying diode D and the smoothing capacitor into a DC voltage required for the operation of the control circuit 57 by, for example, the three-terminal power supply IC 79 and the smoothing capacitor. To the control circuit 57.
  • a signal line 71b (forming a common signal transmission means) connected to the control circuit 57 is connected to a coil C2a forming a contactless transmission section 72b, and a coil C2b which is close to and opposed to the coil C2a. Is connected to the signal line 73b passed through the tube unit 19. That is, almost in the same manner as in the case of the transformer T1, the contactless transmission section 72b is formed by the transformer T2 that is electromagnetically coupled by the coils C2a and C2b.
  • the signal on the signal line 7 lb side is also transmitted to the signal line 73b side via the coils C2a and C2b that are electromagnetically coupled, and also transmitted in the opposite direction.
  • the internal configuration is controlled by the control circuit 57 so that various operation means and imaging means are controlled in a centralized manner. Therefore, the number of electric signal lines passing through the tube unit 19 can be reduced. Further, even when the function provided to the endoscope 3G is changed, the signal line 73b in the tube unit 19 can be used without any change. That is, the signal line 73b forms a common signal transmission unit that commonly transmits various signals.
  • the magnets Ml and M2 are arranged so that different magnetic poles are opposed to each other.
  • Cla and Clb and coils C2a and C2b can be detachably mounted in close proximity to each other.
  • the connector portions 51 and 52 may be provided with concave and convex portions for positioning by fitting each other.
  • the endoscope 3G of this embodiment is characterized in that the endoscope main body 18 is configured to be detachably connected to the tube unit 19 at the contact point! / Puru.
  • FIG. 31 shows a configuration of a control circuit 57 and the like arranged in the operation unit 22 of the endoscope main body 18 and a configuration of an electric system in main components arranged in each part of the insertion unit 21. Since the configuration of FIG. 31 has been described in FIG. 11, most of the description is omitted.
  • the state management unit 81 is connected to a wired transmission / reception unit 83 (in this embodiment) that performs wired communication with the AWS unit 4 (since the transmission / reception unit 83 corresponds to Fig. 2B, 2B, except that the electrical connector 15 is a contactless transmission section 72a, 72b in the operation section 22 and an electrical connector 74 at the end of the tube unit 19. Become).
  • the state management unit 81 controls the actuator drive unit 92 via an angle control unit 91 which is a bending portion shape variable control means, and manages the drive of the angle actuator (EPAM) 27a by the actuator drive unit 92. I do.
  • the drive amount of the angle factor actuator (EPAM) 27a is detected by the encoder 27c, and is controlled so that the drive amount matches a value corresponding to the indicated value.
  • the angle control unit 91 which is a bending portion shape variable control means, changes the shape of the bending portion 27 by controlling and expanding and contracting the angle actuator 27a, which is a bending portion shape variable mechanism.
  • the state management unit 81 controls the actuator driving unit 94 via the hardness variable control unit 93, and the actuator driving unit 94 drives the hardness changing actuator 54.
  • the drive amount of the hardness variable actuator 54 is detected by the encoder 54c, and is controlled so that the drive amount becomes a value corresponding to the indicated value.
  • an operation signal corresponding to the operation amount of the trackball 69 provided on the operation unit 22 is input to the state management unit 81 via the trackball displacement detection unit 95. Further, a switch press operation such as an ON operation by the air / water supply switch, suction switch, and scope switch is detected by the switch press detection unit 96, and the detected information is input to the state management unit 81.
  • EPAM has a characteristic of generating an electromotive force by deformation due to an external force, and an EPAM arranged on the opposite side of a driving EPAM may be used as an encoder.
  • the control circuit 57 includes a power transmission / reception unit 97 and a power generation unit 98.
  • the power transmission / reception unit 97 is specifically a contactless transmission unit 72a in the operation unit 22. Then, the AC power transmitted to the power generation unit 98 is converted into a DC power in the power generation unit 98.
  • the power supply generator 98 corresponds to the power supply circuit 78 in FIG. The DC power generated by the power generation unit 98 supplies power required for its operation to each unit in the control circuit 57.
  • FIG. 32 shows the internal configuration of the transmission / reception unit 101 and the image processing unit 116 of the endoscope system control device 5 shown in FIG.
  • the endoscope system control device 5 has, for example, a transmission / reception cut 101 of a wireless system.
  • the data such as image signals transmitted wirelessly by the AWS unit 4 is taken in by the antenna unit 13, sent to the data receiving unit 14, amplified, and demodulated.
  • the operation of the data receiving unit 14 is controlled by the data communication control unit 11, and the received data is sequentially stored in the buffer memory 102.
  • the image data in the buffer memory 102 is sent to an image processing unit 103 that processes the image data.
  • the image processing unit 103 receives, in addition to the image data from the buffer memory 102, character information from a character generation unit 105 that generates character information by key input of a keyboard 104, and superimposes the character information on the image data. You can impose.
  • the image processing unit 103 sends the input image data and the like to the image memory control unit 106, temporarily stores the image data and the like in the image memory 107 via the image memory control unit 106, and also stores the image data and the like in the recording medium 158. Record. Further, the image memory control unit 106 reads out the image data temporarily stored in the image memory 107 and sends it to the digital encoder 108.
  • the digital encoder 108 encodes the image data into a predetermined video format, and Output to 109).
  • This DAC 109 converts a digital video signal into an analog video signal.
  • the analog video signal is further output from the video output terminal to the observation monitor 6 via the line driver 110, and an image corresponding to the video signal is displayed on the observation monitor 6.
  • the image data temporarily stored in the image memory 107 is read out and input to the DV data generating unit 111, where the DV data is generated by the DV data generating unit 111, and the DV data output terminal DV data is output. Is output.
  • the endoscope system control device 5 is provided with a video input terminal and a DV data input terminal, and the video signal to which the video input terminal power is input is also transmitted to the line receiver 11 ⁇ and the ADC 113 '.
  • the video signal that has been converted to a digital signal is demodulated by the digital decoder 114 'and input to the image memory control unit 106.
  • the image data is extracted (decoded) by the image data extraction unit 115 from the DV data input to the DV data input terminal, and is input to the image memory control unit 106.
  • the image memory control unit 106 also temporarily stores the video signal (image data) to which the video input terminal or the DV data input terminal is also input in the image memory 107, records it in the recording medium 158, or For example, output to the observation monitor 6 from the video output terminal.
  • the image data captured by the CCD 25 of the endoscope 3 and the UPD image data generated by the UPD unit 76 are wirelessly input to the endoscope system controller 5 from the AWS unit 4 side. Then, the endoscope system control device 5 converts these image data into a predetermined video signal and outputs it to the observation monitor 6. Note that the endoscope system control device 5 may receive the UPD coil position data instead of the UPD image data, and generate the UPD image data in the image processing unit 103.
  • FIG. 33 shows the internal configuration of AWS Unit 4.
  • Image data and operation data such as switches input from the control circuit 57 of the endoscope 3G to the electrical connector 43 for the scope are output to the data communication control unit 11 of the transmission / reception unit 77, and the UPD image from the UPD unit 76 is provided.
  • the endoscope system It is transmitted to the antenna section 13 of the system control device 5.
  • AWS-related information such as the operation of the air supply / water supply switch and the suction switch provided in the operation unit 22 of the endoscope 3G is also sent to the air supply / water supply control unit 122, and this air supply / water supply control unit 122
  • the operation of the pump 65 and the solenoid valve unit 124 is controlled in accordance with the received information.
  • the air supply / water supply lines Ob and 61b are connected to the solenoid valve unit 124 via the AWS adapter 42.
  • the water supply tank 48 is connected to the solenoid valve unit 124 and the AWS adapter 42, and the suction tank 49b is connected to the AWS adapter 42.
  • commercial power is supplied to the AWS unit 4, and the commercial power is sent to the power transmission output unit 127 via the insulating transformer 126.
  • the power transmission output section 127 supplies AC power insulated from commercial power from the electric connector 43 to the power line 73a of the endoscope 3 connected to the electric connector 43.
  • the power transmission output of the power transmission output unit 127 is controlled by a power transmission control unit 128 connected to the data communication control unit 11.
  • This main menu includes the scope switch, angle sensitivity, insertion section hardness, zoom, image emphasis, and air supply amount, and an operation instruction to return to the previous menu screen.
  • the item is displayed.
  • the general connector section 52 of the disposable tube unit 19 is connected to the connector section 51 of the operation section 22 of the endoscope body 18.
  • the transformers Tl and T2 forming the contactless transmission sections 72a and 72b are insulated and waterproof from each other. It will be electromagnetically connected in this state. With this connection, the preparation of the endoscope 3G is completed.
  • the scope connector 41 of the tube unit 19 is connected to the connector 43 of the AWS unit 4.
  • various conduits, power lines, signal lines, and optical connections are completed in one connection operation by one-touch connection.
  • the user connects the AWS unit 4 to the UPD coil unit 8 and connects the endoscope system controller 5 to the observation monitor 6. Further, if necessary, the endoscope system 1B is set up by connecting the endoscope system control device 5 to the image recording unit 7 or the like.
  • the power of the AWS unit 4 and the endoscope system control device 5 is turned on. Then, each unit in the AWS unit 4 is activated, and the power supply unit 75 can supply power to the endoscope 3 via the power supply line 73a and the like.
  • the power transmission control unit 128 in the power supply unit 75 of the AWS unit 4 shown in FIG. 33 starts the startup processing, as shown in FIG. 34, in the first step S1, the state of the power transmission output unit 127 is supplied to the power supply. Stop, that is, turn off the power supply.
  • step S2 after the monitoring timer is turned on, the state of the power transmission output unit 127 is supplied with power, that is, the power supply is turned on, as shown in step S3.
  • the power transmission output unit 127 is in a state of supplying power, the power is transmitted through the power line 73a in the tube unit 19, further passes through the contactless transmission unit 72a, and is supplied to the power supply in the control circuit 57 of the operation unit 22.
  • AC power is supplied to the generator 98.
  • step S4 the power transmission control unit 128 enters a state of waiting for reception of an activation message from the endoscope 3 via the signal line 73b in the tube unit 19. Then, when the power transmission control unit 128 does not receive the activation message, the power transmission control unit 128 determines whether the monitoring timer has expired as shown in step S5, and if not, returns to step S4. If the time has expired, the process returns to the first step S1. On the other hand, when the start message is received before the timeout in step S4, the power transmission control unit 128 turns off the time measurement of the monitoring timer as shown in step S6. Then, a continuation message is issued as shown in step S7, and the activation process ends.
  • control circuit 57 of the endoscope 3G is supplied with AC power to the power generation unit 98, so that the power required for the operation in the control circuit 57 is supplied and the start process is started. Then, the state management unit 81 shown in FIG. 31 waits for the power supply voltage of the power generation unit 98 to be stabilized in the first step S11.
  • the state management unit 81 performs system initialization of each unit of the control circuit 57. After the system initialization, as shown in step S13, the state management unit 81 transmits a start message to the power transmission control unit 128 via the transmission / reception unit 83 and further via the signal line 73b in the tube unit 19.
  • step S14 After transmitting the start message, as shown in step S14, the state management unit 81 enters a state of waiting for a continuation message to be received by the power transmission control unit 128, and when the continuation message is received, The startup process ends. On the other hand, if the continuation message is not received, as shown in step S15, the state management unit 81 proceeds to step S15 if the retry end condition (for example, the condition of the preset number of retry) is not reached. Return to step 13, issue a start message again, and terminate with an error if the retry end condition is met.
  • the start-up process ends normally imaging by the CCD 25 starts, and the user can perform air / water feeding, suction, an angle operation, a hardness varying operation, and the like using the operation unit of the operation unit 22.
  • FIG. 36 shows the operation contents of the imaging control processing.
  • the endoscope 3G acquires imaging data. Specifically, under the control (control) of the state management unit 81, the LED 56 emits light, the CCD driving unit 86 starts the operation of driving the CCD 25, and the imaging signal captured by the CCD 25 is converted into a digital signal by the ADC 87. (Imaging data). The image data (image data) is sequentially stored in the image memory 88, and the image data is acquired. The gain is made.
  • the acquired image data is sequentially transmitted as shown in step S32.
  • the image data read from the image memory 88 is transmitted from the transmission / reception unit 83 to the AWS unit 4 by wire, and is transmitted from the transmission / reception unit 77 of the AWS unit 4 to the endoscope system control device 5 wirelessly.
  • the video signal is converted into a video signal inside the endoscope system control device 5 and displayed on the observation monitor 6.
  • the imaging data of ADC 87 is input to brightness detection section 89.
  • the brightness detection unit 89 detects the brightness of the image data by calculating an average value of the luminance data of the image data at an appropriate time.
  • the detection data of the brightness detection unit 89 is input to, for example, the state management unit 81, and it is determined whether or not the specified brightness power is present (step S34). Then, when the brightness is the designated brightness, the imaging process ends, and the process proceeds to the next imaging process.
  • step S34 when the state management unit 81 determines that the brightness is not the designated brightness, the state management unit 81 sends an illumination light adjustment instruction signal (control signal) to the illumination control unit 84 as shown in step S35.
  • the illumination control unit 84 adjusts the amount of illumination light. For example, the illumination control unit 84 adjusts the amount of illumination by increasing or decreasing the drive current for causing the LED 56 to emit light.
  • the lighting control unit 84 returns the adjustment result to the state management unit 81.
  • the state management unit 81 determines whether or not the brightness is within the brightness adjustment range that can be controlled by the illumination control unit 84, based on the information on the adjustment result (step S36). If the brightness control by the illumination control unit 84 has been performed, the process of step S37 is not performed, and the imaging process control ends.
  • step S37 the state management unit 81 outputs a CCD gain adjustment signal to the CCD drive unit 86, and the gain of the CCD 25 is output. Is adjusted to adjust the brightness of the image data. Then, the imaging process ends.
  • step S38 of FIG. 37 the state management unit 81 of the control circuit 57 acquires the state data of the air / water supply switch.
  • the operation of the air / water switch is detected by the switch push detection unit 96 shown in FIG. 31 and the information of the detection result is input. Get the.
  • step S39 the state management unit 81 determines a change in the state of the air / water switch. If it is determined in step S39 that the state of the air / water switch has been changed, the state management unit 81, as shown in step S40, sends the air / water switch corresponding to the instruction of the air / water switch operated by the user.
  • the control data is transmitted to the AWS unit 4 via the transmission / reception unit 83.
  • the air / water control unit 122 in the AWS unit 4 controls the pump 65 and the solenoid valve unit 124 according to the air / water control data. Then, the air supply / water supply processing operation ends. On the other hand, when it is determined in step S32 that there is no change in the state of the air / water supply switch, the air / water supply processing operation without performing the processing in step S40 is ended. Note that the suction process is almost the same as the air supply / water supply process, and thus the process is omitted. Next, the angle operation control process will be described with reference to FIG.
  • the flowchart of FIG. 38 shows a control process when a contact sensor for detecting contact is provided at the distal end portion 24 of the insertion section 21.
  • step S47b when performing the angle operation control for the angle operation, during the start of the servo processing in step S46 as shown in FIG. As shown in step S47b, by detecting the detection result of the contact sensor via the contact sensor detection unit, it is detected whether the distal end portion 24 is in contact with the inner wall or the like in the body cavity with a pressure equal to or more than an appropriate value (determination). )I do.
  • the process proceeds to the next step S47, and the state management unit 81 reaches the target position corresponding to the angle command value. Is determined by the encoder detection value. If the target position has not been reached, the process returns to step S46.If the target position has been reached, on the other hand, the control processing for this angle operation ends. I do.
  • step S47b when the state management unit 81 determines that the contact is made with an appropriate value or more, the process of the next step S47 is not performed, and the control process for the angle operation ends. .
  • the state management unit 81 performs a control process to bend the bending unit 27 to the target position corresponding to the command value by the angle operation.
  • control is performed so as to suppress further bending.
  • the user when the user inserts the insertion section 21 into the body cavity, even if the user performs an angle operation to insert the insertion section 21 along the bent conduit, the user should make contact with a pressure greater than the set value. Thus, pain given to the patient can be further reduced, and smooth insertion can be achieved.
  • the hardness may be controlled to be further changed by the hardness variable actuator according to the detection output of the contact sensor.
  • the control processing of the hardness variable operation shown in FIG. 18 is performed.
  • the UPD unit 76 detects the position of the UPD coil 58 disposed inside the insertion section 21 of the endoscope 3G by the UPD coil unit 8, calculates the insertion shape of the insertion section 21, and calculates the observation mode. -Display the insertion part shape, that is, UPD image, on the display screen of tab 6.
  • Figs. 39 (A) to (D) show the menu screen on the right side and the UPD image on the left side in a corresponding state, respectively.
  • the user force S menu screen is used to display the hardness variable actuators 54A and 54B.
  • the hardness of the hardness variable actuators 54A and 54B provided at a plurality of locations is displayed in a color corresponding to the set hardness. This shows how identification is facilitated.
  • FIG. 39 (A) shows the display state of the main menu, and shows that the user selects the variable insertion section hardness in this display state.
  • the sections A and B of the hardness variable actuators 54A and 54B are set in this section. It is displayed without being distinguished from the parts other than A and B.
  • variable insertion part hardness When the variable insertion part hardness is selected as shown in FIG. 39 (B), the hardness range set for the sections A and B of the two hardness variable actuators 54A and 54B is shown.
  • B and B a hardness setting screen is displayed as to whether the hardness is set to (soft! /,) Soft state force,! / In the hard state, or deviation hardness.
  • the current hardness position is indicated by a circle. In this case, the colors are displayed in different display colors from soft to hard.
  • the corresponding UPD image has a display color corresponding to the hardness for which the hardness variable factor is set, and the portion of the hardness variable factor is displayed in color.
  • the hardness section is set to a state close to soft, and in this case, the sections A and B of the hardness variable actuators 54A and 54B in the UPD image are displayed in yellow. .
  • FIG. 39 (C) shows a case where the hardness of the section B of the hardness varying actuator 54B is set to a hardness near the center in the state of FIG. 39 (B). Section B of the actuator 54B is displayed in green.
  • FIG. 39 (D) shows a case where the hardness of the section B of the hardness variable actuator 54B is set to the hardness (hard value) in the state of FIG. 39 (B) or FIG. 39 (C).
  • B of the hardness variable actuator 54B in the UPD image is displayed in blue.
  • the user can freely set the hardness of the hardness variable actuators 54A and 54B, and set the sections A and B of the set hardness variable actuators 54A and 54B. Since the display is performed in the display color corresponding to the hardness, the user can easily identify the hardness of the hardness variable actuators 54A and 54B.
  • the operator can easily perform the insertion work of the insertion section 21 and the like.
  • the endoscope 3G of the present embodiment that forms the endoscope system 1B performing such operations, the endoscope 3G is separated into the endoscope main body 18 and the tube unit 19 in the operation unit 22.
  • the tube unit 19 side By making the tube unit 19 side a disposable type, the endoscope main body 18 can be easily cleaned, sterilized, and the like.
  • the air / water supply line 60a and the suction line 61a in the endoscope body 18 can be much shorter than in the conventional example in which the universal cable corresponding to the tube unit 19 is integrally formed. Therefore, cleaning and sterilization are also easy.
  • the pipe connector 51a is slightly bent, and the other portions are an air supply / water supply pipe 60a and a suction pipe 61a that extend almost linearly. Processing such as washing, sterilization, and drying of the inside can be performed easily and in a short time. Therefore, it is possible to set the state in which the endoscopy can be performed in a short time.
  • the endoscope main body 18 and the tube unit 19 are connected and detached independently without contact, the endoscope main body 18 can be repeatedly washed and sterilized. In addition, it is possible to improve the reliability without occurrence of contact continuity failure or the like when the contactless operation is not performed.
  • the operating section 22 is provided with a number of operating means such as an angle operating means, an air / water feeding operating means, a suction operating means, a hardness varying means, a freeze operating means, a release operating means, and the like.
  • a control circuit 57 provided in the operation unit 22 controls the operation means collectively (intensively).
  • the control circuit 57 is configured to collectively control a light emitting unit that emits illumination light for performing imaging and an imaging unit that performs imaging together with the operation unit.
  • various functions provided in the endoscope main body 18 are collectively controlled by the control circuit 57 provided in the operation unit 22 and the AWS connected to the endoscope main body 18 is controlled.
  • the unit 4 and the endoscope system controller 5 that transmits and receives information wirelessly are also configured to collectively control various functions of the operation means, so that the user (more specifically, the operator) Various operations can be freely performed by various operation means provided in the unit 22, and operability can be greatly improved.
  • the number of signal lines that need to be inserted into the tube unit 19 connected at the connection portion of the operation unit 22 can be reduced, and the tube unit 19 side can be made disposable.
  • the tube unit 19 can be easily narrowed and bent, and operability when a user operates can be improved.
  • the bending instruction operation can be performed by the bending instruction operation means arranged at a position that is easy to operate with a grasped hand, and Other instruction operations, changes in set values, and the like can be performed by operating the bending instruction operation means.

Abstract

 内視鏡は、湾曲自在な湾曲部が設けられた挿入部と、この挿入部の基端側に設けられ、操作者により把持される把持部とを有する。把持部を含むその周辺部に、湾曲部の湾曲指示操作を行う機能と、前記湾曲指示操作とは異なる他の指示操作の機能とを兼ねる指示操作子とが設けられている。

Description

内視鏡
技術分野
[0001] 本発明は、体腔内等に挿入して内視鏡検査等を行う内視鏡に関する。
背景技術
[0002] 近年、細長の挿入部の先端に照明手段及び観察手段を備えた内視鏡は、医療用 分野及び工業用分野において広く採用されるようになった。
特に、軟性の挿入部を有する内視鏡の場合には、屈曲した体内等に挿入したり、 所望の方向を観察できるように挿入部の先端付近に湾曲部が設けてあり、手元側の 操作部にお ヽて湾曲部を湾曲操作 (アングル操作)することができるようにして ヽる。 また、先端部に撮像素子を内蔵した電子内視鏡の場合には、撮像素子に対する信 号処理を行う信号処理装置に対して、静止画の表示の指示を行うフリーズスィッチ等 、操作部には複数のスコープスィッチが設けられている。そして、術者は、操作部に おける把持部を把持した片手で各種の操作を行えるようにして 、る。
また、上記複数のスコープスィッチに割り付ける機能を変更設定できるようにして、 より操作性を向上した先行例の内視鏡装置として例えば日本国特開平 9— 276214 号公報がある。
上記公報の内視鏡装置にお!、ては、内視鏡が接続されるビデオプロセッサに接続 されたキーボードを操作することによりスコープスィッチの機能の設定や変更を行う構 成であるため、内視鏡検査中においては、内視鏡を実際に操作している使用者が変 更することは困難〖こなる。
また、先行例においては、内視鏡検査中においては、スコープスィッチ以外の機能 の選択等も行い難ぐ操作性をより向上できると便利である。また、湾曲操作 (湾曲指 示操作)手段は、その操作を行い易いように、把持した手で操作し易い位置に配置さ れるため、この湾曲操作 (湾曲指示操作)手段により他の操作を行えるようになると、 使用者による操作性が大幅に向上できることになる。 [0004] 本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、内視鏡を把持して操作する使用 者自身により、スコープスィッチに割り付ける機能の変更設定等を行うことができる操 作性の高い内視鏡を提供することを目的とする。
また、本発明は、内視鏡を把持して操作する使用者が把持した手で、湾曲指示操 作と同様の操作性で各種の操作を行える操作性の高い内視鏡を提供することを目的 とする。
発明の開示
課題を解決するための手段
[0005] 本発明の内視鏡は、湾曲自在な湾曲部が設けられた挿入部と、
前記挿入部の基端側に設けられ、操作者により把持される把持部と、
前記把持部を含むその周辺部に、前記湾曲部の湾曲指示操作を行う機能と、前記 湾曲指示操作とは異なる他の指示操作の機能とを兼ねる指示操作手段と、
を具備することを特徴とする。
上記構成により、内視鏡の使用者が操作し易く配置される湾曲指示操作を行う指 示操作手段の操作により、湾曲部を湾曲指示する機能の他に、他の機能を行うこと ができるようにして、既存の操作機能を確保してさらに良好な操作性を実現できるよう にしている。
発明の効果
[0006] 本発明によれば、内視鏡の使用者が操作し易く配置される湾曲指示操作を行う指 示操作手段の操作により、湾曲部を湾曲指示する機能の他に、他の機能を行うこと ができ、既存の操作機能を確保してさらに良好な操作性を実現できる。
図面の簡単な説明
[0007] [図 1]図 1は本発明を備えた内視鏡システムの全体構成図。
[図 2A]図 2Aは本発明に用いられる無線方式のデータ伝送形態を示す図。
[図 2B]図 2Bは本発明に用いられる有線方式のデータ伝送形態を示す図。
[図 2C]図 2Cは本発明に用いられる光通信方式のデータ伝送形態を示す図。
[図 3]図 3は AWSユニット周辺部の具体的な外観形状を示す斜視図。 [図 4A]図 4Aは AWSアダプタを取り付けた状態の AWSユニットを示す斜視図。
[図 4B]図 4Bは AWSアダプタを取り外した状態の AWSユニットを示す斜視図。
[図 5A]図 5Aは AWSアダプタの構造を示す正面図。
[図 5B]図 5Bは AWSアダプタの構造を示す左側面図。
[図 5C]図 5Cは AWSアダプタの構造を示す右側面図。
[図 5D]図 5Dは図 5Aの A— A' 断面図。
[図 5E]図 5Eは図 5Aの B— B' 断面図。
[図 6]図 6は内視鏡システム制御装置及び AWSユニットの内部構成を示すブロック図
[図 7]図 7は実施例 1の内視鏡の内部構成を示す図。
[図 8]図 8は内視鏡の具体的な外観形状等を示す図。
[図 9]図 9はアングル用部材及び硬度可変用ァクチユエータに用いられる導電性高分 子人工筋肉(EPAM)の概略の機能を示すための説明図。
[図 10A]図 10Aは透明度センサの構成を示す図。
[図 10B]図 10Bは透明度センサの動作を示す図。
[図 11]図 11は内視鏡における電気系の構成を示すブロック図。
[図 12A]図 12Aはモニタでの内視鏡画像等の表示例を示す図。
[図 12B]図 12Bはモニタでのメインメニューの表示例を示す図。
[図 12C]図 12Cはモニタでのファンクションスィッチへの機能割り付け例を示す図。
[図 13]図 13はアングル操作に対する制御処理を示すフローチャート図。
[図 14]図 14は湾曲形状表示処理を示すフローチャート図。
[図 15]図 15は上下方向及び左右方向の変位量とトータルの変位量との大きさの関 係を示す図。
[図 16]図 16は湾曲部を湾曲させた状態の湾曲半径等を示す説明図。
圆 17]図 17は湾曲部の湾曲形状を立体的に描画する説明図。
[図 18]図 18は硬度可変操作に対する制御操作を示すフローチャート図。
[図 19]図 19はヒューマンインターフェースにおける内視鏡側での処理内容を示すフ ローチャート図。 [図 20]図 20はヒューマンインターフェースにおける内視鏡システム制御装置側での 処理内容を示すフローチャート図。
[図 21]図 21は本発明の実施例 2の内視鏡の具体的な外観形状等を示す図。
[図 22]図 22は第 2変形例の内視鏡における操作部周辺部を示す図。
[図 23]図 23は第 3変形例の内視鏡における操作部周辺部を示す図。
[図 24]図 24は第 4変形例の内視鏡における操作部周辺部を示す図。
[図 25]図 25は本発明の実施例 3を備えた内視鏡システムの概略の構成図。
[図 26]図 26は実施例 3の内視鏡の概略の構成を示す図。
[図 27]図 27は実施例 3を備えた内視鏡システムの全体構成を示す斜視図。
[図 28]図 28は内視鏡の詳細な構成を示す全体図。
[図 29]図 29は図 28の C矢視により操作部に設けたトラックボール等を示す図。
[図 30]図 30は操作部本体にチューブユニットの基端が接点レスで着脱自在に接続さ れる接点レス伝送部の構成を示す回路図。
[図 31]図 31は内視鏡内に設けられた構成要素における電気系の構成を示すブロッ ク図。
[図 32]図 32は内視鏡システム制御装置の主要部の電気系の構成を示すブロック図。
[図 33]図 33は AWSユニットの 6電気系の構成を示すブロック図。
[図 34]図 34は AWSユニットの起動処理の動作内容を示すフローチャート図。
[図 35]図 35は内視鏡の起動処理の動作内容を示すフローチャート図。
[図 36]図 36は撮像制御処理の動作内容を示すフローチャート図。
[図 37]図 37は送気送水の制御処理の動作内容を示すフローチャート図。
[図 38]アングル操作の制御処理を示すフローチャート図。
[図 39]図 39は硬度可変の設定操作とその操作に対応する UPD画像を示す動作説 明図。
[図 40]図 40は多段アングル操作を行った際の湾曲部の外観形状図。
発明を実施するための最良の形態
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
(実施例 1) 図 1から図 20を参照して本発明の実施例 1を説明する。
図 1に示すように本発明の実施例 1を備えた内視鏡システム 1は、検査ベッド 2に横 たわる図示しな!、患者の体腔内に挿入して内視鏡検査を行う軟性の内視鏡 (スコ一 プともいう) 3と、この内視鏡 3が接続され、送気、送水及び吸引機能を備えた送気'送 水 ·吸引ユニット(以下、 AWSユニットと略記) 4と、内視鏡 3に内蔵された撮像素子に 対する信号処理と、内視鏡 3に設けられた各種操作手段に対する制御処理と映像処 理等を行う内視鏡システム制御装置 5と、この内視鏡システム制御装置 5により生成さ れた映像信号を表示する液晶モニタ等による観察モニタ 6とを有する。なお、この観 察モニタ 6には、タツチパネル 33が設けてある。
[0009] また、この内視鏡システム 1は、内視鏡システム制御装置 5により生成された例えば デジタル映像信号をフアイリング等する画像記録ユニット 7と、 AWSユニット 4に接続 され、内視鏡 3の挿入部内に形状検出用コイル (以下、 UPDコイルと略記)が内蔵さ れた場合には、その UPDコイルにより電磁界を受信するなどして各 UPDコイルの位 置を検出して内視鏡 3の揷入部の形状を表示するための UPDコイルユニット 8とを有 する。 図 1の場合には、 UPDコイルユニット 8は、検査ベッド 2の上面に埋め込むよ うにして設けられている。そして、この UPDコイルユニット 8は、ケーブル 8aにより AW Sユニット 4と接続される。
また、本実施例においては、検査ベッド 2における長手方向の一方の端部及びそ の下部の位置には、収納用凹部が形成され、トレー運搬用トロリ 38を収納できるよう にしている。このトレー運搬用トロリ 38の上部には、内視鏡 3が収納されるスコープト レー 39が載置される。
[0010] そして、滅菌或いは消毒された内視鏡 3を収納したスコープトレー 39をトレー運搬 用トロリ 38により運搬でき、検査ベッド 2の収納用凹部に収納できる。術者は、スコー プトレー 39から内視鏡 3を引き出して内視鏡検査に使用できると共に、内視鏡検査 の終了後には再びこのスコープトレー 39に収納すれば良い。その後、トレー運搬用ト ロリ 38により、使用後の内視鏡 3を収納したスコープトレー 39を運搬することにより、 滅菌或いは消毒もスムーズに行うことができる。
また、図 1に示す AWSユニット 4と内視鏡システム制御装置 5とは、本実施例では無 線で情報 (データ)の送受信を行うようにしている。なお、図 1では、内視鏡 3は、 AW Sユニット 4とチューブユニット 19で接続されている力 無線で情報 (データ)の送受信 (双方向の伝送)をするようにしても良い。また、内視鏡システム制御装置 5は、内視 鏡 3と無線で情報の送受信を行うようにしても良 、。
[0011] 図 2A〜図 2Cは、内視鏡システム 1におけるユニット、装置間、或いは内視鏡 3とュ ニット或いは装置間のデータ送受信を行う送受信ユニット (通信部)における 3つの方 式を示している。
図 2Aは無線方式のデータ送受信ユニットを示す。ここでは、 AWSユニット 4と内視 鏡システム制御装置 5間でデータ送受信を行う場合で説明する。
AWSユニット 4に内蔵されたデータ通信制御部 11により、送信用のデータは、デー タ送信部 12を経て変調してアンテナ部 13から無線で内視鏡システム制御装置 5に 送信される。
また、 AWSユニット 4は、内視鏡システム制御装置 5側力も無線で送信されるデー タをアンテナ部 13で受け、データ受信部 14により復調してデータ通信制御部 11に そのデータを送る。本実施例では、無線方式でデータを送信する場合には、例えば I EEE802. 1 lgの規格により最大のデータ通信速度が 54Mbpsのワイヤレス LANを 形成している。
[0012] 図 2Bは、有線方式のデータ送受信ユニットを示す。具体例として、内視鏡 3と AWS ユニット 4とでデータ送受信を行う場合として説明する。内視鏡 3に内蔵されたデータ 通信制御部 11により、内視鏡 3から送信されるデータは、データ送信部 12' を経て 電気コネクタ 15から有線で AWSユニット 4に送信される。また、 AWSユニット 4から送 信されるデータは、電気コネクタ 15及びデータ受信部 14' を経てデータ通信制御 部 11にそのデータが送られる。
図 2Cは、光通信方式のデータ送受信ユニットを示す。具体例として、 AWSユニット 4と内視鏡システム制御装置 5とでデータ送受信を行う場合として説明する。 AWSュ ニット 4に内蔵されたデータ通信制御部 11は、光で送信と受信を行うデータ送信部 1 2" とデータ受信部 14 を介して、この AWSユニット 4に設けられた光通信力ブラ 16 と接続され、内視鏡システム制御装置 5側の光通信力ブラを介してデータの送受信を 行う。 また、図 1に示すように実施例 1の内視鏡 3は、内視鏡本体 18と、この内視鏡 本体 18に着脱自在に接続され、例えば使!、捨てタイプ (デイスポーザブルノイブ)の チューブユニット 19とからなる。
[0013] 内視鏡本体 18は、体腔内に挿入される細長で軟性の挿入部 21と、この挿入部 21 の後端に設けられた操作部 22とを有し、この操作部 22にはチューブユニット 19の基 端が着脱自在に接続される。
また、挿入部 21の先端部 24には、撮像素子として、撮像素子内部でゲインを可変 とする電荷結合素子 (CCDと略記) 25を用いた撮像ユニットが配置されて 、る。
また、先端部 24の後端には低力量で湾曲させることができる湾曲部 27が設けてあ り、操作部 22に設けた操作手段 (指示入力部)としてのトラックボール 69を操作する ことにより、湾曲部 27を湾曲することができる。このトラックボール 69は、アングル操作
(湾曲操作)と、他のスコープスィッチの機能の変更設定、例えばアングル感度、送気 量の設定等を行う場合にも使用される。
[0014] また、挿入部 21には、硬度可変とする硬度可変用ァクチユエータ 54A、 54Bを設け た硬度可変部が複数箇所に形成され、挿入操作などをより円滑に行えるようにして ヽ る。
本実施例では AWSユニット 4と内視鏡システム制御装置 5とは、例えば図 6に示す ように無線の送受信ユニット 77, 101とによりデータの送受信を行う。また、観察モ- タ 6は、モニタケーブルにより内視鏡システム制御装置 5のモニタ用コネクタ 35に接 続される。
後述するように内視鏡システム制御装置 5には、 AWSユニット 4側力も CCD25によ り撮像した画像データと共に、 UPDコイルユニット 8を用いて検出した内視鏡 3の挿 入部形状 (UPD画像)の画像データが送信され、従って内視鏡システム制御装置 5 は、これらの画像データに対応する映像信号を観察モニタ 6に送信して、その表示面 に内視鏡画像と共に UPD画像も表示することもできるようにして 、る。
[0015] 観察モニタ 6は、このように複数種類の画像をその表示面に同時に表示できるよう に、高解像度 TV (HDTV)のモニタにて構成される。
また、図 1に示すように、例えば AWSユニット 4には、スコープコネクタ 40が設けて ある。そして、このスコープコネクタ 40には、内視鏡 3のスコープコネクタ 41が着脱自 在に接続される。
この場合、 AWSユニット 4側のスコープコネクタ 40の外観形状を図 3及び図 4に示 す。また、図 5は AWSユニット 4のスコープコネクタ 40に着脱自在に取り付けられる A WSアダプタ 42の構造を示し、図 6は、 AWSユニット 4側のスコープコネクタ 40及び 内視鏡 3側のスコープコネクタ 41の内部構造を接続状態で示している。
実際には図 4Bに示すように AWSュ-ット 4の前面には、凹部形状の AWSアダプタ 取り付け部 40aが設けてあり、この AWSアダプタ取り付け部 40aには、図 5に示す A WSアダプタ (管路接続アダプタ) 42を取り付けることにより、スコープコネクタ 40が形 成され、このスコープコネクタ 40に内視鏡 3側のスコープコネクタ 41が接続される。
[0016] AWSアダプタ取り付け部 40a〖こは、スコープ用電気コネクタ 43と送気コネクタ 44と 、ピンチバルブ 45とが設けてあり、この AWSアダプタ取り付け部 40aに、 AWSァダ プタ 42の内側端面が着脱自在に取り付けられ、その外側端面側から内視鏡 3のスコ ープコネクタ 41が接続される。
この AWSアダプタ 42の詳細を図 5に示す。図 5Aは AWSアダプタ 42の正面図、図 5B及び図 5Cは左及び右側面図、図 5D及び図 5Eは、図 5Aの A— A' 及び B— B ' 断面図をそれぞれ示す。
この AWSアダプタ 42には、その前面の凹部 42aにスコープコネクタ 41が挿入され 、その場合、この凹部内に設けた貫通孔 42bにスコープコネクタ 41における電気コネ クタ部分が挿入され、この貫通孔 42b内に臨むスコープ用電気コネクタ 43に接続さ れる。
また、この貫通孔 42bの下側に送気送水口金 42cと吸引口金 42dと力設けてあり、 スコープコネクタ 41における送気送水口金 63及び吸引口金 64 (図 6及び図 7参照) がそれぞれ接続される。
[0017] なお、 AWSアダプタ 42の基端面側には、 AWSアダプタ取り付け部 40aから突出 するピンチバルブ 45を収納する凹部 42fが設けてある。
図 5Eに示すように AWSアダプタ 42に設けた送気送水口金 42cは、これに連通す る内部の管路が分岐し、 AWSユニット 4の送気コネクタ 44に接続される送気口金 42 eと、側方に突出する送水口金 46とになる。また、吸引口金 42dは、これに連通する 管路が側方に屈曲して側面に突出する吸引口金 47になると共に、途中で例えば上 方に分岐したリリーフ管路 47aとなり、このリリーフ管路 47aは途中でピンチバルブ 45 に挟まれた後、その上端は開口している。
このリリーフ管路 47aは、吸引手段を形成する図示しない吸引ポンプを常時動作状 態に設定した場合には、通常ピンチバルブ 45により解放状態に設定されており、吸 引操作が行われた場合にピンチバルブ 45が駆動される。そして、このピンチノ レブ 4 5により、リリーフ管路 47aが閉じられることにより解放が止められ、吸引の動作が行わ れるようになる。
[0018] これら送水口金 46と吸引口金 47には、図 3等に示すように、送水タンク 48と(吸引 チューブ 49aを介して途中に吸引タンク 49bが介挿されて)吸引器とにそれぞれ接続 される。送水タンク 48は、 AWSユニット 4の送水タンク用コネクタ 50に接続される。な お、 AWSユニット 4の前面におけるスコープコネクタ 40の上部側に操作パネル 4aが 設けてある。
次に図 7及び図 8を参照して本発明の実施例 1の内視鏡 3の具体的な構成を説明 する。 なお、図 8 (A)は内視鏡 3の操作部付近を側方から示し、図 8 (B)は図 8 (A) の右側から見た正面図を示し、図 8 (C)は図 8 (A)の左側力 見た背面図を示し、図 8 (D)は図 8 (A)の上から見た平面図を示す。また、図 8 (E)は、最適に近い傾斜面 の角度範囲の例を示す。
図 1において、その概略を説明したように、軟性の内視鏡 3は、細長で軟性の挿入 部 21及びその後端に設けられた操作部 22を有する内視鏡本体 18と、この内視鏡本 体 18における操作部 22の基端 (前端)付近に設けた (チューブユニット接続用)コネ クタ部 51に、その基端の総合コネクタ部 52が着脱自在に接続される使 、捨てタイプ (ディスポタイプと略記)のチューブユニット 19と力もなる。
[0019] このチューブユニット 19の末端には AWSユニット 4に着脱自在に接続される上述 のスコープコネクタ 41が設けてある。
挿入部 21は、この挿入部 21の先端に設けた硬質の先端部 24と、その先端部 24の 後端に設けられた湾曲自在の湾曲部 27と、この湾曲部 27の後端力も操作部 22まで の細長の軟性部(蛇管部) 53とからなる。この軟性部 53における途中の複数箇所、 具体的には 2箇所には、電圧を印加することにより伸縮し、硬度も変化させることがで きる導電性高分子人工筋肉(EPAMと略記)等により形成される硬度可変用ァクチュ エータ 54A、 54Bとが設けてある。
挿入部 21の先端部 24に設けた照明窓の内側には、照明手段として例えば発光ダ ィオード(LEDと略記) 56が取り付けられ、この LED56の照明光はこの LED56に一 体的に取り付けた照明レンズを介して前方に出射され、患部等の被写体を照明する 。なお、照明手段を形成する発光素子としては、 LED56に限定されるものでなぐ L D (レーザダイオード)等を用いて形成することもできる。
[0020] また、この照明窓に隣接して設けた観察窓には、図示しない対物レンズが取り付け られ、その結像位置には、ゲイン可変の機能を内蔵した CCD25が配置され、被写体 を撮像する撮像手段が形成されて 、る。
LED56及び CCD25にそれぞれ一端が接続され、挿入部 21内に揷通された信号 線は、操作部 22内部に設けられ、集中制御処理 (集約制御処理)を行う制御回路 57 に接続されている。
また、挿入部 21内には、その長手方向に沿って所定間隔で UPDコイル 58が複数 配置され、各 UPDコイル 58に接続された信号線は、操作部 22内に設けた UPDコィ ル駆動ユニット 59を介して制御回路 57に接続されている。
また、湾曲部 27における外皮内側における周方向の 4箇所には、その長手方向に EPAMを配置して形成したアングル素子(湾曲素子)としてのアングル用ァクチユエ ータ 27aが配置されている。また、このアングル用ァクチユエータ 27a及び硬度可変 用ァクチユエータ 54A、 54Bもそれぞれ信号線を介して制御回路 57に接続されて ヽ る。制御回路 57は、例えばスィッチ基板 57aとトラックボール基板 57bとに電子回路 素子を実装して構成されて!ヽる。
[0021] アングル用ァクチユエータ 27a及び硬度可変用ァクチユエータ 54A、 54Bに用いら れる EPAMを図 9 (A)に示す。 EPAMは、例えば板形状の両面に電極が取り付けら れ、電圧を印加することにより、例えば図 9 (B)に示すように厚み方向に収縮、長手方 向に伸長させることができる。なお、この EPAMは、図 9 (C)に示すように例えば印加 する電圧による電界強度 Eの略 2乗に比例して歪み量を可変することができる。
アングル用ァクチユエータ 27aとして利用する場合には、ワイヤ形状等に形成して 一方を伸長させ、反対側を収縮させることにより、通常のワイヤによる機能と同様に湾 曲部 27を湾曲させることができる。また、この伸長或いは収縮により、その硬度を可 変させることができ、硬度可変用ァクチユエータ 54A、 54Bではその機能を利用して その部分の硬度を可変可能にして 、る。
[0022] また、挿入部 21内には、送気送水管路 60a及び吸引管路 61aとが挿通されており 、その後端はコネクタ部 51において開口した管路コネクタ 51aとなっている。そして、 この管路コネクタ 51aには、チューブユニット 19の基端の総合コネクタ部 52における 管路コネクタ 52aが着脱自在に接続される。
そして、送気送水管路 60aは、チューブユニット 19内に挿通された送気送水管路 6 Obに接続され、吸引管路 61aは、チューブユニット 19内に挿通された吸引管路 61b に接続されると共に、管路コネクタ 52a内で分岐して外部に開口し、鉗子等の処置具 を挿入可能とする挿入口(鉗子口ともいう) 62と連通する。この鉗子口 62は、鉗子栓 62aにより、使用しない場合には閉塞される。
これら送気送水管路 60b及び吸弓 I管路 6 lbの後端は、スコープコネクタ 41にお ヽ て、送気送水口金 63及び吸引口金 64となる。
[0023] 送気送水口金 63及び吸引口金 64は、図 4及び図 5等に示した AWSアダプタ 42の 送気送水口金 42c及び吸引口金 42dにそれぞれ接続される。そして、図 5に示すよう に、この AWSアダプタ 42の内部において送気送水口金 42cは、送気管路と送水管 路に分岐し、送気管路は AWSュ-ット 4内部の送気用ポンプ 65に電磁弁 B 1を介揷 して接続され、送水管路は、送水タンク 48に接続される。また、この送水タンク 48も、 途中に電磁弁 B2を介して送気用ポンプ 65に接続される。
送気用ポンプ 65、電磁弁 B1及び B2は、制御線 (駆動線)により AWS制御ユニット 66と接続され、この AWS制御ユニット 66により開閉が制御され、送気及び送水を行 うことができるようにしている。なお、 AWS制御ユニット 66は、ピンチバルブ 45の開閉 の制御により、吸引の動作制御も行う。
また、内視鏡本体 18の操作部 22には、術者が把持する把持部 68が設けられてい る。本実施例においては、図 8 (A)〜図 8 (D)に示すように、この把持部 68は、操作 部 22における (挿入部 21側と反対側となる)後端 (基端)付近の、例えば円筒体形状 の側面部分により形成されている。
[0024] この把持部 68には、この把持部 68を含むその周辺部に、レリーズ、フリーズ等のリ モートコントロール操作(リモコン操作と略記)を行う、例えば 3つのスコープスィッチ S Wl, SW2, SW3が把持部 68の長手方向の軸に沿って設けてあり、それぞれ制御 回路 57 (図 7参照)に接続されている。
さらに把持部 68 (或いは操作部 22)の後端 (基端)に設けられた基端面 (通常、図 8 のように基端側が上に設定されて内視鏡検査に使用されるので上端面ともいう)は、 傾斜面 Saにしてあり、この傾斜面 Saにおけるスコープスィッチ SW1, SW2, SW3力 S 設けられた位置と反対側に近い付近に、湾曲部 27の湾曲指示操作を行う機能と、こ の湾曲指示操作とは異なる遠隔操作 (リモコン操作)の機能とを兼ねる指示操作手段 としてのトラックボール 69が設けてある。このトラックボール 69は、防水構造であり、ァ ングル操作 (湾曲操作)や、アングル操作カゝら切り換えて他のリモコン操作の設定等 を行うことができる。
[0025] このトラックボール 69は、回転自在に保持され、その回転量は防水膜で覆われたェ ンコーダにより検出される構造となっている。
より具体的には、トラックボール 69周辺部の概略の構造は、図 7に示すようになって いる。
操作部 22の上端の傾斜面 Saには、略半球形状の凹部が設けられ、その凹部の周 囲における直交する 2箇所に磁気センサとしての例えばホール素子 11 la、 11 lbが 配置され、各ホール素子 l l la、 11 lbの検出信号は、トラックボール基板 57bを介し て制御回路 57に入力される。
また、この凹部は、伸縮性のある防水膜 112で水密的に覆われており、この防水膜 112で覆われた凹部の外側から球状のボール 69aが収納される。このボール 69aの 表面には、 N極と S極とが 2次元的に交互に配置された構造にしている。
そして、ユーザがこのボール 69aを指で回転させる操作を行うことによりボール 69a の回転と共に、ボール 69aの表面上の磁極が動き、その際の磁界の変化量をホール 素子 l l la、 11 lbでボール 69aに対して非接触で検出することにより、直交する 2方 向に対するボール 69aの移動方向及び移動量を検出できるようにして 、る。
[0026] また、防水膜 112で水密的に覆われた凹部に近接して、スィッチ 113が例えばトラ ックボール基板 57b上に設けてあり、ユーザがボール 69aを凹部側に押し込む或い は押圧する操作を行うことにより、押し込まれたボール 69aによってスィッチ 113の接 点を OFFから ON或!、は ONから OFFにできるようにして!/、る。このスィッチ 113によ るスィッチ検知信号も制御回路 57に入力される。なお、ボール 69aは、スィッチ 113 の周囲には、コイルパネ 114が配置され、ボール 69aを押し込む操作を止めると、ボ ール 69aは凹部側に戻される。
本実施例では、このような構成のトラックボール 69を設けることにより、ユーザがボ ール 69aの回転操作を行うことにより、湾曲部 27に対して、任意の方向に湾曲指示 の操作を行えるようにすると共に、後述するようにボール 69aを押し込む操作によるス イッチ 113の ONZOFFにより湾曲指示の操作機能力 他の機能に切り替えて使用 できる切替手段を設けていることが特徴の 1つとなっている。
[0027] なお、上述の説明においては、ボール 69aの表面に N, Sの磁極を 2次元的に配置 し、ボール 69aが回転移動された場合、その際の磁界の変化をホール素子 11 la、 1 lbにより検出することによって、ボール 69aの移動方向及びその移動量を検出する 磁気的な方法で検出する構造にして 、るが、以下のように光学式に検出するようにし ても良い。
ボール 69aの表面に 2次元的に所定のピッチで例えば (反射率の低い)黒点を設け (他の部分は反射率が高 ヽ白等にする)、かつボール 69aが収納される凹部周囲に おける防水膜 112の 2箇所を透明部材で形成して防水膜 112の内側に配置した光 学センサとしての例えばフォトリフレクタをそれぞれ配置する。
そして、各フォトリフレクタにより透明部材を介してボール 69a表面に光を互いに直 交する方向の移動を検出できるように照射し、その反射光を受光することによりボー ル 69aが回転された場合、直交する方向の検出及び移動量(回転量)を光学的に検 出するようにしても良い。
[0028] なお、スィッチ 113の代わりに圧力を検知する圧力センサにより、ユーザによるボー ル 69aの押し込み操作或いは押圧操作を検知するようにしても良い。つまり、圧力セ ンサの出力を比較器で比較し、所定値以上の圧力が検知された場合には、切替操 作が行われたとして対応する制御処理を行うようにしても良 ヽ。
また、この操作部 22の後端付近に設けられた把持部 68における長手方向の両端 付近を連結する略 U字形状のフック 70が設けてあり、図 8 (B)に示すように術者が右 手 (或いは左手)で把持するためにフック 70の内側に手の指を入れるため、把持部 6 8をしつ力りと把持しない場合においても、内視鏡 3がその重みで落下することを有効 に防止できる。
つまり、内視鏡 3がその重みで落下しょうとしても、フック 70がその下側の手に当た つて、内視鏡 3の落下を防止できるようにしている。このように、本実施例においては 、術者が把持部 68をしつかりと把持 (保持)しないでも、内視鏡 3がその重みで下方に 落下してしまうのを有効に防止できる。従って、術者は、把持部 68を把持して各種の 操作を行ったような場合に、その操作により把持した手或いは指が疲労した場合に おいては、把持部 68を把持 (保持)することを止めてもフック 70内に手の一部を入れ ておれば、内視鏡 3の脱落等を防止でき、操作性を向上できる。
また、図 8 (A)〜図 8 (C)に示すように、この傾斜面 Saにおけるトラックボール 69の 両側には、送気送水スィッチ SW4,吸引スィッチ SW5が左右対称に配置されている このトラックボール 69及びスコープスィッチ SW4, SW5も制御回路 57に接続され ている。図 8 (A)〜図 8 (D)によりさらに説明すると、操作部 22或いは把持部 68は、 図 8 (B)に示す正面図において、操作部 22或いは把持部 68の長手方向に延びる( 基準線としての)中心線 Oに関して左右対称な形状であり、この中心線 O上となる位 置の傾斜面 Saには、トラックボール 69が配置されている。そして、このトラックボール 69の両側に送気送水スィッチ SW4,吸引スィッチ SW5が左右対称な位置にそれぞ れ配置されている。
また、この正面図の反対側の背面図は、図 8 (C)となり、この背面図においても、そ の中心線 Oに関して左右対称な形状であり、この中心線 O上に沿うようにして、把持 部 68の外表面に 3つのスコープスィッチ SW1, SW2, SW3が配置されている。 [0030] また、本実施例においては、図 8 (A)に示すように傾斜面 Saは、把持部 68の中心 線 O或いは側面と平行な線と 90° より大きい角度となる鈍角となる角度 φで形成され ている。換言すると、傾斜面 Saは、把持部 68の中心線 Oに垂直な面と Θの角度をな す斜面状に形成されており、この傾斜面 Saにおける低部側の位置にトラックボール 6 9及び送気送水スィッチ SW4,吸引スィッチ SW5が左右対称に設けてある。そして、 図 8 (B)に示すように把持した手の親指によりトラックボール 69等を容易に操作できる ようにしている。
上述のように傾斜面 Saは、中心線 Oに対して鈍角をなす角度 φ、つまり 90° 力も 1 80° の角度以内であれば良好に操作できる力 より具体的には、図 8 (E)に示すよう に角度 φ 1の 120° から角度 φ 2の 150° の角度以内であると、さらに良好な操作性 を確保できる。
このように本実施例においては、操作部 22に設けたトラックボール 69等の操作手 段 (指示入力部)を把持部 68の長手方向の中心線 Oに関して左右対称となるように 配置して、術者が右手或いは左手の!/、ずれの手で把持した場合にも良好に操作で きるようにして 、ることが特徴の 1つとなって!/、る。
[0031] また、把持部 68には、その把持部 68の長手方向の略両端を略 U字形状にして連 結したフック 70を設けることにより、術者が把持部 68を仮に不十分に把持した状態に おいても、フック 70の内側に人差し指等が挿入されているので、内視鏡 3がその重量 により下方に落下しょうとした場合には、フック 70が人差し指等により規制されて、内 視鏡 3の落下を有効に防止できる機能を持つ。
また、本実施例においては、把持部 68を操作部 22の後端付近に形成し、この把持 部 68の位置よりも挿入部 21寄りの位置にチューブユニット 19との接続部を設けるよう にしているので、把持部 68を把持した場合の重心の位置が、中心軸の位置力 偏心 することを低減ィ匕することができる。
つまり、従来例における把持部の位置よりも後方側(上部側)の位置からチューブュ ニット 19を側方に延出すると、その場合の重心の位置がチューブユニットによる重量 で偏心し易くなる力 本実施例においては把持部 68よりも挿入部 21側、つまり下方 側の位置力もチューブユニット 19が側方に延出されることになるため、重心位置の偏 心量を小さくでき、操作性を向上できる。
[0032] また、本実施例の内視鏡 3においても、術者等の操作者 (ユーザ)が把持部 68を左 手或いは右手で把持した場合、その人差し指の側部付近にフック 70の内面側が軽く 触れるような状態となるので、仮に重心位置が偏心して、中心軸が傾く(つまり操作部 22の長手方向が傾く)ように作用してもフック 70が手に当たり、その傾きを規制でき、 良好な操作性を確保できる。
図 7に示すように、制御回路 57から延出された電源線 71a及び信号線 71bは、コネ クタ部 51及び総合コネクタ部 52において形成される接点レス伝送部 72a, 72bを介 してチューブユニット 19内を揷通された電源線 73a及び信号線 73bと接点レスにより 電気的に接続される。これら電源線 73a及び信号線 73bは、スコープコネクタ 41にお V、て電気コネクタ 74を形成する電源 &信号端子に接続されて 、る。
そして、ユーザは、このスコープコネクタ 41を AWSユニット 4に接続することにより、 図 6に示すように AWSユニット 4のスコープ用電気コネクタ 43を介して電源線 73aは 、電源ユニット 75に接続され、信号線 73bは、(電源ユニット 75を介して) UPDュ-ッ ト 76と送受信ユニット 77と、 AWS制御ユニット 66に接続される。なお、送受信ュ-ッ ト 77は、無線による電波の送受信を行うアンテナ部 77aと接続されて 、る。
[0033] なお、接点レス伝送部 72a、 72bは、それぞれ 1対のコイルが近接するようにして電 磁結合するトランスを形成する構造にしている。つまり、電源線 71aの端部は、接点レ ス伝送部 72aを形成するコイルに接続され、また他方の電源線 73aの端部も接点レス 伝送部 72aにお ヽて前記コイルに近接するコイルに接続されて!、る。
そして、電源線 73aにより伝送された交流電力は、接点レス伝送部 72aにおいて、 電磁結合するコイルを経て電源線 7 la側に電力が伝達される
また、信号線 71bの端部は、接点レス伝送部 72bを形成するコイルに接続され、ま た他方の信号線 73bの端部も接点レス伝送部 72bにおいて前記コイルに近接するコ ィルに接続されている。
電磁結合してトランスを形成することにより、対となるコイルを経て信号線 7 lb側から 信号線 73b側に信号が伝達されると共に、逆方向にも信号が伝達される。
[0034] このように本実施例の内視鏡 3は、内視鏡本体 18をチューブユニット 19と接点レス で着脱自在に接続する構成にして洗浄や滅菌等を繰り返し行っても、電気接点の場 合に発生する腐食などの影響を防止できるようにして 、ることも特徴になって 、る。 また、図 7に示すように送気送水管路 60aと吸引管路 61aの途中には、それぞれ透 明度センサ 143が設けてあり、透明チューブでそれぞれ形成された送気送水管路 60 aと吸引管路 61aの各管路を光を透過させて管路の内壁の汚れ具合や、管路内部を 通過する流体の透明度を検出できるようにして 、る。
透明度センサ 143は信号線により制御回路 57に接続されている。図 10A及び図 1 OBは、透明度センサ 143による洗浄レベル検出の作用の説明図を示す。
図 10Aに示すように透明チューブで形成された送気送水管路 60a (吸引管路 61a でも同様)の外周には対向するようにフォトリフレクタ 144と反射板 145とが配置され て透明度センサ 143が形成されている。
[0035] そして、図 10Bに示すようにフォトリフレクタ 144を構成する発光素子による光は反 射板 145側に出射され、反射板 145で反射された反射光をフォトリフレクタ 144を構 成する受光素子により受光する。
この場合、実際には、フォトリフレクタ 144と反射板 145との間には透明チューブで 形成された送気送水管路 60a等の透過率検出体 146が配置されているので、送気 送水管路 60aの内側に透明な洗浄液を流して送気送水管路 60aの内壁側を洗浄し た場合、内壁面が清浄な状態になると、フォトリフレクタ 144の受光素子により受光さ れる光量が増大して、洗浄具合を検知できるようにして ヽる。
従って、この機能により、送気送水管路 60aの内壁面と吸引管路 61aの内壁面との 洗净レベルを定量的に検出できる。
なお、この場合の説明では、洗浄液で洗浄する場合における作用で説明したが、 内視鏡検査中等において、透明度センサ 143の検出出力を参照することにより、送 気送水管路 60aの内壁面と吸弓 I管路 6 laの内壁面の汚れ具合を知ることもできる。
[0036] 図 11は、内視鏡本体 18の操作部 22内に配置された制御回路 57等と、挿入部 21 の各部に配置された主要構成要素における電気系の構成を示す。
図 11における左側の下部に示す揷入部 21の先端部 24には、 CCD25と LED56と が配置され、図面中その上に記載された湾曲部 27にはアングル用ァクチユエ一タ( 本実施例では具体的には EPAM) 27a及びエンコーダ 27cが配置され、図面中その 上に記載された軟性部 53には硬度可変用ァクチユエータ (本実施例では具体的に は EPAM) 54及びエンコーダ 54cがそれぞれ配置されている。また、この軟性部 53 には、透明度センサ 143と UPDコイル 58が配置されている。
また、挿入部 21の軟性部 53の上に記載された操作部 22の表面には、トラックボー ル 69、送気送水 SW(SW4)、吸引 SW(SW5)、スコープ SW(SW1〜SW3)が配置 される。なお、後述するようにトラックボール 69の操作により、アングル操作と他の機 能の選択設定する機能が割り付けられて 、る。
[0037] 図 11の左側に示したように、これらは信号線を介してその右側に示した操作部 22 の内部の殆どを含む制御回路 57 (但し、 UPDコイル駆動ユニット 59等を除く)と接続 され、制御回路 57は、それらの機能の駆動制御や信号処理等を行う。
制御回路 57は、制御状態を管理する CPU等により構成される状態管理部 81を有 し、この状態管理部 81は、各部の状態を保持 (記憶)する状態保持メモリ 82と接続さ れている。この状態保持メモリ 82は、制御情報格納手段としてのプログラム格納メモリ 82aを有し、このプログラム格納メモリ 82aに格納される制御情報としてのプログラム データを書き換えることにより、図 11に示す構成要素を変更した場合にも、状態管理 部 81 (を構成する CPU)は、その変更した構成に対応した制御 (管理)を行えるように している。
また、この状態保持メモリ 82或いは少なくともプログラム保持メモリ 82aは、例えば不 揮発性で電気的に書き換え可能なフラッシュメモリ或いは EEPROM等で構成され、 状態管理部 81を介してプログラムデータの変更を簡単に行えるようにして!/、る。
[0038] 例えば信号線 71bを介して、つまり以下の有線による送受信ユニット 83を介して状 態管理部 81に対して、プログラムデータの変更のコマンドを送り、そのコマンドの後 に書き換えるプログラムデータを AWSユニット 4側力も送信することによりプログラム データの変更を行えるようにしている。また、バージョンアップ等も信号線 71bを介し て容易に行えるようにして ヽる。
また、この状態保持メモリ 82に、以下のように各内視鏡 3に固有な機種情報や使用 状況に対応した個体情報を書き込んで保持し、その情報を有効利用できるようにして も良い。具体的には、状態保持メモリ 82には、例えば内視鏡 3の機種情報 (例えば、 CCD25の種類、挿入部長などの情報)を保持すると共に、内視鏡検査等の使用状 況によって異なる各内視鏡 3の個体別情報 (例えば、使用時間(内視鏡検査の通算 或いは積算の使用時間)、洗浄回数、調整値、保守履歴などの情報)が保持され、こ れらの情報はシステム動作の決定やユーザへの情報提供などに利用される。
[0039] またこれらの情報は、内視鏡システム制御装置 5や図示しない洗浄装置など外部か らの編集も可能としている。
このようにすることにより、状態保持メモリ 82を従来のスコープ IDの機能を兼ねるこ とで共有して利用することで、スコープ IDに持たす情報 (データ)を有効に活用できる また、この状態保持メモリ 82を有しているので、別途スコープ IDを設ける必要がな いし、既存のスコープ IDよりも高機能化でき、より詳細に適切な設定、調整、管理、処 理等を行うことが可能となる。
上記のように状態管理部 81は、 AWSユニット 4と有線で通信を行う有線方式の送 受信ユニット 83と接続されて 、る。
また、この状態管理部 81は、照明を制御する照明制御部 84を介して、この照明制 御部 84により制御される LED駆動部 85を制御する。この LED駆動部 85は、照明手 段となる LED56を発光させる LED駆動信号を LED56に印加する。
[0040] この LED56の発光により、照明された患部等の被写体は、観察窓に取り付けられ た図示しない対物レンズにより、その結像位置に配置された CCD25の撮像面に結 像され、この CCD25により光電変換される。
この CCD25は、状態管理部 81により制御される CCD駆動部 86からの CCD駆動 信号の印加により、光電変換して蓄積した信号電荷を撮像信号として出力する。この 撮像信号は、 AZDコンバータ (ADCと略記) 87によりアナログ信号力もデジタル信 号に変換された後、状態管理部 81に入力されると共に、デジタル信号 (画像データ) が画像メモリ 88に格納される。この画像メモリ 88の画像データは、送受信ユニット 83 のデータ送信部 1^ に送られる。
そして、電気コネクタ 15からチューブユニット 19内の信号線 73bを経て AWSュ-ッ ト 4側に伝送される。さらに AWSユニット 4力 無線で内視鏡システム制御装置 5に伝 送される。
[0041] 図 6に示すように内視鏡システム制御装置 5に伝送された画像データは、無線で送 受信ユニット 101により受信され、画像処理ユニット 116により画像処理されて映像信 号が生成され、内視鏡システム 1の全体を制御するシステム制御ユニット 117を経て モニタ用コネクタ 35から観察モニタ 6に映像信号が出力され、観察モニタ 6の表示面 には内視鏡画像が表示される。なお、図 6において、電源ユニット 100は、送受信ュ ニット 101 ,画像処理ュ-ット 116及びシステム制御ュ-ット 117に動作用の電力を 供給する。
図 11に示すように上記 ADC87の出力信号は、明るさ検出部 89に送られ、明るさ 検出部 89により検出された画像の明るさの情報は、状態管理部 81に送られる。状態 管理部 81は、この情報により、照明制御部 84を介して LED56による照明光量を適 正な明るさとなるように調光制御を行う。
また、状態管理部 81は、アングル制御部 91を介してァクチユエータ駆動部 92を制 御し、このァクチユエータ駆動部 92によりアングル用ァクチユエータ(EPAM) 27aを 駆動する制御をする。なお、このアングル用ァクチユエータ(EPAM) 27aの駆動量 はエンコーダ 27cにより検出され、駆動量が指示値に対応する値に一致するように制 御される。
[0042] また、状態管理部 81は、硬度可変制御部 93を介してァクチユエータ駆動部 94を制 御し、このァクチユエータ駆動部 94により硬度可変用ァクチユエータ(EPAM) 54 (こ こでは 54A、 54Bを代表して 1つで示している)を駆動するのを制御する。なお、この 硬度可変用ァクチユエータ (EPAM) 54の駆動量はエンコーダ 54cにより検出され、 その駆動量が指示値に対応する値となるように制御される。
また、軟性部 53内に設けた透明度センサ 143による検出信号は、透明度検出部 1 48により透明度に対応する信号データに変換された後、状態管理部 81に入力され 、状態管理部 81は状態保持メモリ 82等に予め格納された透明度の基準値と比較し て、その基準値に達した場合には、その情報を送受信ユニット 83から AWSユニット 4 を経て内視鏡システム制御装置 5側に送信し、観察モニタ 6に基準値に達したことを 表示する。
また、この状態管理部 81には、操作部 22に設けられたトラックボール 69等力もの 操作量に対応するトラックボール変位検出部 95を介して入力される。
[0043] このトラックボール変位検出部 95は、トラックボール 69のボール 69aの回転方向及 び回転量を検出するホール素子 11 la, 11 lbを有すると共〖こ、スィッチ 113の ONZ OFFを検出する。
また、送気送水 SW、吸引 SW、スコープ SWによる ON等のスィッチ押しの操作は、 スィッチ押し検出部 96により検出され、その検出された情報は状態管理部 81に入力 される。
また、制御回路 57は、電源伝送受信部 97及び電源発生部 98とを有する。電源伝 送受信部 97は、具体的には操作部 22においては接点レス伝送ユニット 51b、チュー ブユニット 19の末端では電気コネクタ 74である。そして、電源発生部 98により伝送さ れた電力は電源発生部 98において直流電源に変換される。電源発生部 98により生 成された電源は、制御回路 57内部の各部に、その動作に必要な電力を供給する。
[0044] 本実施例を備えた内視鏡システム 1では、電源を投入した場合には観察モニタ 6に は、例えば図 12Aのように各種の画像が表示される。この場合、患者情報等を表示 する情報表示領域 Rj、内視鏡画像の表示領域 Ri、 UPD画像の表示領域 Ru、フリー ズ画像の表示領域 Rf、及びアングル形状の表示領域 Raの他にメニュー表示領域 R mとが設けてあり、このメニュー表示領域 Rmには、メニューが表示される。
メニュー表示領域 Rmに表示されるメニューとしては、図 12Bに示すメインメニュー が表示される。このメインメニューには、スコープスィッチ、アングル感度、挿入部硬度 、ズーム、画像強調、送気量と共に、前のメニュー画面に戻る操作指示を行う戻るの 項目と、メニューの終了の操作指示をする終了の項目とが表示される。
そして、ユーザは、トラックボール 69の上下方向や左右方向への回転操作により選 択枠或いはカーソルが移動させることができ、例えばスコープスィッチの項目に移動 するとその枠が太く表示されて選択されていることを示す表示となる。
[0045] さらにトラックボール 69の両側に配置された一方のスコープスィッチ(例えば) SW4 を押して決定操作を行うことにより、図 12Cに示すように 5つのスコープスィッチ SW1 力 SW5に割り当てる機能を選択設定することができるようにして!/、る。 また、例えば送気量を変更設定したい場合には、送気量の項目を選択設定すれば 良い。この場合、トラックボール 69の操作により、送気量を増大したり、減少させる指 示操作を行うことができる。このように、通常の ONZOFFするスィッチでは、送気量 を増大したり、減少させる指示操作を簡単に行うことがしにくいが、本実施例では例え ばトラックボール 69を上方向に回転することにより、送気量を増大させる指示信号を 発生させ、トラックボール 69を下方向に回転することにより、送気量を減少させる指示 信号を発生させることが簡単にできるし、ユーザに対する操作性を大幅に向上できる また、図 12Bに示すアングル感度項目(選択項目)に対しても、トラックボール 69の 回転操作によりアングル感度を高くしたり、低くする指示操作を簡単に行うことができ る。また、画像強調等の場合にも同様に適切な指示操作を行うことができる。
[0046] このように本実施例においては、トラックボール 69は、湾曲部 27を所望の方向に湾 曲させる指示操作 (指示入力)を行う機能を持つと共に、湾曲操作とは異なる機能、 より具体的には把持部 68周辺部に設けたスコープスィッチ SW1〜SW5に機能を割 り付ける操作等を行えるようにして、操作性を向上して ヽる。
つまり、従来例においても、操作部周辺部に設けられた複数のスコープスィッチに 対して、割り付ける機能を変更設定できるものがあるが、内視鏡が接続されるビデオ プロセッサ等の信号処理装置側で操作する必要があつたため、操作性が低い欠点 があったのを改善できるようにして!/、る。
また、本実施例においては、単に ONZOFFするスコープスィッチ SW1〜SW5で は、操作 (指示操作)することが困難な指示操作機能に対しても、上述したようにトラッ クボール 69による指示操作で簡単に行うことができるようにしている。
[0047] 次に、このような構成による内視鏡システム 1の作用を説明する。
内視鏡検査を実施する前準備として、まず内視鏡本体 18の操作部 22のコネクタ部 51にディスポタイプのチューブユニット 19の総合コネクタ部 52を接続する。この場合 、接点レス伝送部 72a、 72b間は、互いに絶縁かつ防水状態で接続されることになる 。この接続により、内視鏡 3の準備は完了する。 次に、チューブユニット 19のスコープコネクタ 41を AWSユニット 4のコネクタ 40に接 続する。この部分はワンタッチ接続により、各種管路、電源線、信号線、光接続が一 度の接続動作で完了する。従来の内視鏡システムのように各種管路の接続や、電気 コネクタの接続などをその都度それぞれ行う必要はない。
[0048] また、ユーザは、 AWSユニット 4に UPDコイルユニット 8を接続し、内視鏡システム 制御装置 5を、観察モニタ 6に接続する。また、必要に応じて、内視鏡システム制御 装置 5を画像記録ユニット 7等と接続することにより、内視鏡システム 1のセットアップ が完了する。
次に AWSユニット 4及び内視鏡システム制御装置 5の電源をオンする。すると、 A WSユニット 4内の各部が動作状態になり電源ユニット 75は、電源線を介して内視鏡 3側に電力を供給できる状態になる。
この場合、 AWSユニット 4は最初は、電力の供給を OFFにして、タイマを起動して、 一定時間内に内視鏡 3側力 正しく信号が返されることを確認した後、電力を継続的 に供給するようにする。
[0049] そして、術者は、この内視鏡 3の挿入部 21を患者の体腔内に挿入することにより、 挿入部 21の先端部 24に設けられた CCD25により体腔内の患部等の被写体が撮像 される。撮像された画像データは、 AWSユニット 4を経て内視鏡システム制御装置 5 に無線で送信され、画像処理されて映像信号が生成され、被写体の画像が観察モ ユタ 6の表示面に内視鏡画像として表示される。従って、術者は、その内視鏡画像を 観察することにより、患部等に対する診断を行い、必要に応じて処置具を使用して治 療のための処置を行うこともできる。
本実施例の内視鏡 3においては、図 8に示すように把持部 68の長手方向の中心線 Oに対して、アングル用指示入力部の機能を持つトラックボール 69、フリーズ指示操 作等の各種の操作指示を行うスコープスィッチ SW1〜SW3、送気送水スィッチ(SW 4)及び吸引スィッチ(SW5)とが左右対称に設けてある。
[0050] 従って、例えば図 8 (B)に示すように術者が右手で、操作部 22の把持部 68を把持 した場合、親指により操作し易い位置にトラックボール 69が位置し、その両側に左右 対称に配置された送気送水スィッチ(SW4)及び吸引スィッチ(SW5)も簡単に操作 することができる。
また、把持した場合における人差し指、中指でそれぞれ把持する位置の付近にそ れぞれスコープスィッチ SW1と SW2とが位置し、さらに小指で把持する位置の付近 にスコープスィッチ SW3が位置する。
従って、術者は、把持した右手により良好な操作性のもとで各種の操作を行うことが できる。
また、左手で把持する術者の場合においても、把持部 68を把持する外周面の把持 位置は、右手で把持する側部と対向する側部側となるが、各指の位置は、指示入力 部に対しては左手で把持する場合と同様となる。
[0051] つまり、術者が左手で操作部 22の把持部 68を把持した場合、親指により操作し易 Vヽ位置にトラックボール 69が位置し、その両側に左右対称に配置された送気送水ス イッチ(SW4)及び吸引スィッチ(SW5)も操作することができる。
また、把持した場合における人差し指、中指でそれぞれ把持する位置の付近にそ れぞれスコープスィッチ SW1と SW2とが位置し、さらに小指で把持する位置の付近 にスコープスィッチ SW3が位置する。
従って、術者は、把持した左手により良好な操作性のもとで各種の操作を行うことが できる。
また、上述したように本実施例においては、把持部 68の長手方向の両側を連結し てその内側に把持する手が通されるようになるフック 70が設けてあるので、把持部 68 をしつかりと保持しなくても、内視鏡 3がその重量で落下することを有効に防止できる
[0052] また、本実施例では、図 12に示したようにスコープスィッチ SW1〜SW5に対する 機能の割り付けを変更設定することもできる。従って、それぞれの術者は、最も操作し 易いようにスコープスィッチ SW1〜SW5に対する機能の割り付けを変更設定して内 視鏡検査を行うこともできる。
また、トラックボール 69にアングル操作とは異なる機能を割り付けることにより、ユー ザは内視鏡 3を把持した状態で、種々の操作をよりユーザが望む状態で行うこともで きる。 例えば図 12Bにおいて、例えば送気量の項目を選択することにより、送気量を変更 することが容易に行うことができる。このため、送気の指示を行う構成を簡単化するこ とちでさる。
[0053] 次に図 13を参照してアングル操作制御の処理を説明する。アングル制御の処理が 開始すると、ステップ S41に示すように状態管理部 81は、アングル制御が有効力否 かの判断を行う。
本実施例においては、トラックボール 69には、このトラックボール 69が押圧されてい る力否かにより、状態管理部 81は、ステップ S41に示すようにアングル制御有効力否 かの判断を行う。具体的には、状態管理部 81は、トラックボール変位検出部 95の出 力により、トラックボール 69の回転操作による変位操作と押し込み或いは押圧操作と を検出することができる。なお、トラックボール 69が押圧されているとアングル制御が OFFにされる。
状態管理部 81は、トラックボール変位検出部 95の出力により、アングル制御が有 効か否力の判断を行う。
[0054] そして、アングル制御が有効でな 、と判断した場合には、ステップ S45に移り、前の 指令値を保持する。一方、アングル制御が有効と判断した場合には、次のステップ S 42に進み、状態管理部 81は、トラックボール 69の操作によるその状態データの取得 を行う。そして、次のステップ S43において、状態管理部 81は、トラックボール変位検 出部 95の出力により、さらに状態変化が有りか否かの判断を行う。
この場合、状態管理部 81は、状態変化がないと判断した場合には、ステップ S45に 移り、逆に状態変化が有ると判断した場合には、次のステップ S44において、トラック ボール 69の回転方向、回転量に対応する指令値を算出する。
ステップ S44或いは S45の処理の後、ステップ S46に示すように状態管理部 81は、 指令値をアングル制御部 91を介してァクチユエータ駆動部 92に送り、アングル用ァ クチユエータをサーボ処理する。
[0055] つまり、ァクチユエータ駆動部 92は、指令値に基づいてその指令値に対応するアン ダル状態 (湾曲角及び湾曲方向)となるようにアングル用ァクチユエータを駆動する。 その際、アングル用ァクチユエータのアングル状態をエンコーダにより検出し (ステツ プ S47)、このエンコーダにより検出される値が指令値に対応する目的のアングル状 態に一致するようにァクチユエータ駆動部 92は、アングル用ァクチユエータを駆動す る。このようにして、 目的のアングル状態に到達するとアングル制御処理を終了する。 また、本実施例においては、図 12Aに示したように観察モニタ 6の表示面には、ァ ングル形状の表示領域 Raが設けてあり、この表示領域 Raには内視鏡 3の先端側の アングル状態 (湾曲状態)を立体的に表示することにより、術者が内視鏡 3の先端側 のアングル状態を把握し易くして 、る。
[0056] このように内視鏡 3の先端側のアングル状態 (湾曲状態)を立体的に表示する処理 動作を図 14等を参照して以下に説明する。
図 13で示したようにアングル制御処理が開始し、アングル制御が有効に設定される と、図 14のステップ S21に示すように状態管理部 81は、アングル用ァクチユエータ 2 7aの上下方向と左右方向の変位量 AXud、 AXrlのデータを、エンコーダ 27cからァ クチユエータ駆動部 92、アングル制御部 93を介して取り込む。
また、図 15に示すように変位量 Δ Xud及び Δ Xrlをそれぞれ 2乗した加算値の平方 根を算出することにより、アングル用ァクチユエータ 27aのトータルの変位量 ΔΧを算 出する。
[0057] 次のステップ S22において、状態管理部 81は、この状態管理部 81を内蔵した内視 鏡 3の湾曲部データ (具体的には挿入部 21における湾曲部 27の長さ L、直径 D)を 状態保持メモリ 82から読み出して取得する。
そして、次のステップ S 23において、状態管理部 81は、湾曲半径 Rを算出する。こ の場合、湾曲部 27が湾曲された場合、図 16に示すように湾曲部 27は、略円弧状に 湾曲すると近似でき、湾曲の内側となる湾曲部 27の長さ Laと外側となる湾曲部 27の 長さ Lbは、中心に沿った長さ Lから内側では ΔΧ縮み、外側では ΔΧ伸びるとしてそ れぞれ
La = L- ΔΧ= θ · (R-D/2)
Lb=L+ ΔΧ= θ · (R+D/2)
となる。 ここで、 Θは、湾曲部 27を円弧と見なした場合、湾曲半径 Rとした円弧を見込む中 心角を示す。つまり、円弧状の湾曲部 27は、湾曲半径 R、その中心角 Θ上にあると 近似できる。
[0058] これらの関係式 (具体的には、 L= Θ *R)からステップ S 23に示すように状態管理部 81は、例えば以下の中心角 Θの関係式
Θ = 2- ΔΧ/D
を用いることにより、湾曲半径 Rを以下の関係式
R=L-D/ (2- ΔΧ)
より算出する。
図 16は、湾曲部 27が湾曲された場合におけるその湾曲の内側と外側とを含む平 面で示したものであり、挿入部 21の先端側の湾曲部 27の湾曲状態を表示する場合 、例えば図 17に示すように湾曲部 27の基端側を表示の際の Z軸に設定して、湾曲 形状モデルを立体的に表示する。
この場合、例えば上下方向の湾曲を YZ平面に設定し、この YZ平面を観察モニタ 6 の表示面に対応付ける。また、この YZ平面に描画した湾曲形状モデルを、左右方向 の変位量 ΔΧτΙ成分に相当する角 φだけ、図 17に示すように Ζ軸の回りに回転させ たような表示となるように描画する。
[0059] このような表示を行うために、図 14に示すステップ S24において、状態管理部 81は 、 Ζ軸回りの回転角 φを算出する。この回転角 φは、
φ = ( π Ζ2) · (1—ΔΧι ΐΖ ( ΔΧι 1+ ΔΧΓΐ) )
となる。次のステップ S25において、状態管理部 81は、湾曲形状モデルを ΥΖ平面 上にまず描画する。つまり、図 17の点線で示す湾曲形状モデル Maをまず、 ΥΖ平面 上に設定して描画する。
そして、次のステップ S26において、状態管理部 81は、点線で示す湾曲形状モデ ル Maを Z軸の回りで回転角 φだけ回転する。つまり、この湾曲形状モデル Maを Z軸 の回りで回転角 φだけ回転した平面に乗せるよう、実線で示す湾曲形状モデル Mb を立体的に描画する。そして、この湾曲形状表示の処理を終了する。
このように挿入部 21の先端側の湾曲部 27付近を湾曲形状モデル Mbとして表示す ることにより、挿入部 21の先端側の湾曲状態の把握が容易となり、診断等も行い易く なる。
[0060] 次に図 18を参照して、硬度可変操作の制御処理を説明する。
硬度可変操作の制御処理が開始すると、ステップ S51に示すように状態管理部 81 は、硬度可変制御が有効力否かの判断を行う。
具体的には、図 12Bに示したようにメインメニューにより挿入部硬度がスコープスィ ツチ SW1〜SW5に割り付けられており、状態管理部 81は、挿入部硬度のスコープス イッチが押されて有効にされたか否かの判断を行う。
そして、状態管理部 81は、硬度可変制御が有効でないと判断した場合には、ステ ップ S55に移り、前の指令値を保持する。一方、硬度可変制御が有効と判断した場 合には、次のステップ S52に進み、状態管理部 81は、トラックボール 69の操作による その状態データの取得を行う。つまり、この場合には、トラックボール 69は、アングル 指示操作の機能から切り替えられ、硬度を変化させる指示機能に使用され、このトラ ックボール 69の操作によるその状態データが状態管理部 81により取得される。
[0061] この場合、トラックボール 69は、操作し易い位置に設けてあるので、ユーザは、硬度 を変化させる指示を操作性が良い状態で行うことができることになる。
そして、次のステップ S53において、状態管理部 81は、トラックボール変位検出部 9 5の出力により、さらに状態変化が有りか否かの判断を行う。
この場合、状態管理部 81は、状態変化がないと判断した場合には、ステップ S55に 移り、逆に状態変化が有ると判断した場合には、次のステップ S54において、トラック ボール 69の回転方向、回転量に対応する指令値を算出する。
ステップ S54或いは S55の処理の後、ステップ S56に示すように状態管理部 81は、 指令値を硬度可変制御部 93を介してァクチユエータ駆動部 94に送り、硬度可変用 ァクチユエータ 54A或!、は 54Bをサーボ処理する。
[0062] つまり、ァクチユエータ駆動部 94は、指令値に基づいてその指令値に対応する目 的硬度となるように硬度可変用ァクチユエータ 54A或いは 54Bを駆動する。その際、 硬度可変用ァクチユエータ 54A或いは 54Bの硬度可変状態をエンコーダ 54cにより 検出し、このエンコーダ 54cにより検出される値が目的硬度に到達するようにァクチュ エータ駆動部 94は、硬度可変用ァクチユエータ 54A或いは 54Bを駆動する。
このようなサーボ処理を行う最中となるステップ S57において、硬度可変制御部 93 或いは状態管理部 81は、ァクチユエータ駆動部 94により硬度可変用ァクチユエータ 54A或いは 54Bの可変範囲内か否かの判断を行い、この可変範囲から逸脱した場 合にはこの硬度可変制御の処理を終了する。
[0063] また、ステップ S57において、硬度可変用ァクチユエータ 54A或いは 54Bの可変範 囲内の場合には、さらに次のステップ S58において、硬度可変制御部 93或いは状態 管理部 81は、 目的硬度に到達した力否かの判断を行い、 目的硬度に到達していな い場合にはステップ S56に戻り、サーボ処理を続行する。このようにして、 目的硬度 に到達した場合には、硬度可変の制御処理を終了する。
また、 UPDユニット 76は、 UPDコイルユニット 8により、内視鏡 3の揷入部 21の内部 に配置された UPDコイル 58に位置を検出して、挿入部 21の挿入形状を算出し、観 察モニタ 6の表示画面に挿入部形状、つまり UPD画像を表示する。
[0064] 次に、ユーザによるリモコン操作を実現するヒューマンインターフェースの内視鏡 3 側及び内視鏡システム制御装置 5側での処理内容を、図 19及び図 20を参照して説 明する。なお、図 19、図 20中ではヒューマンインターフェースを HMIと略記する。 図 19に示すようにヒューマンインターフェースの処理が開始すると、状態管理部 81 は、アングル有効スィッチが OFFにされるのを待つ。つまり、トラックボール 69が押圧 されてアングル有効スィッチが OFFにされるのを待つ。
そして、アングル有効スィッチが OFFにされると、次のステップ S62に示すように状 態管理部 81は、 GUI (グラフィカルユーザインターフェース)表示メッセージを発行す る。この GUI表示メッセージは、内視鏡 3から AWSユニット 4を経由して無線で内視 鏡システム制御装置 5のシステム制御ユニット 117内の(制御用 CPU)に送られる。
[0065] 状態管理部 81は、 GUI表示メッセージを発行した後、次のステップ S63において、 内視鏡システム制御装置 5側力 GUIの表示完了メッセージの受信待ちの状態とな る。そして、状態管理部 81は、この GUIの表示完了メッセージの受信できない場合 には、ステップ S64に進みリトライ終了の条件に該当するか否かの判断を行い、リトラ ィ終了の条件に該当しない場合にはステップ S63に戻り、逆にリトライ終了の条件に 該当する場合にはエラー終了する。
ステップ S63の処理において、状態管理部 81は、表示完了メッセージを受信した 場合には、ステップ S65に移り、アングル有効スィッチが ONされたか否かの判断を 行う。そして、状態管理部 81は、アングル有効スィッチが ONにされた場合には、ステ ップ S66に示すように GUI終了メッセージを発行する。
この GUI終了メッセージは、 GUI表示メッセージの場合と同様に、内視鏡 3力も AW Sユニット 4を経由して無線で内視鏡システム制御装置 5に送信される。そして、この GUI終了メッセージを発行した後、状態管理部 81は、次のステップ S67において、 内視鏡システム制御装置 5側力 GUIの表示終了メッセージの受信待ちの状態とな る。そして、状態管理部 81は、この GUIの表示終了メッセージを受信した場合には、 このヒューマンインターフェース処理を終了する。
[0066] 一方、状態管理部 81は、この GUIの表示終了メッセージを受信できない場合には 、ステップ S68に進み、リトライ終了の条件に該当する力否かの判断を行い、リトライ 終了の条件に該当しない場合にはステップ S66に戻り、逆にリトライ終了の条件に該 当する場合にはエラー終了する。
また、ステップ S65において、アングル有効スィッチが ONにされない場合には、ス テツプ S69側のメニュー画面での処理に移り、このステップ S69において、状態管理 部 81は、トラックボール 69の状態の変化が有るか否かの判断をトラックボール変位検 出部 95の出力力もある閾値以上の変化量が有る力否かによって判断する。
そして、ステップ S70に示すように状態管理部 81は、トラックボール 69の状態の変 化が有ると判断した場合には、そのトラックボール 69の状態データ (変化データ)を取 得する。
[0067] この場合、ユーザは、図 12Bのメインメニューの画面において、トラックボール 69の 操作に対応して動くカーソルにより、所望とする項目の機能を選択指示することがで きる。状態管理部 81は、カーソルを表示する処理も行う。
そして、ステップ S71に示すように状態管理部 81は、ユーザによるトラックボール 69 の操作に対応した状態データを送信する。この状態データは、内視鏡 3から CCD25 の撮像データと同期してパケットデータとして AWSユニット 4を経て内視鏡システム 制御装置 5に送信される。この状態データの送信後、ステップ S65の処理に戻る。 ステップ S69において、状態管理部 81は、トラックボール 69の状態変化が無いと判 断した場合には、ステップ S72に示すようにスィッチ状態 (スィッチ SW1〜SW5)の 変化が有る力否かをスィッチ押し検出部 96による検出出力により判断する。
[0068] このステップ S72にお 、て、スィッチ状態の変化がな 、と判断した場合にはステップ S65に戻り、逆にスィッチ状態の変化があると判断した場合にはステップ S73に示す ように、状態管理部 81は、スィッチ押し状態データを取得し、さらに次のステップ S74 において取得したスィッチ押しデータを送信してステップ S65の処理に戻る。
このように状態管理部 81は、ユーザによるトラックボール 69及びスコープスィッチ S W1〜SW5等の操作に対する制御と共に、図 12A等に示すようにユーザに対して、 現在設定されている状態等を視覚的に分力りやすく表示するための処理等も行う。 一方、図 20に示すようにヒューマンインターフェースの処理が開始すると、内視鏡 システム制御装置 5のシステム制御ユニット 117の CPUは、最初のステップ S81にお いて、内視鏡 3側からの GUI表示メッセージの受信待ちの状態となる。この CPUは、 図 6の送受信ユニット 101を介して無線による GUI表示メッセージの受信を待つ。 そして、ステップ S82に示すようにこのシステム制御ユニット 117の CPUは、 GUI表 示メッセージを受信すると、 GUI表示の制御処理を行う。つまり、 CPUは、画像処理 ユニット 116に対して GUI表示を行う制御を行う。
[0069] ステップ S82の GUI表示の処理後、ステップ S83に示すように CPUは、表示完了メ ッセージを発行する。 CPUは、この表示完了メッセージを送受信ユニット 101を介し て送信する。次のステップ S84において、 CPUは、内視鏡 3側から GUI終了メッセ一 ジを受信したか否かの判断を行う。そして、 CPUは、この GUI終了メッセージを受信 した場合には、ステップ S85において GUI表示を終了する処理を行った後、次のス テツプ S86において GUI表示終了メッセージを発行した後、このヒューマンインター フェースの処理を終了する。
ステップ S84において、 CPUは、 GUI終了メッセージを受信していない場合には、 ステップ S87に移り、トラックボール 69の受信データに変化が有るか否かの判断を行 う。このトラックボール 69の受信データの変化の有無の判断は、内視鏡 3側によるトラ ックボール 69の状態の変化の判断結果を受けて行う。そして、受信データに変化有 りの場合には、ステップ S88に示すようにトラックボール 69の状態データの取得を行う 。さらに次のステップ S89において、 CPUは、取得したトラックボール 69の状態デー タ(変化データ)に対応する移動量、カーソルを移動させる。そして、ステップ S84の 処理に戻る。
[0070] また、ステップ S87の処理において、トラックボール 69の受信データに変化がない と判断した場合には、 CPUは、ステップ S90に示すようにスィッチの受信データに変 化ありか否かの判断を、内視鏡 3側での判断結果の送信データの受信した受信デー タにより行う。
そして、スィッチの受信データに変化ありと判断した場合には、ステップ S91に示す ように CPUは、内視鏡 3側力もの送信情報からスィッチ押し状態データを取得する。 さらにステップ S91に示すように CPUは、スィッチ押しがされたスィッチに割り付けら れて機能の実行する処理を行ってステップ S84の処理に戻る。また、ステップ S90に お!、て、スィッチの受信データに変化が無 、場合にもステップ S84の処理に戻る。
[0071] このような動作を行う内視鏡システム 1を形成する本実施例の内視鏡 3によれば、内 視鏡 3の使用者が操作し易く配置される湾曲指示操作を行うトラックボール 69の操作 により、湾曲部 27を湾曲指示する機能の他に、他の機能の操作を行うことができ、既 存の操作機能を確保してさらに良好な操作性を実現できる。
また、本実施例の内視鏡 3によれば、この内視鏡 3を操作部 22において内視鏡本 体 18と、チューブユニット 19とに分離可能にして、チューブユニット 19側を使い捨て タイプにすることにより、内視鏡本体 18の洗浄、滅菌等を容易に行うことができる。 つまり、内視鏡本体 18における送気送水管路 60a及び吸引管路 61aは、チューブ ユニット 19に対応するユニバーサルケーブルが一体的に形成された従来例の場合 に比べてはるかに短くでき、従って洗浄や滅菌も行 ヽ易 、。
[0072] また、この場合、チューブユニット 19に対応するユニバーサルケーブルが一体的に 形成された従来例の場合には、操作部 22からユニバーサルケーブルが屈曲されるよ うにして連設されている力 本実施例では操作部 22のコネクタ部 51において、若干 屈曲した程度の管路コネクタ 51aとなり、その他の部分は、ほぼ直線状に延びる送気 送水管路 60aと吸引管路 61aとなっているので、管路内の洗浄や滅菌及び乾燥等の 処理を容易かつ短時間に行うことができる。従って、内視鏡検査を行うことができる状 態に短時間に設定できる。
また、本実施例では、内視鏡本体 18と、チューブユニット 19とを接点レスで着脱自 在に接続する構造にしているので、内視鏡本体 18を繰り返し洗浄、滅菌しても、接点 レスでない場合の接点の導通不良等の発生がなぐ信頼性を向上できる。
[0073] (実施例 2)
次に図 21を参照して本発明の実施例 2を説明する。図 21は本発明の実施例 2の 内視鏡 3Bを示す。なお、図 21 (A)は操作部付近を側方力も一部を切り欠いた状態 で示し、図 21 (B)は図 21 (A)の右側から見た正面図を示し、図 21 (C)は図 21 (A) の上力も見たの平面図を示し、図 21 (D)は、変形例の内視鏡 3Fの一部を示す。 本実施例の内視鏡 3Bは、実施例 1の内視鏡 3において、信号伝送用の信号線 73b を設けないで、代わりに操作部 22内に送受信用のアンテナ部 121を内蔵したものに している。
そして、 CCD25により撮像した画像データや操作手段としてのトラックボール 69等 を操作した場合の操作データ等の情報は、このアンテナ部 121を介して AWSュ-ッ ト 4側に送信される。その他の構成は実施例 1と同様である。
本実施例の内視鏡 3Bにおいては、チューブユニット 19内には、送気送水管路 60b 、吸引管路 61bと電源線 73aとが挿通されている。
[0074] また、本実施例によれば、チューブユニット 19内に挿通される信号線 73bを不要と しているので、より使い捨てに適した構造にできる。その他は実施例 1と同様に、右利 き及び左利き等、左右のいずれの手で内視鏡 3Bの把持部 68を把持した場合にも良 好な操作性で操作することができる。
図 21 (D)は第 1変形例の内視鏡 3Fを示す。図 21 (A)〜図 21 (C)の内視鏡 3B〖こ おいては、フック 70は、手で把持する把持部 68における (長手方向)の上下両端を ループ状に連結していた力 この内視鏡 3Fにおいては、フック 7( は、把持部 68の 上端側から L字状に形成され、フック 7( の下端は把持部 68に連結されないで、フ ック 70' の下端に開口が形成される構成にしている。 この変形例の場合においても、操作部 22或いは把持部 68は、その長手方向の中 心線 Oに関して左右対称となり、かつ左右対称に指示入力部が形成されているので 、実施例 1或 、は実施例 2の場合と同様の操作性を確保できる。
[0075] また、不十分な把持の場合に起こりえる内視鏡 3Bの落下を防止する機能は、フック
70' における上端側部分となるので、フック 70の場合とほぼ同様の機能を維持する ことができる。つまり、この内視鏡 3Bにおいても、把持部 68の後端側力も把持部 68 の軸方向に対して垂直な方向に突出する突出部を有するようにフック 7( を形成し ているので、内視鏡 3Bの落下を有効に防止できることになる。
また、フック 7( の下端側が開口しているので、この部分を内視鏡用ハンガ等に引 つかけて内視鏡 3Fを保持することに利用することもできる。このように本変形例は実 施例 2と殆ど同様の作用効果を有する。
図 22 (A)〜図 22 (C)は第 2変形例の内視鏡 3Cを示す。この内視鏡 3Cは、実施例 2の内視鏡 3Bにおいて、操作手段としてのトラックボール 69の代わりに操作パッド 16 1を採用したものである。
[0076] なお、図 22 (A)は、内視鏡 3Cの側面側力 みた側面図、図 22 (B)は、図 22 (A) の右側力 見た正面図、図 22 (C)は図 22 (A)の上から見た平面図、図 22 (D)は図 22 (A)における傾斜面 Saに垂直な方向から見て、さらに傾斜面 Saと平行な中心線 に沿った配置状態での操作パッド 161を示し、図 22 (E)は変形例における図 22 (D) と同様な配置状態での操作パッド 16 を示す。
この内視鏡 3Cは、図 21に示す内視鏡 3Bにおいて、トラックボール 69の代わりに円 板形状にした操作パッド 161を採用している。つまり、傾斜面 Saには操作パッド 161 が取り付けられている。この操作パッド 161には、上下、左右の 4方向への操作指示 を行うスィッチ 162a、 162b, 162c, 162dがそれぞれ上下、左右の 4方向に対応し た 4箇所に設けてある。なお、この操作パッド 161の場合においては、トラックボール 6 9におけるスィッチ 113の機能は、例えば逆方向の操作指示を行う 2つのスィッチ、具 体的にはスィッチ 162aと 162bとが同時に押された場合の操作により代用できるよう にしている。
[0077] その他の構成は、図 21に示した内視鏡 3Bと同様である。 また、この第 2変形例の操作パッド 161Aの変形例として、図 22 (E)に示すように十 字形状の操作パッド 161/ を採用しても良い。この操作パッド 161/ にも上下、左右 の 4方向への操作指示を行うスィッチ 162a、 162b, 162c, 162dがそれぞれ上下、 左右の 4方向に対応した 4箇所に設けてある。
また、図 23は第 3変形例の内視鏡 3Dを示す。この内視鏡 3Dは、図 21に示した内 視鏡 3Bの傾斜面 Saにおけるトラックボール 69の位置に、例えば図 23 (C)に示すよう に内視鏡 3Cの中心軸 Oと垂直となる方向に 2つの操作パッド 163A、 163Bを平行に 設けたものである。
[0078] 操作パッド 163Aには上下方向に対するスィッチ 162a、 162bを設け、操作パッド 1 63Bには左右方向に対するスィッチ 162c、 162dを設けて!/ヽる。
その他の構成は、図 21に示した内視鏡 3Bと同様である。
図 23の内視鏡 3Dにおいては、内視鏡 3Dの中心軸 Oと略垂直方向に 2つの操作 ノッド 163A、 163Bを平行に設けていた力 図 24に示す第 3変形例の内視鏡 3Dに 示すように、内視鏡 3Dの中心軸 Cと平行方向に 2つの操作パッド 163C、 163Dを平 行に設けても良い。
なお、上述した実施例では、内視鏡 4を用いた内視鏡システム 1の場合において説 明した力 他の医療システムに対しても同様に適用することができる。
[0079] (実施例 3)
次に図 25から図 40を参照して本発明の実施例 3を説明する。本実施例は、湾曲部 の形状を変化させるための物理的機構が簡単であり、また、湾曲部の形状を変化さ せる際に、所定の同じ操作を行うことにより、毎回所定の同じ量だけ湾曲部の形状を 変化させることができる内視鏡を提供することを目的とする。
本実施例の具体的な構成を説明する前に、本実施例の概略の構成を図 25及び図 26を参照して説明する。なお、実施例 1と同じ構成要素に対しては同じ符号を付けて 説明する。
図 25に示すように本実施例を備えた内視鏡システム 1Bは、検査ベッド 2に横たわ る図示しない患者の体腔内に挿入して内視鏡検査を行う軟性の内視鏡 (スコープとも いう) 3Gと、この内視鏡 3Gが接続され、送気、送水及び吸引機能を備えた送気'送 水 ·吸引ユニット(以下、 AWSユニットと略記) 4と、内視鏡 3Gに内蔵された撮像素子 に対する信号処理と、内視鏡 3Gに設けられた各種操作手段に対する制御処理等を 行う内視鏡システム制御装置 5と、この内視鏡システム制御装置 5により生成された映 像信号を表示する液晶モニタ等による観察モニタ 6とを有する。
[0080] また、この内視鏡システム 1Bは、内視鏡システム制御装置 5により生成された例え ばデジタル映像信号をフアイリング等する画像記録ユニット 7と、 AWSユニット 4に接 続され、内視鏡 3の挿入部内に形状検出用コイル (以下、 UPDコイルと略記)が内蔵 された場合には、その UPDコイルにより発生される電磁場の信号を受信する等して 各 UPDコイルの位置を検出して内視鏡 3Gの揷入部の形状を表示するための UPD コイルユニット 8とを有する。
また、画像記録ユニット 7は、この内視鏡システム 1Bが設けられた病院内の LAN9 と接続されており、この LAN9に有線或いは無線で接続された各端末装置により画 像記録ユニット 7にフアイリングされた画像等を参照できるようにして 、る。
また、図 25に示すように、 AWSユニット 4と内視鏡システム制御装置 5とは無線で情 報 (データ)の送受信を行うようにしている。なお、図 25では、内視鏡 3Gは、 AWSュ ニット 4とケーブルで接続されて 、るが、無線で情報 (データ)の送受信 (双方向の伝 送)をするようにしても良い。また、内視鏡システム制御装置 5は、内視鏡 3Gと無線で 情報の送受信を行うようにしても良い。なお、図 2A〜図 2Cで説明した通信方式を利 用することができる。
[0081] また、図 26は、本実施例の内視鏡 3Gの概略の構成を示する。この内視鏡 3Gは、 内視鏡本体 18と、この内視鏡本体 18に着脱自在に接続され、例えば使い捨てタイ プ(デイスポーザブノレパイプ)のチューブユニット 19とからなる。チューブユニット 19は 、従来のユニバーサルケーブルより細径ィ匕されており、本実施例において 2つの管路 チューブとしての送気送水管路 60b、吸引管路 61bと、電源線 73a及び信号線 73b のみ力も構成されて 、る(図 28参照)。
内視鏡本体 18は、体腔内に挿入される軟性の挿入部 21と、この挿入部 21の後端 に設けられた操作部 22とを有し、この操作部 22にはチューブユニット 19の基端が着 脱自在に接続される。 [0082] また、挿入部 21の先端部 24には、撮像素子として、撮像素子内部でゲインを可変 とする CCD25を用いた撮像ユニットが配置されている。また、先端部 24には先端部 24が体腔内の内壁等と接触 (圧接)した状態を検出する接触センサ 142が設けてあ る。 また、先端部 24の後端には低力量で湾曲させることができる湾曲部 27が設け てあり、操作部 22に設けたアングル/リモコン操作子 28を操作することにより、湾曲 部 27を湾曲することができる。このアングル/リモコン操作子 28は、アングル操作( 湾曲操作)と、送気送水、吸引等の操作、内視鏡システム制御装置 5等に対する遠 隔制御操作 (具体的には、フリーズ指示操作、レリーズ指示操作)としてのリモコン操 作等を行うことができるようにしている。また、挿入部 21には硬度可変とする部分が形 成され、挿入などをより円滑に行えるようにして 、る。
また、挿入部 21内には、洗浄レベル検出部 29が設けてあり、管路の洗浄レベル等 を検出できるようにしている。
[0083] 次に図 27を参照して、内視鏡システム 1Bのより具体的な構成を説明する。
検査ベッド 2の側面に隣接して液晶モニタ等により構成される観察モニタ 6が配置さ れ、また検査ベッド 2の長手方向の一方の端部付近に移動自在に配置したカート 31 上には、内視鏡システム制御装置 5、 AWSユニット 4、画像ファイル ZLANZ電気メ ス Z超音波ユニット(画像ファイルユニット、無線 LAN或いは有線 LAN、電気メス装 置、超音波ユニット等を簡略ィ匕して表記) 32が配置され、最上部にはタツチパネル付 きモニタ 33' が配置されている。
また、検査ベッド 2における患者が横たわる上面部分には、 UPDコイルユニット 8が 埋め込まれている。この UPDコイルユニット 8は、 UPDケーブル 34により、 AWSュニ ット 4に接続される。
本実施例では AWSユニット 4と内視鏡システム制御装置 5とは、例えば図 6で示し たように無線の送受信ユニット 77、 101によりデータの送受信を行う。また、図 27に 示すように観察モニタ 6は、モニタケーブル 35^ により内視鏡システム制御装置 5の モニタ用コネクタに接続される。
[0084] なお、図 27に示すように内視鏡システム制御装置 5と観察モニタ 6とに、それぞれ 送受信ユニット 101、 36を取り付け、内視鏡システム制御装置 5から観察モニタ 6に 映像信号を送信して、その表示面にその映像信号互に対応する内視鏡画像を表示 できるようにしても良い。
後述するように内視鏡システム制御装置 5には、 AWSユニット 4側力も CCD25によ り撮像した画像データと共に、 UPDコイルユニット 8を用いて検出した内視鏡 3の挿 入部形状 (UPD画像)の画像データが送信され、従って内視鏡システム制御装置 5 は、これらの画像データに対応する映像信号を観察モニタ 6に送り、その表示面に内 視鏡画像と共に UPD画像も表示することもできるようにして 、る。
観察モニタ 6は、このように複数種類の画像をその表示面に同時に表示できるよう に、高解像度 TV (HDTV)のモニタにて構成される。
また、本実施例においては、検査ベッド 2における長手方向の一方の端部及びそ の下部の位置には、収納用凹部が形成されており、この収納用凹部にトレー運搬用 トロリ 38を、スライド自在に収納できるようにしている。このトレー運搬用トロリ 38の上 部には、図 28に示す内視鏡 3Gが収納されるスコープトレー 39が載置される。
[0085] そして、滅菌或いは消毒された内視鏡 3Gを収納したスコープトレー 39をトレー運搬 用トロリ 38により運搬でき、検査ベッド 2の収納用凹部に収納できる。術者は、スコー プトレー 39から内視鏡 3Gを引き出して内視鏡検査に使用できると共に、内視鏡検査 の終了後には再びこのスコープトレー 39に収納すれば良い。その後、トレー運搬用ト ロリ 38により、使用後の内視鏡 3Gを収納したスコープトレー 39を運搬することにより、 滅菌或いは消毒もスムーズに行うことができる。
また、図 27に示すように、例えば AWSユニット 4には、スコープコネクタ 40が設けて ある。そして、このスコープコネクタ 40には、内視鏡 3Gのスコープコネクタ 41が着脱 自在に接続される。
[0086] 次に図 28を参照して本実施例の内視鏡 3Gの具体的な構成を説明する。
図 26において、その概略を説明したように、本実施例の内視鏡 3Gは、軟性の挿入 部 21及びその後端に設けられた操作部 22を有する内視鏡本体 18と、この内視鏡本 体 18における操作部 22の基端 (前端)付近に設けた (チューブユニット接続用)コネ クタ部 51に、その基端の総合コネクタ部 52が着脱自在に接続される使 、捨てタイプ (ディスポタイプと略記)のチューブユニット 19とからなり、このチューブユニット 19の 末端には AWSユニット 4に着脱自在に接続される上述のスコープコネクタ 41が設け てある。
挿入部 21は、この挿入部 21の先端に設けた硬質の先端部 24と、その先端部 24の 後端に設けられた湾曲自在の湾曲部 27と、この湾曲部 27の後端力も操作部 22まで の細長の軟性部(蛇管部) 53とからなり、この軟性部 53における途中の複数箇所、 具体的には 2箇所には、電圧を印加することにより伸縮し、硬度も変化させることがで きる導電性高分子人工筋肉(EPAMと略記)と呼ばれる硬度可変用ァクチユエータ 5 4A、 54Bとが設けてある。
[0087] 挿入部 21の先端部 24に設けた照明窓の内側には、照明手段として例えば発光ダ ィオード(LEDと略記) 56が取り付けられ、この LED56の照明光は、この LED56に 一体的に取り付けられた照明レンズを介して前方に出射され、患部等の被写体を照 明する。なお、この LED56は、白色光を発生する LEDでも良いし、赤 (R) ,緑 (G) , 青 (B)の各波長域の光を発生する R用 LED、 G用 LED及び B用 LEDを用いて構成 しても良い。照明手段を形成する発光素子としては、 LED56に限定されるものでなく 、 LD (レーザダイオード)等を用いて形成することもできる。
また、この照明窓に隣接して設けた観察窓には、図示しない対物レンズが取り付け られ、その結像位置には、ゲイン可変の機能を内蔵した CCD25が配置され、被写体 を撮像する撮像手段が形成されている。本実施の形態における CCD25は、ゲイン 可変の機能を CCD素子自体に内蔵し、ゲイン可変の機能により CCD出力信号のゲ インを数 100倍程度まで容易に可変できるので、 LED56による照明光のもとでも、 S ZNの低下の少ない明るい画像が得られるようにしている。また、 LED56は、ランプ の場合に比べて発光効率が良好であるので、 LED56付近の温度上昇を抑制できる
[0088] LED56及び CCD25にそれぞれ一端が接続され、挿入部 21内に揷通された信号 線の他端は、例えば操作部 22内部に設けられ、集中制御処理 (集約制御処理)を行 う制御回路 57に接続されている。
また、挿入部 21内には、その長手方向に沿って所定間隔で UPDコイル 58が複数 配置され、各 UPDコイル 58に接続された信号線は、操作部 22内に設けた UPDコィ ル駆動ユニット 59を介して制御回路 57に接続されている。
また、湾曲部 27における外皮内側における周方向の 4箇所には、その長手方向に EPAMを配置して形成した、湾曲部形状可変機構であるアングル用ァクチユエータ 27aが配置されている。アングル用ァクチユエータ 27aは、電圧が印加されることによ り伸縮し、湾曲部 27の形状を変化させることができるようになつている。
アングル用ァクチユエータ 27aが有する前記作用のため、湾曲部 27の形状を変化 させるための物理的機構として、湾曲駒、湾曲ワイヤ等の物理的機構を別途設ける 必要が無くなる。
[0089] 従って、湾曲部 27の形状を変化させるための物理的機構を簡単にすることができ る。また、アングル用ァクチユエータ 27aは、前記 4箇所だけに設けられていなくとも良 ぐ外皮内側に設けられていれば、 4箇所以上の箇所に設けられていても良い。 さらに、アングル用ァクチユエータ 27aが有する前記作用により、外皮内側において 、周方向の 4箇所以上の箇所にアングル用ァクチユエータ 27aを設けた場合、例えば 、図 40に示すように、湾曲部 27を多段に湾曲させることが可能である。なお、図 40に おいては、 XIから X7までの部分において、湾曲部 27を 7段に湾曲させている力 湾 曲箇所は図 40の XIから X7までの部分に限るものではなぐまた、湾曲させる部分の 数も 7つの部分に限るものではない。また、このアングル用ァクチユエータ 27a及び硬 度可変用ァクチユエータ 54A、 54Bもそれぞれ信号線を介して湾曲部形状制御手段 としての機能を有する制御回路 57に接続されている。
[0090] アングル用ァクチユエータ 27a及び硬度可変用ァクチユエータ 54A、 54Bに用いら れる EPAMは、図 9において説明したものを用いることができる。
アングル用ァクチユエータ 27aとして利用する場合には、ワイヤ形状等に形成して 一方を伸長させ、反対側を収縮させることにより、通常のワイヤによる機能と同様に湾 曲部 27を湾曲させることができる。さらに、 EPAMが有する前記作用により、 EPAM をアングル用ァクチユエータ 27aとして利用する場合、湾曲部の形状を変化させる際 に、所定の同じ操作を行うことにより、毎回所定の同じ量だけ湾曲部の形状を変化さ せることができる。また、この伸長或いは収縮により、その硬度を可変させることができ 、硬度可変用ァクチユエータ 54A、 54Bではその機能を利用してその部分の硬度を 可変可能にしている。
[0091] また、挿入部 21内には、送気送水管路 60a及び吸引管路 61aとが挿通されており 、その後端はコネクタ部 51において開口した管路コネクタ 51aとなっている。そして、 この管路コネクタ 51aには、チューブユニット 19の基端の総合コネクタ部 52における 管路コネクタ 52aが着脱自在に接続される。
そして、送気送水管路 60aは、チューブユニット 19内に挿通された送気送水管路 6 Obに接続され、吸引管路 61aは、チューブユニット 19内に挿通された吸引管路 61b に接続されると共に、管路コネクタ 52a内で分岐して外部に開口し、鉗子等の処置具 を挿入可能とする処置具挿入口(鉗子口と略記) 62と連通する。この鉗子口 62は、 鉗子栓 62aにより、使用しない場合には閉塞される。
これら送気送水管路 60b及び吸弓 I管路 6 lbの手元側の後端は、スコープコネクタ 4 1において、送気送水口金 63及び吸引口金 64となる。
送気送水口金 63及び吸引口金 64は、図 5 A等に示した AWSアダプタ 42の送気 送水口金 42c及び吸引口金 42dにそれぞれ接続される。
[0092] また、図 28に示すように内視鏡本体 18の操作部 22には、術者が把持する把持部 68が設けられ、この把持部 68を含むその周辺には、レリーズ、フリーズ等のリモート コントロール操作(リモコン操作と略記)を行う、例えば 3つのスコープスィッチ SW1, SW2, SW3が操作部 22の長手方向の軸に沿って設けてあり、それぞれ制御回路 5 7に接続されている。
さらに操作部 22におけるこれらスコープスィッチ SW1, SW2, SW3が設けられた 位置と反対側の上面として傾斜して形成された斜面部 Saには、把持部 68を把持した 手で操作可能とする位置にアングル操作 (湾曲操作)や切り換えて他のリモコン操作 の設定等を行う防水構造のトラックボール 69が設けてある。
また、図 28における C矢視を図 29に示す。図 29に示すように、この斜面部 Saにお けるトラックボール 69の両側には、 2つのスコープスィッチ SW4, SW5が操作部 22 の長手方向の両側となる左右方向に左右対称となる位置に設けてある。スコ一プスィ ツチ SW4, SW5は、通常は、送気送水スィッチと吸引スィッチの機能が割り付けられ る。 [0093] 図 28における C矢視方向側から内視鏡 3の操作部 22を見た場合を正面とした場合 、操作部 22或いは挿入部 21の長手方向に対してトラックボール 69が長手方向の中 心線上となり、かつ 2つのスコープスィッチ SW4, SW5は左右対称に配置されると共 に、この中心線に沿ってその背面側にスコープスィッチ SW1, SW2, SW3が配置さ れている。
このように操作部 22は、複数の操作手段を有している。また、操作部 22においては 、トラックボール 69等の各種の操作手段が、その長手方向の中心軸に関して左右対 称に設けられて ヽるので、術者が操作部 22の把持部 68を把持して操作する場合、 左手で把持する場合と右手で把持して操作する場合のいずれにおいても同じよう〖こ 良好な操作性を確保できるようにして 、る。
このトラックボール 69及びスコープスィッチ SW4, SW5も制御回路 57に接続され ている。トラックボール 69及びスコープスィッチ SW1〜SW5は、図 26のアングル Zリ モコン操作子 28に該当する。
[0094] なお、後述するように、操作手段であるトラックボール 69及びスコープスィッチ SW1 〜SW5においては、 1ないし複数に湾曲部形状可変操作手段を割り付けることがで きる。また、トラックボール 69及びスコープスィッチ SW1〜SW5の内の 1ないし複数 に割り付けられた湾曲部形状可変操作手段は、術者の操作により、後述する、湾曲 部形状可変制御手段であるアングル制御部 91に対し指示が行われる。そして、該指 示を受けたアングル制御部 91がアングル用ァクチユエータ 27aを伸縮させることによ り、湾曲部 27の形状を変化させることができる。
また、この制御回路 57から延出された電源線 71a及び信号線 71bは、コネクタ部 5 1及び総合コネクタ部 52において形成される接点レス伝送部 72a, 72bを介してチュ ーブユニット 19内を揷通された電源線 73a及び信号線 73bと接点レスにより電気的 に接続される(その詳細は図 30参照)。これら電源線 73a及び信号線 73bは、スコー プコネクタ 41にお 、て電源 &信号接点を備えた電気コネクタ 74に接続されて 、る。 なお、接点レス伝送部 72a, 72bにおけるコネクタ部 51側を例えば接点レス伝送ュ- ット 51bと呼ぶ。
[0095] そして、ユーザは、このスコープコネクタ 41を AWSユニット 4に接続することにより、 図 6で示したように電源線 73aは、 AWSユニット 4の電気コネクタ 43を介して電源ュ ニット 75に接続され、信号線 73bは、(電源ユニット 75を介して) UPDユニット 76と送 受信ユニット 77と、 AWS制御ユニット 66に接続される。なお、送受信ユニット 77は、 無線による電波の送受信を行うアンテナと接続される。
図 30は、コネクタ部 51と 52における接点レス伝送部 72a及び 72bによる接点レス による接続部の構成を示す。
電源ユニット 75からチューブユニット 19内を揷通された電源線 73aにより供給され る交流の電力は、コネクタ部 52の外装ケース内に収納され、接点レス伝送部 72aを 形成する 1次側のコイル Claに供給される。
コネクタ部 51の外装ケースの内側には、 2次側のコイル Clbが配置され、前記 1次 側のコイル Claと 2次側のコイル Clbとは近接して磁束漏れが少ない状態で電磁結 合するトランス T1を形成する。
[0096] そして、この電磁結合によって、このコイル Claに供給された交流の電力が効率良 く、 2次側のコイル Clbに伝達される。このコイル Clbは、制御回路 57内の電源回路 78に接続され、電源回路 78により制御回路 57側で必要とされる直流電力を生成す る。
電源回路 78は、整流用のダイオード D及び平滑用コンデンサを介して整流された 直流電圧を、例えば 3端子電源用 IC79及び平滑用コンデンサにより、制御回路 57 の動作に必要な直流電圧に変換して、制御回路 57に供給する。
また、制御回路 57に接続された (共通の信号伝送手段を形成する)信号線 71bは、 接点レス伝送部 72bを形成するコイル C2aに接続され、このコイル C2aに近接して対 向するコイル C2bはチューブユニット 19内を揷通された信号線 73bと接続されている 。つまり、トランス T1の場合とほぼ同様に、コイル C2aと C2bとによる電磁結合するトラ ンス T2により、接点レス伝送部 72bが形成されている。
電磁結合するコイル C2a及び C2bを経て信号線 7 lb側力も信号線 73b側に信号が 伝達されると共に、逆方向にも信号が伝達される。
[0097] 本実施例では、図 31にてその内部構成を説明するように、制御回路 57により各種 の操作手段及び撮像手段等を集中的に制御な ヽしは管理する構成にすることにより 、チューブユニット 19内を揷通する電気信号線の本数を削減できるようにして ヽる。 また、内視鏡 3Gに設ける機能を変更した場合においても、チューブユニット 19内の 信号線 73bをそのまま変更無しで使用することができる。つまり、信号線 73bは、各種 の信号を共通して伝送する共通の信号伝送手段を形成している。
なお、図 30に示すように、例えばトランス T2に隣接して、磁石 Ml及び M2とが異な る磁極同士が対向するように配置され、コネクタ部 51に総合コネクタ部 52を接続する 際に、コイル Claと Clb、コイル C2aと C2bとが近接して対向する状態で着脱自在に 取り付けられるようにしている。なお、磁石 Ml及び M2の代わりに、両コネクタ部 51、 52に互 ヽに嵌合して位置決めする凹凸部を設けるようにしても良!、。
このように本実施例の内視鏡 3Gは、内視鏡本体 18をチューブユニット 19と接点レ スで着脱自在に接続する構成にして ヽることが特徴の 1つになって!/ヽる。
図 31は、内視鏡本体 18の操作部 22内に配置された制御回路 57等と、挿入部 21 の各部に配置された主要構成要素における電気系の構成を示す。図 31の構成は、 図 11にお 、て説明したため、その説明の大部分を省略する。
[0098] なお、状態管理部 81は、(本実施例では) AWSユニット 4と有線で通信を行う有線 方式の送受信ユニット 83と接続されている(この送受信ユニット 83は、図 2Bに該当 するので、その構成要素は図 2Bの符号を付けて示している。但し、電気コネクタ 15 は、操作部 22内では接点レス伝送部 72a、 72bであり、チューブユニット 19の端部で は電気コネクタ 74となる)。
また、状態管理部 81は、湾曲部形状可変制御手段であるアングル制御部 91を介 してァクチユエータ駆動部 92を制御し、このァクチユエータ駆動部 92によりアングル 用ァクチユエータ(EPAM) 27aを駆動する管理をする。なお、このアングル用ァクチ ユエータ (EPAM) 27aの駆動量はエンコーダ 27cにより検出され、駆動量が指示値 に対応する値に一致するように制御される。また、湾曲部形状可変制御手段であるァ ングル制御部 91は、湾曲部形状可変機構であるアングル用ァクチユエータ 27aを制 御して伸縮させることにより、湾曲部 27の形状を変化させる。
[0099] また、状態管理部 81は、硬度可変制御部 93を介してァクチユエータ駆動部 94を制 御し、このァクチユエータ駆動部 94により硬度可変用ァクチユエータ 54を駆動する管 理を行う。なお、この硬度可変用ァクチユエータ 54の駆動量はエンコーダ 54cにより 検出され、その駆動量が指示値に対応する値となるように制御される。
また、この状態管理部 81には、操作部 22に設けられたトラックボール 69等力もの 操作量に対応する操作信号がトラックボール変位検出部 95を介して入力される。 また、送気送水 SW、吸引 SW、スコープ SWによる ON等のスィッチ押しの操作は、 スィッチ押し検出部 96により検出され、その検出された情報は状態管理部 81に入力 される。 EPAMは、外力による変形により起電力を発生する特性があり、駆動する EP AMの反対側に配置した EPAMをェンコーダとして用いても良い。
また、制御回路 57は、電源伝送受信部 97及び電源発生部 98とを有する。電源伝 送受信部 97は、具体的には操作部 22においては接点レス伝送部 72aである。そし て、電源発生部 98に伝送された交流電源は、この電源発生部 98において、直流電 源に変換される。この電源発生部 98は、図 30の電源回路 78に相当する。電源発生 部 98により生成された直流電源は、制御回路 57内部の各部に、その動作に必要な 電力を供給する。
[0100] 図 32は内視鏡システム制御装置 5における図 6で示している送受信ユニット 101及 び画像処理ユニット 116の内部構成を示す。
この内視鏡システム制御装置 5は、例えば無線方式の送受信ュ-ット 101を有する 。 AWSユニット 4力も無線により送信される画像信号等のデータは、アンテナ部 13 により取り込まれて、データ受信部 14に送られ、増幅された後、復調処理される。こ のデータ受信部 14は、データ通信制御部 11によりその動作が制御され、受信された データはバッファメモリ 102に順次蓄積される。
このバッファメモリ 102の画像データは、画像データの処理を行う画像処理部 103 に送られる。この画像処理部 103には、バッファメモリ 102からの画像データの他に、 キーボード 104のキー入力により文字情報を発生する文字生成部 105からの文字情 報も入力され、画像データに文字情報をスーパインポーズ等することができる。
[0101] 画像処理部 103は、入力された画像データ等を画像メモリ制御部 106に送り、この 画像メモリ制御部 106を介して画像メモリ 107に画像データ等を一時格納すると共に 、記録メディア 158に記録する。 また、画像メモリ制御部 106は、画像メモリ 107に一時格納された画像データを読 み出されてデジタルエンコーダ 108に送り、デジタルエンコーダ 108は画像データを 所定の映像方式にエンコードし、 DZ Aコンバータ(DACと略記) 109に出力する。こ の DAC109は、デジタルの映像信号をアナログの映像信号に変換する。このアナ口 グの映像信号は、さらにラインドライバ 110を経て映像出力端から観察モニタ 6に出 力され、観察モニタ 6には映像信号に対応する画像が表示される。
また、画像メモリ 107に一時格納された画像データは、読み出されて DVデータ生 成部 111にも入力され、この DVデータ生成部 111により DVデータが生成され、 DV データ出力端力 DVデータが出力される。
[0102] また、この内視鏡システム制御装置 5には、映像入力端及び DVデータ入力端とが 設けてあり、映像入力端子力も入力された映像信号は、ラインレシーバ 11^ 、 AD C113' を経てデジタル信号に変換された映像信号は、デジタルデコーダ 114^ に より復調されて、画像メモリ制御部 106に入力される。
また、 DVデータ入力端とに入力された DVデータは、画像データ抽出部 115により 画像データが抽出(デコード)され、画像メモリ制御部 106に入力される。
画像メモリ制御部 106は、映像入力端或いは DVデータ入力端力も入力される映像 信号 (画像データ)に対しても、画像メモリ 107に一時記憶したり、記録メディア 158に 記録したり、或 、は映像出力端から観察モニタ 6に出力したりする。
本実施の形態においては、 AWSユニット 4側から、内視鏡 3の CCD25により撮像さ れた画像データと UPDユニット 76により生成された UPD画像データとが無線で内視 鏡システム制御装置 5に入力され、内視鏡システム制御装置 5は、これらの画像デー タを所定の映像信号に変換して観察モニタ 6に出力する。なお、内視鏡システム制御 装置 5は、 UPD画像データの代わりに UPDコイル位置データを受信し、画像処理部 103内で UPD画像データを生成しても良い。
[0103] 図 33は AWSユニット 4の内部構成を示す。
内視鏡 3Gの制御回路 57からスコープ用の電気コネクタ 43に入力された画像デー タ及びスィッチ等の操作データは、送受信ユニット 77のデータ通信制御部 11に出力 され、 UPDユニット 76からの UPD画像データと共に、アンテナ部 13から内視鏡シス テム制御装置 5のアンテナ部 13に送信する。
一方、内視鏡 3Gの操作部 22に設けた送気送水スィッチや吸引スィッチの操作等 の AWS関連情報は、送気送水制御部 122にも送られ、この送気送水制御部 122は 、操作された情報に対応してポンプ 65及び電磁弁ユニット 124の動作を制御する。 電磁弁ユニット 124には、 AWSアダプタ 42を介して送気送水管路 Ob、 61bが接続さ れる。また、電磁弁ユニット 124及び AWSアダプタ 42には、送水タンク 48が接続さ れ、また AWSアダプタ 42には吸引タンク 49bが接続される。
[0104] また、 AWSユニット 4には商用電源が供給され、この商用電源は絶縁トランス 126 を介して電源伝送出力部 127に送られる。この電源伝送出力部 127は、商用電源と は絶縁された交流電源を、電気コネクタ 43からこの電気コネクタ 43に接続される内 視鏡 3の電源線 73aに供給する。
上記電源伝送出力部 127は、データ通信制御部 11と接続された電力伝送制御部 128により、電力伝送出力が制御される。
本実施の形態を備えた内視鏡システム 1Bでは、電源を投入した場合には観察モ ユタ 6には、例えば図 12Aのように各種の画像が表示される。
メニュー表示領域 Rmに表示されるメニューとしては、図 12Bに示すメインメニュー が表示される。このメインメニューには、スコープスィッチ、アングル感度、挿入部硬度 、ズーム、画像強調、送気量と共に、前のメニュー画面に戻る操作指示を行うと、メ- ユーの終了の操作指示をする終了の項目が表示される。
[0105] そして、ユーザは、トラックボール 69等の操作により選択枠をスコープスィッチの項 目に移動選択すると、そのスコープスィッチの項目の枠が太く表示されて選択されて いることを示す表示となり、さらにトラックボール 69を押して決定操作を行うことにより、 図 12Cに示すように 5つのスコープスィッチ SW1から SW5に割り当てる機能を選択 設定することができる。
次に、このような構成による内視鏡システム 1Bの作用を説明する。
内視鏡検査を実施する前準備として、まず内視鏡本体 18の操作部 22のコネクタ部 51にディスポタイプのチューブユニット 19側の総合コネクタ部 52を接続する。この場 合、接点レス伝送部 72a、 72bを形成するトランス Tl, T2は、互いに絶縁かつ防水 状態で電磁的的に接続されることになる。この接続により、内視鏡 3Gの準備は完了 する。
[0106] 次に、チューブユニット 19のスコープコネクタ 41を AWSユニット 4のコネクタ 43に接 続する。この部分はワンタッチ接続により、各種管路、電源線、信号線、光接続が一 度の接続動作で完了する。従来の内視鏡システムのように各種管路の接続や、電気 コネクタの接続などをその都度それぞれ行う必要はない。
また、ユーザは、 AWSユニット 4を UPDコイルユニット 8と接続し、内視鏡システム 制御装置 5を、観察モニタ 6に接続する。また、必要に応じて、内視鏡システム制御 装置 5を画像記録ユニット 7等と接続することにより、内視鏡システム 1Bのセットアップ が完了する。
[0107] 次に AWSユニット 4及び内視鏡システム制御装置 5の電源をオンする。すると、 A WSユニット 4内の各部が動作状態になり電源ユニット 75は、電源線 73a等を介して 内視鏡 3側に電源を供給できる状態になる。
この場合の AWSユニット 4及び内視鏡 3の起動時の動作を図 34及び図 35を参照 して説明する。
図 33に示す AWSユニット 4の電源ユニット 75内の電力伝送制御部 128は、起動処 理を開始すると、図 34に示すように、最初のステップ S1において、電源伝送出力部 127の状態を電力供給を停止、つまり電力供給を OFFにする。
その後、ステップ S2において、監視タイマを ONにした後、ステップ S3に示すように 電源伝送出力部 127の状態を電力供給する状態、つまり電力供給を ONにする。電 源伝送出力部 127が電力供給する状態となることにより、この電力がチューブュニッ ト 19内の電源線 73aを介し、さらに接点レス伝送部 72aを経て、操作部 22の制御回 路 57内の電源発生部 98に交流の電力が供給されるようになる。
[0108] その後、ステップ S4に示すように電力伝送制御部 128は、チューブユニット 19内の 信号線 73bを介して内視鏡 3側からの起動メッセージの受信待ちする状態となる。そ して、電力伝送制御部 128は、起動メッセージを受信しない場合には、ステップ S5に 示すように監視タイマの時間切れかの判断を行い、時間切れでない場合には、ステツ プ S4に戻り、時間切れの場合には最初のステップ S1に戻る。 一方、ステップ S4において時間切れの前に起動メッセージを受信した場合には、 電力伝送制御部 128は、ステップ S6に示すように監視タイマの時間計測を OFFにす る。そして、ステップ S7に示すように継続メッセージを発行して、この起動処理を終了 する。
一方、内視鏡 3Gの制御回路 57には、電源発生部 98に交流の電力が供給されるこ とにより、制御回路 57内の動作に必要な電力が供給され、起動処理を開始する。そ して、図 31に示す状態管理部 81は、最初のステップ S 11において電源発生部 98の 電源電圧が安定化するのを待つ。
[0109] そして、電源電圧が安定ィ匕した場合には次のステップ S 12において、状態管理部 8 1は、制御回路 57各部のシステム初期化を行う。このシステム初期化の後、ステップ S 13に示すように状態管理部 81は、起動メッセージを送受信ユニット 83を介し、さらに チューブユニット 19内の信号線 73bを経て電力伝送制御部 128に送信する。
この起動メッセージの送信後、ステップ S14に示すように状態管理部 81は、電力伝 送制御部 128側力もの継続メッセージを受信するのを待つ状態となり、継続メッセ一 ジを受信した場合には、起動処理を終了する。一方、継続メッセージを受信しない場 合には、ステップ S 15に示すように状態管理部 81は、リトライ終了の条件 (例えば予 め設定されたリトライ回数の条件)に達しない場合には、ステップ S 13に戻り、再度起 動メッセージを発行し、リトライ終了の条件になった場合には、エラー終了する。 上記起動処理が正常に終了すると、 CCD25による撮像が開始し、ユーザは、操作 部 22の操作手段により送気送水、吸引、アングル操作、硬度可変操作等を行うこと ができる。
これらに関する代表的な処理動作を図 36〜図 38により説明する。図 36は撮像制 御処理の動作内容を示す。
[0110] 図 36に示すように、撮像処理が開始するとステップ S31に示すように、内視鏡 3G は、撮像データ取得を行う。具体的には、状態管理部 81の管理 (制御)下で、 LED5 6は発光すると共に、 CCD駆動部 86は CCD25を駆動する動作を開始し、 CCD25 により撮像された撮像信号は ADC87によりデジタル信号 (撮像データ)に変換される 。その撮像データ (画像データ)は順次、画像メモリ 88に記憶され、撮像データの取 得が行われる。
取得された画像データは、ステップ S32に示すように順次送信される。画像メモリ 8 8から読み出された画像データは、送受信ユニット 83から AWSユニット 4に有線で送 信され、この AWSユニット 4の送受信ユニット 77から無線で内視鏡システム制御装置 5側に送信され、内視鏡システム制御装置 5の内部で映像信号に変換されて観察モ ニタ 6に表示されるようになる。
[0111] また、 ADC87の撮像データは、明るさ検出部 89に入力される。ステップ S33に示 すようにこの明るさ検出部 89は、撮像データの輝度データの適宜の時間での平均値 を算出するなどして、撮像データの明るさ検出を行う。
この明るさ検出部 89の検出データは、例えば状態管理部 81に入力され、指定の明 るさ力否かの判断が行われる (ステップ S34)。そして、指定の明るさの場合には、撮 像処理を終了し、次の撮像処理に移る。
一方、ステップ S34において、状態管理部 81は、指定の明るさでないと判断した場 合には、ステップ S35に示すように、照明制御部 84に照明光調整の指示信号 (制御 信号)を送り、照明制御部 84は、照明光量の調整を行う。例えば、照明制御部 84は 、LED56を発光させる駆動電流を増大或いは減少させる等して照明光量の調整を 行う。照明制御部 84は、この調整結果を状態管理部 81に返す。
[0112] 従って状態管理部 81は、調整結果の情報により、照明制御部 84により可能な明る さ調整範囲内かの判断を行う (ステップ S36)。そして、照明制御部 84による明るさ調 整で行えた場合には、ステップ S37の処理を行わないで、この撮像処理制御を終了 する。
一方、照明制御部 84による明るさ調整範囲力も外れた場合には、ステップ S37に 示すように状態管理部 81は、 CCD駆動部 86に対して CCDゲイン調整の信号を出 力し、 CCD25のゲインを調整することにより撮像データの明るさ調整を行う。そして、 この撮像処理を終了する。
次に図 37の送気送水処理を説明する。図 29に示したように通常は、操作部 22に おけるトラックボール 69の両側に送気送水スィッチと吸引スィッチとの機能が割り付 けられる。 [0113] 送気送水の処理が開始すると、図 37のステップ S38に示すように、制御回路 57の 状態管理部 81は、送気送水スィッチの状態データの取得を行う。
送気送水スィッチの操作は、図 31に示すスィッチ押し検出部 96によりその操作が 検出され、その検出結果の情報が入力されることにより、状態管理部 81は、送気送 水スィッチの状態データの取得を行う。
そして、ステップ S39に示すように状態管理部 81は、送気送水スィッチの状態変化 を判断する。ステップ S39において、送気送水スィッチの状態変化があつたと判断し た場合には、ステップ S40に示すように状態管理部 81は、ユーザにより操作された送 気送水スィッチの指示に対応する送気送水制御データを送受信ユニット 83を介して AWSユニット 4側に送信する。
[0114] AWSユニット 4における送気送水制御部 122は、この送気送水制御データに対応 して、ポンプ 65や電磁弁ユニット 124の制御動作を行う。そして、この送気送水処理 動作を終了する。一方、ステップ S32において、送気送水スィッチの状態変化がない と判断された場合には、ステップ S40の処理を行うことなぐこの送気送水処理動作を 終了する。なお、吸引処理は、送気送水処理とほぼ同様であるので、その処理を省 略する。 次に図 38を参照してアングル操作制御の処理を説明する。
図 38のフローチャートは、挿入部 21の先端部 24に接触検知を行う接触センサを設 けた場合の制御処理を示す。
[0115] 接触センサを設けない場合には、図 13で示した処理を行う。図 26に示すように接 触センサ 124を設けた場合には、ステップ S46のサーボ処理以後の処理が図 13で 示した場合と異なるのみである。このため、ステップ S46以降の動作を説明する。 本実施例では、状態管理部 81は、アングル操作に対するアングル操作制御を行う 場合には、図 13に示したようにステップ S46によるサーボ処理の開始最中にお 、て、 状態管理部 81は、ステップ S47bに示すように接触センサによる検出結果を接触セ ンサ検出部を介して取り込むことにより、先端部 24が体腔内の内壁等と適度の値以 上の圧力で接触しているかの検出 (判断)を行う。
そして、状態管理部 81は、適度の値以上では接触していないと判断した場合には 、次のステップ S47に進み、アングルの指令値に対応する目的位置に到達している か否かをエンコーダの検出値により判断し、目的位置に到達していない場合にはス テツプ S46に戻り、逆に目的位置に到達している場合にはこのアングル操作に対す る制御処理を終了する。
[0116] 一方、ステップ S47bにおいて、状態管理部 81は、適度の値以上で接触していると 判断した場合には、次のステップ S47の処理を行わないで、アングル操作に対する 制御処理を終了する。
このように、アングル操作が行われた場合、状態管理部 81は、そのアングル操作に よる指令値に対応する目的位置まで、湾曲部 27を湾曲させるように制御処理を行う 力 先端部 24が設定された値以上の圧力で体腔内の内壁等に接触した場合には、 それ以上湾曲させることを抑制するように制御する。
従って、ユーザが、挿入部 21を体腔内に挿入する場合において、屈曲した管路内 に沿って挿入させようとして、アングル操作を行った場合にも、設定された値以上の 圧力で接触することを回避できるので、患者に与える苦痛をより軽減できると共に、円 滑な挿入が可能になる。
なお、接触センサの検出出力により、さらに硬度可変用ァクチユエータによる硬度を 変更するように制御しても良 、。
また、本実施例においても図 18に示した硬度可変操作の制御処理を行う。また、 U PDユニット 76は、 UPDコイルユニット 8により、内視鏡 3Gの揷入部 21の内部に配置 された UPDコイル 58に位置を検出して、挿入部 21の挿入形状を算出し、観察モ- タ 6の表示画面に挿入部形状、つまり UPD画像を表示する。
[0117] 図 39 (A)〜(D)は、それぞれ右側のメニュー画面と左側の UPD画像とが対応する 状態で示しており、ユーザ力 Sメニュー画面により、硬度可変用ァクチユエータ 54A、 5 4Bの硬度を選択設定した場合における複数箇所 (具体例では 2つの箇所)に設けた 硬度可変用ァクチユエータ 54A、 54Bの硬度部分を設定した硬度に対応する色で表 示することにより、その部分の硬度を識別し易くした様子を示す。
図 39 (A)はメインメニューの表示状態を示し、この表示状態でユーザが挿入部硬 度可変を選択するを示す。この場合には、 UPD画像は、挿入部硬度可変が選択さ れる直前となるため、硬度可変用ァクチユエータ 54A、 54Bの区間 A、 Bは、この区間 A、 B以外の部分と区別されないで表示される。
図 39 (B)のように挿入部硬度可変が選択されると、 2箇所の硬度可変用ァクチユエ ータ 54A、 54Bの区間 A、 Bに対して設定する硬度の区間範囲を示し、その区間 A、 Bでは硬度が(柔らか!/、)軟の状態力 硬 、硬の状態における!/、ずれの硬度に設定 するかの硬度設定画面となり、現在の硬度の位置がそれぞれ丸で示される。この場 合、軟から硬まで、それぞれ異なる表示色で表示される。
[0118] 従って、対応する UPD画像は、硬度可変用ァクチユエータが設定されている硬度 に対応する表示色で、硬度可変用ァクチユエータの部分がカラー表示される。図 39 ( B)の状態では、硬度区間は軟に近い状態に設定されており、この場合における UP D画像における硬度可変用ァクチユエータ 54Aおよび 54Bの区間 A、 B部分は、黄 色で表示される。
図 39 (C)は、図 39 (B)の状態において、例えば硬度可変用ァクチユエータ 54Bの 区間 Bの硬度を中央付近の硬度に設定した場合のものであり、この場合における UP D画像における硬度可変用ァクチユエータ 54Bの区間 Bは緑色で表示される。
また、図 39 (D)は、図 39 (B)或いは図 39 (C)の状態において、例えば硬度可変用 ァクチユエータ 54Bの区間 Bの方の硬度を硬 (硬い値)の硬度に設定した場合のもの であり、この場合における UPD画像における硬度可変用ァクチユエータ 54Bの Bは、 青色で表示される。
[0119] このように表示することにより、ユーザは、硬度可変用ァクチユエータ 54A、 54Bの 硬度を自由に設定できると共に、設定された硬度可変用ァクチユエータ 54A, 54B の区間 A、 B部分を設定された硬度に対応する表示色で表示するため、ユーザは硬 度可変用ァクチユエータ 54A, 54Bの硬度を簡単に識別することができる。
また、 UPDコイル 58により、挿入部 21の形状が表示されるので、術者は揷入部 21 の挿入作業等を容易に行うことができる。
このような動作を行う内視鏡システム 1Bを形成する本実施例の内視鏡 3Gによれば 、この内視鏡 3Gを操作部 22において内視鏡本体 18と、チューブユニット 19とに分 離可能にして、チューブユニット 19側を使い捨てタイプにすることにより、内視鏡本体 18の洗浄、滅菌等を容易に行うことができる。 [0120] つまり、内視鏡本体 18における送気送水管路 60a及び吸引管路 61aは、チューブ ユニット 19に対応するユニバーサルケーブルが一体的に形成された従来例の場合 に比べてはるかに短くでき、従って洗浄や滅菌も行 ヽ易 、。
また、この場合、チューブユニット 19に対応するユニバーサルケーブルが一体的に 形成された従来例の場合には、操作部 22からユニバーサルケーブルが屈曲されるよ うにして連設されている力 本実施例では操作部 22のコネクタ部 51において、若干 屈曲した程度の管路コネクタ 51aとなり、その他の部分は、ほぼ直線状に延びる送気 送水管路 60aと吸引管路 61aとなっているので、管路内の洗浄や滅菌及び乾燥等の 処理を容易かつ短時間に行うことができる。従って、内視鏡検査を行うことができる状 態に短時間に設定できる。
[0121] また、本実施例では、内視鏡本体 18と、チューブユニット 19とを接点レスで着脱自 在に接続する構造にしているので、内視鏡本体 18を繰り返し洗浄、滅菌しても、接点 レスでない場合の接点の導通不良等の発生がなぐ信頼性を向上できる。
また、本実施例においては、操作部 22にアングル操作手段、送気送水操作手段、 吸引操作手段、硬度可変手段、フリーズ操作手段、レリーズ操作手段等の多数の操 作手段を設けると共に、これらの操作手段を操作部 22内に設けた制御回路 57により 集約的 (集中的)に制御する構成にしている。また、この制御回路 57は、撮像を行う ための照明光を出射する発光手段及び撮像を行う撮像手段も上記操作手段と共に 集約的に制御する構成にしている。
このように本実施例においては、内視鏡本体 18に設けた各種機能を操作部 22内 部に設けた制御回路 57により、集約的に制御すると共に、内視鏡本体 18に接続さ れる AWSユニット 4及び無線で情報を送受信を行う内視鏡システム制御装置 5に対 する操作手段に対する各種機能も集約的に制御する構成にしているので、ユーザ( より具体的には術者)は、操作部 22に設けた各種の操作手段により各種の操作を自 由に行うことができ、操作性を大幅に向上できる。
[0122] 特に本実施例においては、操作部 22内に集約的な制御を行う制御回路 57を設け ることにより、この制御回路 57から CCD25により撮像して得た画像データと、操作手 段による各種信号をパケットィ匕等して 1対の信号線 71bにより共通に伝送するようにし ているので、電気信号線の本数を削減できる(具体的には、信号を伝送する信号線 2 本と電力を伝送する電源線 2本に削減できる。また、信号線と電源線とのそれぞれ一 方を共通に利用すれば全体で 3本にできる)。
従って、操作部 22における接続部において接続されるチューブユニット 19内に挿 通することが必要となる信号線の本数も削減でき、チューブユニット 19側を使い捨て にすることを可能にしている。
また、チューブユニット 19内に挿通される信号線の本数を削減することにより、チュ ーブユニット 19を細径ィ匕及び屈曲し易くでき、ユーザが操作する場合における操作 性を向上できる。
なお、上述した各実施例等を部分的に組み合わせる等して構成される実施例等も 本発明に属する。
産業上の利用可能性
内視鏡の挿入部を体腔内に挿入して、内視鏡検査を行う場合、把持した手で操作 し易い位置に配置した湾曲指示操作手段により湾曲指示操作を行うことができると共 に、他の指示操作や設定値の変更等をこの湾曲指示操作手段の操作で行うことがで きるようにした。

Claims

請求の範囲
[1] 湾曲自在な湾曲部が設けられた挿入部と、
前記挿入部の基端側に設けられ、操作者により把持される把持部と、
前記把持部を含むその周辺部に、前記湾曲部の湾曲指示操作を行う機能と、前記 湾曲指示操作とは異なる他の指示操作の機能とを兼ねる指示操作手段と、
を具備する内視鏡。
[2] 前記指示操作手段は、前記湾曲部の湾曲指示操作を行うために異なる複数の方 向に対する方向指示操作手段と、前記湾曲指示操作と前記他の指示操作との機能 の切替に使用する切替指示手段とを有することを特徴とする請求項 1記載の内視鏡
[3] 前記指示操作手段は、回動自在に支持されたボール部と、該ボール部の押し込み 操作によって、前記湾曲部の湾曲指示操作と前記他の指示操作との機能の切替に 利用されるスィッチ部とを有することを特徴とする請求項 1記載の内視鏡。
[4] 前記指示操作手段は、回動自在に支持されたボール部を有するトラックボールを 用いて構成されることを特徴とする請求項 1記載の内視鏡。
[5] 前記指示操作手段は、前記把持部を形成する略筒体部の基端面に設けられること を特徴とする請求項 1に記載の内視鏡。
[6] 前記指示操作手段に隣接して、少なくとも 1つのスィッチが配置されることを特徴と する請求項 1に記載の内視鏡。
[7] 前記指示操作手段による指示操作により、該指示操作に対応する制御処理を行う 制御処理手段を有することを特徴とする請求項 1に記載の内視鏡。
[8] 前記ボール部の回転方向を検出するために 2つの回転方向検出手段を有すること を特徴とする請求項 3に記載の内視鏡。
[9] 前記指示操作手段により、前記湾曲部に対する湾曲指示操作が行われた場合、前 記湾曲部付近の湾曲形状を立体的に表示するための湾曲形状表示処理を行う湾曲 形状表示処理手段を有することを特徴とする請求項 1に記載の内視鏡。
[10] 前記指示操作手段は、前記把持部の長手方向に延びる基準線に対して略左右対 称な形状に設けられることを特徴とする請求項 1に記載の内視鏡。
[11] 前記把持部を含むその周辺部に複数の指示操作手段が略左右対称に配置される ことを特徴とする請求項 10に記載の内視鏡。
[12] 前記基端面は、前記把持部の軸方向に対して鈍角となる傾斜面であることを特徴と する請求項 5に記載の内視鏡。
[13] 前記湾曲指示操作手段は、前記把持部を把持した手の親指に近い位置となる前 記傾斜面に設けられることを特徴とする請求項 12に記載の内視鏡。
[14] 前記傾斜面は、前記把持部の軸方向に対して 120° 力 150° までの角度範囲 内であることを特徴とする請求項 12に記載の内視鏡。
[15] 前記指示方向操作手段は、トラックボール又は複数のスィッチを有する操作パッド により形成されることを特徴とする請求項 2に記載の内視鏡。
[16] 前記把持部ないしはその周辺に設けられ、少なくとも 1つの管路が揷通されたチュ ーブユニットが着脱自在に接続可能な接続部を有することを特徴とする請求項 1に記 載の内視鏡。
[17] 前記スィッチ部の操作により、前記ボール部が回動操作された場合に生成される指 示操作信号に対して、前記他の指示操作の機能を選択操作する選択指示操作信号 に設定する制御処理を行う制御処理手段を有することを特徴とする請求項 3に記載 の内視鏡。
[18] 前記指示操作手段の操作を検出する指示操作検出手段を有することを特徴とする 請求項 1に記載の内視鏡。
[19] 前記切替手段による切替操作を検出する切替操作検出手段を有することを特徴と する請求項 2に記載の内視鏡。
[20] 前記切替操作検出手段により切替操作を検出した場合には、前記方向指示操作 手段により選択可能な情報を表示するための処理を行う表示処理手段を有すること を特徴とする請求項 19に記載の内視鏡。
[21] 前記選択可能な情報を表示する処理は、前記方向指示操作手段により移動可能 なカーソルを表示するための処理を含むことを特徴とする請求項 20に記載の内視鏡
[22] 前記選択可能な情報を表示する処理は、前記方向指示操作手段の操作に割り付 けられる前記湾曲指示操作とは異なる他の指示操作の機能を含むことを特徴とする 請求項 20に記載の内視鏡。
[23] 前記方向指示操作手段の周辺部には、前記方向指示操作手段による操作を前記 他の機能に割り付けることを決定する決定操作を行うスィッチが設けてあることを特徴 とする請求項 22に記載の内視鏡。
[24] 前記湾曲部は、電圧が印加されることにより、前記湾曲部の形状が変化する湾曲部 形状可変機構を複数箇所有し、
前記把持部を含むその周辺部に、前記湾曲部形状可変機構を制御して湾曲部の 形状を変化させる湾曲部形状可変制御手段に対して、前記湾曲部の形状を変化さ せる指示を行う湾曲部形状可変操作手段を有することを特徴とする請求項 1に記載 の内視鏡。
[25] 前記把持部を含むその周辺部に、操作者が前記湾曲部形状可変操作手段の機能 を割り付け可能とするスィッチが設けてあることを特徴とする請求項 24に記載の内視 鏡。
[26] 前記湾曲部形状可変機構は、導電性高分子人工筋肉からなることを特徴とする請 求項 24に記載の内視鏡。
[27] 湾曲自在な湾曲部が設けられた挿入部と、前記挿入部の基端側に設けられた把持 部と、
前記把持部を含むその周辺部に設けられ、前記湾曲部の湾曲指示操作を行う湾 曲指示操作手段と、
前記湾曲指示操作手段に対して前記湾曲指示操作とは異なる他の指示操作を行 うことにより、前記湾曲指示操作手段に対する指示操作信号を切り替えるための切替 手段と、
を設けたことを特徴とする内視鏡。
[28] 前記湾曲指示操作手段は、回動自在に支持されたボール部により形成されること を特徴とする請求項 27に記載の内視鏡。
[29] 内視鏡に設けられた複数の指示操作手段に対する機能変更の制御方法において 湾曲部を湾曲指示操作を行う第 1指示操作手段に設けられた切替手段力ゝらの切替 信号を監視する第 1のステップと、
前記切替信号が検出された場合には、前記第 1指示操作手段の操作により選択可 能なメニュー画面等の選択画面を表示させる処理を行う第 2のステップと、
を備えたことを特徴とする機能変更の制御方法。
湾曲部の湾曲形状を表示するための湾曲形状表示処理方法において、 前記湾曲部を湾曲させる湾曲用ァクチユエータにおける上下方向と左右方向の変 位量を検出する第 1のステップと、
前記湾曲用ァクチユエータにおける上下方向と左右方向とのトータルの変位量を検 出する第 2のステップと、
前記湾曲部に関する情報力 湾曲部の湾曲形状を円弧と近似する場合の湾曲半 径を検出する第 3のステップと、
前記トータルの変位量における前記左右方向の変位量成分に相当する角度成分 を検出する第 4のステップと、
前記トータルの変位量に対応する前記湾曲部の湾曲形状を表示する描画処理を 行う第 5のステップと、
前記描画処理により生成された前記湾曲部の描画モデルを前記角度成分だけ回 転させて表示させる描画処理を行う第 7のステップと、
を有する湾曲形状表示処理方法。
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