JP4723820B2 - 内視鏡装置及び内視鏡駆動制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、内視鏡装置及び内視鏡駆動制御方法に関し、駆動部が消費する電力の低減化および駆動部が発する騒音の低減化を図ることができる内視鏡装置及び内視鏡駆動制御方法に関するものである。

従来より、生体内の各器官、構造物の管路等の被検物に対し、観察、検査等を行うための装置として、内視鏡装置が広く用いられている。このような内視鏡装置は、内視鏡装置各部の操作を行うことができる操作部と、生体内の各器官、構造物の管路等の被検物に挿入される挿入部とを具備している。また、内視鏡装置の挿入部の先端部には、操作部に設けられた操作指示手段により、所望の方向に湾曲させることができる湾曲部が設けられている。

内視鏡装置の湾曲部の操作においては、例えば、特許文献１において提案されているような牽引部材操作装置を有する内視鏡装置が用いられている。この牽引部材操作装置を有する内視鏡装置は、プーリーと、プーリーに巻回配置された操作ワイヤと、プーリーを回転させるためのモータと、湾曲レバーとを具備している。

前述した構成の牽引部材操作装置を有する内視鏡装置を用いて湾曲部の操作を行う場合、ユーザが湾曲レバーにおいて行った操作内容は、モータに連動して回転するプーリーにより駆動力が伝達された操作ワイヤを介して、挿入部の先端部に設けられた湾曲部へ伝達され、湾曲部を所望の方向に湾曲させることができる。
特開２００３−３２５４３７号公報

しかし、前述した構成の牽引部材操作装置を有する内視鏡装置においては、駆動部であるモータが常時駆動状態となっているため、ユーザが湾曲レバーを操作しない場合においても、モータが電力を消費する。特に、前述した構成の牽引部材操作装置を有する内視鏡装置が、バッテリ等の電力供給手段により駆動する場合、ユーザが湾曲レバーを操作しない場合のモータによる電力の消費は、バッテリ等の交換時期を早めるという点において、内視鏡装置の操作効率の低下につながるという課題がある。

また、前述した構成の牽引部材操作装置を有する内視鏡装置においては、モータが常時駆動状態となっているため、ユーザが湾曲レバーを操作しない場合においても、モータが駆動し続ける。特に、前述した構成の牽引部材操作装置を有する内視鏡装置に用いられるモータが、駆動時に音の発生を伴う種類のモータである場合、モータが常時音を発生させるため、内視鏡装置を使用する際に、ユーザが、モータが発する音を煩わしい騒音として感じるという課題がある。

本発明は、前述した点に鑑みてなされたものであり、ユーザが湾曲レバーを操作しない場合においては、システム制御部がモータの駆動力を通常の駆動力よりも低い駆動力に設定することにより、モータが消費する電力の低減化およびモータが発する音の低減化を図ることのできる内視鏡装置及び内視鏡駆動制御方法を提供することを目的としている。

本発明における内視鏡装置は、先端部と、湾曲部と、可撓管部と、を先端側から順に設けて構成される挿入部と、前記挿入部の基端側に連設される操作部と、前記操作部に設けられ、前記湾曲部の最先端に固定された牽引部材を移動させることにより、前記湾曲部を所望の方向に所望の湾曲量だけ湾曲させることができる湾曲操作指示手段と、前記操作部内に設けられ、前記湾曲操作指示手段と前記湾曲部との間で前記牽引部材が巻回されたプーリーと、前記プーリーを回転駆動する駆動部と、前記駆動部の出力を検知することにより前記湾曲操作指示手段からの指示の有無を検知する湾曲操作検知手段と、前記駆動部がオン状態であるとともに前記湾曲操作指示手段からの指示がある場合には、前記駆動部の駆動力を所定の駆動力である通常の駆動力に設定し、前記駆動部がオン状態であるとともに前記湾曲操作指示手段からの指示が無い場合には、前記駆動部の駆動力を前記所定の駆動力よりも低い駆動力に設定するシステム制御部と、を具備している。
本発明における内視鏡駆動制御方法は、内視鏡の湾曲部の最先端に固定された牽引部材を移動させることにより、前記湾曲部を所望の方向に所望の湾曲量だけ湾曲させる指示を行う、前記内視鏡の操作部に設けられた湾曲操作指示手段からの前記指示に基づき、前記湾曲操作指示手段と前記湾曲部との間で前記牽引部材が巻回されたプーリーを、駆動部の駆動力により回転駆動させる回転駆動ステップと、前記駆動部の出力を検知することにより前記湾曲操作指示手段からの指示の有無を検知する検知ステップと、前記駆動部がオン状態であるとともに前記湾曲操作指示手段からの指示がある場合には、前記駆動部の駆動力を所定の駆動力である通常の駆動力に設定し、前記駆動部がオン状態であるとともに前記湾曲操作指示手段からの指示が無い場合には、前記駆動部の駆動力を前記所定の駆動力よりも低い駆動力に設定する駆動力設定ステップと、を具備している。

本発明は、駆動部であるモータが消費する電力の低減化および駆動部であるモータが発する音の低減化を図ることのできる内視鏡装置及び内視鏡駆動制御方法を提供できる。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。

（参考例）
図１から図１４は、本発明の参考例に係るものである。図１は、参考例に係る内視鏡装置の構成を示す外観図である。図２は、参考例に係る内視鏡装置の操作部の内部構成を示す断面図である。図３は、参考例に係る内視鏡装置の湾曲装置の構成を示す図である。図４は、図２を矢印Ａの方向から見たときの構成を示す図である。図５は、参考例に係る内視鏡装置の操作部の把持状態を示す図である。図６は、参考例に係る内視鏡装置の操作部の、他の把持状態を説明する図である。図７は、参考例に係る内視鏡装置の操作部の外観図である。図８は、図７を矢印Ｂの方向から見たときの外観図である。図９は、参考例に係る内視鏡装置の操作部の、他のガード部材による構成例を説明する図である。図１０は、図９のガード部材を斜め上方向から見た図である。図１１は、参考例に係る内視鏡装置の内部構成を示すブロック図である。図１２は、参考例に係る内視鏡装置の湾曲制御部の内部構成を示す回路図である。図１３は、参考例に係る内視鏡装置のセンサ部の内部構成を示す回路図である。図１４は、参考例に係る内視鏡装置の湾曲部の制御方法を示すフローチャートである。

図１に示すように、本参考例の内視鏡装置１は、挿入部２０の先端部２１に撮像素子を内蔵したバッテリ駆動型の内視鏡２と、内視鏡２に被検物の観察部位を照明する照明光を供給する図示しない光源部と、被検物の観察部位の画像を表示する表示装置３と、電源部４とにより主に構成されている。

内視鏡２は、細長で可撓性を有する挿入部２０と、この挿入部２０の基端部に連設する操作部２４と、この操作部２４から延出する可撓性を有するユニバーサルケーブル２６とにより構成されている。ユニバーサルコード２６内には、照明光を供給する図示しないライトガイドファイバー、撮像素子の駆動制御信号または撮像素子で光電変換した画像信号の授受を行う信号ケーブル等が設けられている。

挿入部２０は、先端側から順に先端部２１と、後述する湾曲駒を連設して例えば上下／左右方向に湾曲するように構成された湾曲部２２と、柔軟性を有する可撓管部２３とにより構成されている。先端部２１の先端面には、図示は省略するが、観察窓、照明窓、鉗子導出口、送水および送気用の噴射ノズル等が設けられている。

図２に示すように、操作部２４は、略ｈ字形状に構成されており、挿入部２０の挿入軸と異なる軸を有する把持部２５が設けられている。把持部２５の先端側には、湾曲部２２を湾曲動作させるための操作指示手段である、湾曲レバー３１が開口部３２から突出して設けられている。ユニバーサルコード２６は、把持部２５の基端部から延出して電源部４に電気的に接続されている。

湾曲レバー３１は、傾倒方向及び傾倒角度を変化させる傾倒操作を行うことにより、後述する牽引部材を移動させて、湾曲部２２を所望の方向に所望の湾曲量だけ湾曲させることができるように構成されている。そして、図２に示すように、湾曲レバー３１が直立状態のとき、湾曲部２２は直線状態になるように構成されている。

湾曲レバー３１の先端部には、湾曲操作検知手段を構成する、人体検知手段であるセンサ５０が埋め込まれている。センサ５０は、ユーザが湾曲レバー３１に触れた事を検知すると、ケーブル５１を通して所定の検知信号をセンサ信号転送部９６に送信する。該所定の検知信号は、センサ信号転送部９６と、ケーブル５３とを介し、電源部４内に設けられた、駆動制御手段であるシステム制御部７１（図１１を参照）に送信される。また、湾曲レバー３１の側面は、ケーブル５１が露出しないように、カバー５２で覆われている。

湾曲部２２は、複数の湾曲駒２２ａ、２２ｂ、…、２２ｎを連設して構成されており、湾曲部２２の最先端に設けられた湾曲駒２２ａは、先端部２１に設けられた先端硬質部材２１ａに連結されているｇ。湾曲駒２２ａには、牽引部材である操作ワイヤ３３の先端部が所定位置に固定されている。また、操作ワイヤ３３は、上下／左右の操作方向に対応できるように、湾曲装置３０に４本設けられている。

そして、図２および図４に示すように、本参考例の湾曲装置３０は、操作ワイヤ３３と、操作ワイヤ３３の中途部がそれぞれ巻回配置される周方向溝３４ａを有するプーリー３４と、湾曲レバー３１からの指示に基づいて駆動され、プーリー３４を湾曲操作時に所定の方向に所定の駆動力をもって回転させることにより、操作ワイヤ３３を移動させることができる駆動部であるモータ３５と、湾曲レバー３１に設けられ、操作ワイヤ３３の基端部が固定される略十字形状のアーム部材３６とにより主に構成されている。

先端部が湾曲駒２２ａの所定位置に固定された４本の操作ワイヤ３３は、挿入部２０内に挿通配置されているワイヤ挿通管路３３Ａ内を挿通して操作部２４内まで延出されて、プーリー３４に巻回配置されている。そして、巻回された４本の操作ワイヤ３３の基端部は、アーム部材３６に設けられた湾曲形状である所定のアーム部３６ａに、それぞれワイヤ止め３３ｂにより一体的に固定されている。

操作ワイヤ３３の中途部は、周方向溝３４ａに対して所定の弛緩状態で巻回配置されている。また、プーリー３４は、モータ３５の駆動力を伝達する第１歯車３７ａ、第２歯車３７ｂによって回転されるようになっている。なお、湾曲レバー３１と、アーム部材３６とは、フレーム３８に回動自在に設けられる軸受４０の対向する所定位置に同軸に取付け固定されている。また、ベアリング３９は、プーリー３４を回動自在に支持する。

前述のように内視鏡２を構成したことにより、ユーザは、図５に示すように腕を下げた状態にして把持部２５を把持することができるとともに、把持部２５を把持した手の親指で湾曲レバー３１を自在に操作することができる。従って、挿入部２０の捻じり操作や湾曲部２２の湾曲操作を、ユーザが腕に負担をかけることなく自在に行うことができる。

なお、操作部２４の形状および操作部２４に設けられる把持部２５の位置は、前述したような形態および位置に限定されるものではなく、例えば、操作部２４は、図６に示すように、挿入部２０の挿入軸と交叉する軸上に設けられた把持部２５Ａを有するような形状であってもよい。また、操作部２４は、図７に示すように、把持部２５の軸が水平線に対して所定の角度θだけ傾いて、挿入部２０の挿入軸に対して交叉するように構成されているような把持部２５Ｂを有する、操作部２４Ａのような形態であってもよい。すなわち、操作部２４Ａの把持部２５Ｂは、把持性及び操作性が考慮されたＲ形状として形成されている。

次に、図７および図８を参照しつつ、内視鏡の操作部の具体的な構成例を説明する。図７および図８に示す操作部２４Ａは、操作部本体２４ａと、操作部本体２４ａから先端側に突出した操作部先端部２４ｂと、操作部本体２４ａから上側に突出した操作部凸部２４ｃと、把持部２５Ｂとにより構成されている。また、操作部本体２４ａの一側面部には、モーターカバー部２４ｄが設けられている。モーターカバー部２４ｄの内側には、モータ３５が配置され、モータ３５の駆動力が第１歯車３７ａ、第２歯車３７ｂを介して伝達されるプーリー３４は、操作部本体２４ａと操作部凸部２４ｃとの交叉位置近傍に配置されている。

操作部凸部２４ｃには、ユーザが親指で湾曲レバー３１を操作しているときに、例えば、人差し指で操作できるような画像静止スイッチ４１および画像録画スイッチ４２が、両側面部に１つずつ、略対称な位置に設けられている。また、把持部２５Ｂの下面側には画像静止スイッチ４１および画像録画スイッチ４２と同様に、ユーザが親指で湾曲レバー３１を操作しているときに、例えば、人差し指で操作できるようなブライトネススイッチ４３が設けられている。さらに、操作部本体２４ａの背面部には、例えば、横並びに複数の操作スイッチ４４ａ、４４ｂ、４４ｃが設けられている。また、操作部本体２４ａには、パイロットラップとしてのＬＥＤ４５と、ＬＣＤモニタ、ＰＤＡ（Ｒ）等との電気的接続部であるコネクタ部４６とが、両側面部に１つずつ、略対称な位置に設けられている。操作部凸部２４ｃに設けられているガード部材４７は、略コ字形状であり、湾曲レバー３１の誤操作を防止し、湾曲レバー３１を保護している。

画像静止スイッチ４１は、表示装置３に表示されている被検物の観察部位の画像の静止を指示するスイッチである。画像録画スイッチ４２は、前記モニタ３に表示されている被検物の観察部位の画像の録画を指示するスイッチである。ブライトネススイッチ４３は、表示装置３に表示されている被検物の観察部位の画像の明るさ調整を行うスイッチであり、ＡＵＴＯ ＥＸＰＯＳＵＲＥ制御（以下、ＡＥ制御と略記する）の目標値を変化させることにより、例えば、明るさ調整を８段階で切り換えることができる。

ブライトネススイッチ４３は、具体的には、１段階目を最も暗くなる設定、８段階目を最も明るくなる設定にして、１段階目〜５段階目をスローシャッターＯＦＦにして目標値制御を行い、６段階目〜８段階目はスローシャッター併用ＡＥ制御としている。そして、６段階目、７段階目、８段階目の順で最大露光時間が延長され、前記５段階目以降のＡＥ目標値は最高値を設定する。

すなわち、スローシャッター動作可能段階の１段階前までにＡＥの目標値を十分に上げ、５段階目で明るさが不足する場合に６段階目に移行することにより、スローシャッターが働いて内視鏡画像が明るくなる。そして、ブライトネススイッチ４３を１つとするときには、このスイッチをロータリー変更方式（１→２→、…、→７→８→１→２、…の順で操作毎に切り換わる）とし、２つ配置可能なときにはそれぞれのスイッチにＵＰ機能とＤＯＷＮ機能とを割り付けて、明るさの段階を上下方向に適宜切り換えられる構成にする。

なお、スイッチの配置構成と機能との相関関係は、前述した内容に限定されるものではない。また、本参考例においては、操作部２４Ａに設けられた各スイッチが凸型形状であることにより、ユーザが指による識別を容易に行うことができるような構成としているが、操作部２４Ａに設けられた各スイッチは、各面と面一致状態あるいは凹んだ状態に構成するようにしてもよい。さらに、各スイッチのみに限らず、ＬＥＤ４５およびコネクタ部４６についても、各面と面一致状態あるいは凹んだ状態に構成するようにしてもよい。また、操作部凸部２４ｃに設けられているガード部材は、図９および図１０に示すような、湾曲レバー３１の先端側周囲を囲む板状ガード部材４８としてもよい。

次に、内視鏡装置１が有する内視鏡２の内部構成および各部の作用について、図１１から図１３を参照しつつ説明を行う。

電源部４は、固定部材７９を有し、固定部材７９は、表示装置３が着脱自在に接続できる構造となっている。

被検物の観察部位を照明する照明光は、図示しない光源部から、ＬＥＤ６２に供給される。ＬＥＤ６２に供給された照明光により照明された被検物の観察部位の像は、挿入部２０の先端部に配置された対物レンズ６０による結像位置に配置された、固体撮像素子としての電荷結合素子（以下、ＣＣＤと略記する）６１に結像される。結像された被検物の観察部位の像は、ＣＣＤ６１により光電変換されて画像信号となる。ＣＣＤ６１は、複合同軸ケーブル６１ａを介し、ＣＣＤ駆動部７７および画像処理部７８に接続されている。画像処理部７８は、接続ケーブル７８ａを介し、表示装置３に接続されている。

ＣＣＤ駆動部７７は、ＣＣＤ６１を駆動するためのＣＣＤ駆動信号を、複合同軸ケーブル６１ａを介し、ＣＣＤ６１に送信する。ＣＣＤ６１は受信したＣＣＤ駆動信号の状態に基づき、所定のタイミングで光電変換を行う。ＣＣＤ６１により光電変換された画像信号は、複合同軸ケーブル６１ａを介し、画像処理部７８に送信される。システム制御部７１は、第１ユーザインターフェース６５に設けられたスイッチ等の入力手段から送信された、ＺＯＯＭ ＵＰ／ＤＯＷＮ信号、ＦＲＥＥＺＥ信号等の所定の入力信号を受信し、さらに、受信した該所定の入力信号の状態に基づき、画像処理部７８に所定の処理を行わせるような制御信号を送信する。画像処理部７８は、システム制御部７１から送信された該制御信号の状態に基づき、該所定の処理を行う。画像処理部７８において処理が行われた画像信号は、接続ケーブル７８ａを介して表示装置３に送信され、画像として出力される。

記録再生部７４は、システム制御部７１から送信された所定の制御信号の状態に基づき、画像信号の記録及び記録した画像の再生を行う。記録再生部７４には、記録媒体７５を接続する事ができ、画像処理部７８から送信された画像信号を、記録媒体７５に蓄積する事が可能である。また、記録再生部７４は、記録媒体７５に蓄積された画像信号を読み出し、読み出した該画像信号を画像処理部７８に送信することができる。画像処理部７８に送信された該画像信号は、画像処理部７８において処理が行われ、接続ケーブル７８ａを介して表示装置３に送信され、画像として出力される。

挿入部２０の先端部に配置されたＬＥＤ６２は、ケーブル６２ａを介し、ＬＥＤ制御部７６に接続されている。また、ＬＥＤ制御部７６は、システム制御部７１に接続されており、システム制御部７１から送信される所定の制御信号により、ＬＥＤ６２の点灯および消灯を制御する事ができる。システム制御部７１は、第１ユーザインターフェース６５に設けられたスイッチ等から送信された所定の信号を受信し、受信した該所定の入力信号の状態に基づき、ＬＥＤ制御部７６の制御を行う。

電源供給回路７０は、バッテリ６６と、バッテリ検出機構６７と、ＡＣアダプタ６８と、ファン６９と、システム制御部７１とにそれぞれ接続されている。また、電源供給回路７０は、バッテリ６６またはＡＣアダプタ６８から電圧を得て、内視鏡２の内部の各部に供給される電圧を作り出す。バッテリ６６とＡＣアダプタ６８とは、両方の出力部が図示しないダイオードにより結合されているため、これら２つのうち、電圧の高い方が優先的に電源供給回路７０に電圧を供給する。バッテリ検出機構６７は、バッテリ６６の有無を確認し、該確認を行った結果を、所定の信号として、電源供給回路７０を介し、システム制御部７１に送信する。ファン６９は、電源供給回路７０から供給された電圧により駆動し、電源部４の内部を冷却する。

第２ユーザインターフェース７２には、スイッチ等の入力手段が設けられており、内部はシステム制御部７１と接続されている。デフォルト設定部７３は、システム制御部７１に接続されており、ユーザにより設定された各デフォルトの設定信号を、システム制御部７１に送信する。

湾曲制御部６３は、ユニバーサルケーブル２６内を挿通するケーブル６３ａにより、システム制御部７１に接続される。また、湾曲制御部６３は、システム制御部７１から送信される所定の制御信号により、モータ３５をオンまたはオフに切り替える事が出来る。システム制御部７１は、第２ユーザインターフェース７２に設けられたスイッチ等の入力手段から送信された、所定の入力信号の状態に基づき、湾曲制御部６３を制御する事ができる。湾曲制御部６３は、モータ３５の駆動力を監視しており、モータ３５に異常な負荷がかけられている場合、システム制御部７１に対し、モータ過負荷状態検出信号を送信する。駆動制御手段であるシステム制御部７１は、モータ過負荷状態検出信号を受信した場合、モータ３５をオフに設定する所定の制御信号を湾曲制御部６３に送信し、モータ３５を停止させることができる。

センサ部６４は、湾曲操作検知手段を構成する、人体検知手段であるセンサ５０を有し、ユーザが湾曲レバー３１に触れた事を検知すると、所定の検知信号を送信し、該所定の検知信号は、駆動制御手段であるシステム制御部７１に送信される。前記所定の検出信号を受信したシステム制御部７１は、湾曲制御部６３に対し、モータ３５をオンまたはオフに設定する所定の制御信号を送信し、モータ３５の制御を行う。

また、本参考例における湾曲制御部６３の内部構成について、図１２を参照しつつ説明を行う。

図示しない電源スイッチの操作等により、内視鏡装置１の電源がオンされると、システム制御部７１は、モータオン／オフ切替部８０に設けられた、電源オン／オフ用ＦＥＴ８４に対し、モータ３５をオンにする設定の制御信号を送信する。該制御信号を受信した電源オン／オフ用ＦＥＴ８４は、電源電圧ＶＤＤをモータ３５に供給し、モータ３５を駆動させる。

モータ３５が駆動している状態において、システム制御部７１は、以下に述べるような方法を用いてモータ３５から出力される電流値を監視している。

モータ３５から出力される電流は、電圧変換部８１に設けられた、電圧変換用抵抗８５により電圧に変換され、モータ過負荷検出部８２に設けられた、コンパレータ８８に入力される。モータ過負荷検出部８２においては、電圧変換部８１からコンパレータ８８に入力された電圧レベルと、分圧抵抗８６および分圧抵抗８７により予め設定された所定の電圧レベルとの比較が行われる。該比較において、モータ過負荷検出部８２は、例えば、電圧変換部８１からコンパレータ８８に入力された電圧レベルが該所定の電圧レベル以下の場合にはＨｉｇｈ信号を、電圧変換部８１からコンパレータ８８に入力された電圧レベルが該所定の電圧レベル以上の場合にはＬｏｗ信号を、バッファ部８３に対して送信する。なお、本参考例の湾曲制御部６３においては、コンパレータ８８は、オープンコレクタ出力であるため、抵抗８９が設けられているが、コンパレータ８８の出力方法は、オープンコレクタ出力に限定されるものではなく、他の出力方法を用いてもよい。また、オープンコレクタ出力以外の他の出力方法を用いる場合、抵抗８９は、湾曲制御部６３に設けられていなくともよい。バッファ部８３に設けられたインバータ９０は、信号の送信に必要な駆動能力をもって、前記Ｈｉｇｈ信号または前記Ｌｏｗ信号を駆動し、前記Ｈｉｇｈ信号または前記Ｌｏｗ信号を反転させた信号を、システム制御部７１に送信する。抵抗９１は、一端がインバータ９０に接続されており、他端が電源電圧ＶＤＤの供給が行われる箇所に接続されている。システム制御部７１は、バッファ部８３から送信される前記信号の状態に基づき、モータをオンまたはオフにする設定の制御信号をモータオン／オフ切替部８０に送信する。

前述した湾曲制御部６３の内部構成においては、内視鏡装置１に何らかの異常が発生し、モータ３５に異常な負荷がかけられ、モータ３５から出力される電流値が所定の値以上になった場合に、システム制御部７１がモータ３５をオフにする設定の制御信号を送信するにより、モータ３５を停止させることができる。

また、本参考例におけるセンサ部６４の内部構成について、図１３を参照しつつ説明を行う。

センサ部６４は、湾曲操作検知手段を構成する、人体検知手段であるセンサ５０と、センサ信号転送部９６とを有している。電源電圧ＶＤＤが、センサ信号転送部９６からセンサ５０に供給されると、焦電材９２は、赤外線の検知を行い、検知した該赤外線を電圧に変換する。この時、焦電材９２は、検知した該赤外線が所定の量以上の場合、電圧がＨｉｇｈレベルであるという内容を有するＨｉｇｈ信号をＦＥＴ９５のゲートに送信する。なお、該所定の量は、人体がセンサ５０に触れたときに発する赤外線の量であるため、焦電材９２は、人体がセンサ５０に触れたときに、該Ｈｉｇｈ信号をＦＥＴ９５のゲートに送信することとなる。ＦＥＴ９５のゲートに送信された前記Ｈｉｇｈ信号は、ＦＥＴ９５をＯＮさせ、その結果、センサ信号転送部９６に設けられたインバータ９７に前記Ｈｉｇｈ信号が送信される。なお、ＦＥＴ９５のゲート側には抵抗９３の一端が、ＦＥＴ９５のソース側には抵抗９４の一端が接続されており、各々の他端は接地されている。前記Ｈｉｇｈ信号を受信したインバータ９７は、信号の送信に必要な駆動能力をもって、前記Ｈｉｇｈ信号を駆動し、前記Ｈｉｇｈ信号を反転させた信号を、システム制御部７１に送信する。システム制御部７１は、センサ信号転送部９６から送信される信号の状態に応じて、受信した信号のレベルがＨｉｇｈレベルである場合は、モータ３５をオフにする設定の制御信号をモータオン／オフ切替部８０に送信し、受信した信号のレベルがＬｏｗレベルである場合は、モータ３５をオンにする設定の制御信号をモータオン／オフ切替部８０に送信する。

前述したセンサ部６４の内部構成においては、例えば、第２ユーザインターフェース７２に設けられた図示しないモータ３５を駆動させるためのスイッチ（以下、モータスイッチと略記する）がオンしている状態において、第２ユーザインターフェース７２等の操作を行う際に、ユーザの指等が湾曲レバー３１のセンサ５０に触れていない場合、駆動制御手段であるシステム制御部７１は、湾曲操作検知手段を構成する、人体検知手段であるセンサ５０の出力、すなわち、センサ５０から送信される信号がＨｉｇｈ信号以外の信号であることに応じて、駆動部であるモータ３５をオフするように設定する。そして、その状態から、再度ユーザの指等が湾曲レバー３１のセンサ５０に触れた場合、駆動制御手段であるシステム制御部７１は、湾曲操作検知手段を構成する、人体検知手段であるセンサ５０の出力、すなわち、センサ５０から送信される信号がＨｉｇｈ信号であることに応じて、駆動部であるモータ３５を再度オンするように設定する。

次に、本参考例の内視鏡装置１における、システム制御部７１が行う処理である、湾曲部２２の制御方法を図１４のフローチャートを参照しつつ説明を行う。

ユーザの操作により内視鏡装置１の電源が投入されると（ステップＳ１−１）、システム制御部７１は、第２ユーザインターフェース７２に設けられた、モータスイッチの状態を確認する（ステップＳ１−２）。この時、モータスイッチがオフしている場合、待機状態となり、システム制御部７１は、モータスイッチの状態の確認を引き続き行う。モータスイッチがオンされると、モータ３５が駆動され、システム制御部７１は、センサ部６４から送信される信号の状態を確認することにより、湾曲レバー３１に人体が接触しているか否か、すなわち、湾曲部２２の湾曲動作が行われているか否かを確認する（ステップＳ１−３）。この時、湾曲レバー３１に人体が接触していない場合、システム制御部７１は、モータスイッチの状態の確認を行う（ステップＳ１−４）。モータスイッチがオンしている場合、システム制御部７１は、モータ３５をオフにし（ステップＳ１−５）、湾曲レバー３１に人体が接触しているか否かを再度確認する（ステップＳ１−３）。また、モータスイッチがオフしている場合、モータ３５はオフされ（ステップＳ１−１１）、前記待機状態に移行し、モータスイッチの状態の確認が行われる（ステップＳ１−２）。すなわち、システム制御部７１は、モータスイッチがオンの状態において、湾曲レバー３１に人体が接触したということが確認されるまでは、モータ３５をオフにしたまま、湾曲レバー３１に人体が接触しているか否かの確認（ステップＳ１−３）と、モータスイッチの状態の確認（ステップＳ１−４）とを繰り返し行う。

モータスイッチがオンの状態において、湾曲レバー３１に人体が接触した場合、システム制御部７１は、モータ３５を通常駆動状態に移行させる（ステップＳ１−６）。システム制御部７１は、モータ３５が通常駆動状態に移行した後、バッファ部８３から送信される信号の状態を確認することにより、モータ３５が過負荷状態であるか否かを確認する（ステップＳ１−７）。この時、モータ３５が過負荷状態である場合、システム制御部７１は、モータ３５をオフにする（ステップＳ１−１０）。なお、一度でも、過負荷状態によりモータ３５がオフされた場合、ユーザが電源を再度投入しない限りは、モータ３５がオンされることはない。また、モータ３５が過負荷状態ではない場合、システム制御部７１は、湾曲レバー３１に人体が接触しているか否かを確認する（ステップＳ１−８）。この時、湾曲レバー３１に人体が接触していない場合、システム制御部７１は、モータスイッチの状態の確認を行う（ステップＳ１−４）。また、湾曲レバー３１に人体が接触している場合、システム制御部７１は、モータスイッチの状態の確認を行う（ステップＳ１−９）。この時、モータスイッチがオフしている場合、モータ３５はオフされ（ステップＳ１−１１）、前記待機状態に移行し、モータスイッチの状態の確認が行われる（ステップＳ１−２）。モータスイッチがオンしている場合、システム制御部７１は、モータ３５の通常駆動状態を継続し（ステップＳ１−６）、モータ３５が過負荷状態であるか否かの確認（ステップＳ１−７）と、湾曲レバー３１に人体が接触しているか否かの確認（ステップＳ１−８）と、モータスイッチの状態の確認（ステップＳ１−９）とを、ポーリング処理として繰り返し行う。

本参考例の内視鏡装置１においては、ユーザが湾曲レバー３１を操作していない場合には、モータ３５は停止し、ユーザが湾曲レバー３１を操作している場合には、人体が接触した事をセンサ５０が検知し、モータ３５を駆動させることができる。そのため、ユーザが湾曲レバー３１を常時操作し続けない限りは、モータ３５が常時駆動状態になることがない。以上のような作用により、本参考例の内視鏡装置１は、モータ３５が消費する電力の低減化およびモータ３５が発する音の低減化を図ることができる。

（第１の実施形態）
図１５から図１７は、本発明の第１の実施形態に係るものである。なお、参考例と同様の構成を持つ部分については、詳細説明は省略する。また、参考例と同様の構成要素については、同一の符号を用いて説明は省略する。

図１５は、第１の実施形態に係る内視鏡装置の内部構成を示すブロック図である。図１６は、第１の実施形態に係る内視鏡装置の湾曲制御部の内部構成を示す回路図である。図１７は、第１の実施形態に係る内視鏡装置の湾曲部の制御方法を示すフローチャートである。

本実施形態の内視鏡２は、参考例とは異なり、センサ部６４およびセンサ５０を有していないが、湾曲制御部６３Ａが、湾曲操作検知手段である湾曲検知部１０１を有している。そこで、湾曲制御部６３Ａの内部構成について、図１６を参照しつつ説明を行う。

図示しない電源スイッチの操作等により、内視鏡装置１の電源がオンされると、第２ユーザインターフェース７２の指示に基づき、システム制御部７１は、モータオン／オフ切替部９９に設けられた、第１電源オン／オフ用ＦＥＴ１０３および第２電源オン／オフ用ＦＥＴ１０４に対し、所定の制御信号を送信する。該所定の制御信号を受信した第１電源オン／オフ用ＦＥＴ１０３および第２電源オン／オフ用ＦＥＴ１０４は、該所定の制御信号の状態に基づき、電源電圧ＶＤＤ１もしくは電源電圧ＶＤＤ２をモータ３５に供給し、モータ３５を駆動させる。

モータ３５が駆動している状態において、システム制御部７１は、以下に述べるような方法を用いてモータ３５から出力される電流値を監視している。

モータ３５から出力される電流は、電圧変換部１００に設けられた、電圧変換用抵抗１０５により電圧に変換され、モータ過負荷検出部１１８に設けられた、コンパレータ１０８に入力される。モータ過負荷検出部１１８においては、電圧変換部１００からコンパレータ１０８に入力された電圧レベルと、分圧抵抗１０６および分圧抵抗１０７により予め設定された所定の電圧レベルとの比較が行われる。該比較において、モータ過負荷検出部１１８は、例えば、電圧変換部１００からコンパレータ１０８に入力された電圧レベルが該所定の電圧レベル以下の場合にはＨｉｇｈ信号を、電圧変換部１００からコンパレータ１０８に入力された電圧レベルが該所定の電圧レベル以上の場合にはＬｏｗ信号を、第１バッファ部１０２ａに対して送信する。なお、本実施形態の湾曲制御部６３Ａにおいては、コンパレータ１０８は、オープンコレクタ出力であるため、抵抗１０９が設けられているが、コンパレータ１０８の出力方法は、オープンコレクタ出力に限定されるものではなく、他の出力方法を用いてもよい。また、オープンコレクタ出力以外の他の出力方法を用いる場合、抵抗１０９は、湾曲制御部６３Ａに設けられていなくともよい。第１バッファ部１０２ａに設けられたインバータ１１０は、信号の送信に必要な駆動能力をもって、前記Ｈｉｇｈ信号または前記Ｌｏｗ信号を駆動し、前記Ｈｉｇｈ信号または前記Ｌｏｗ信号を反転させた信号を、システム制御部７１に送信する。抵抗１１１は、一端がインバータ１１０に接続されており、他端が電源電圧ＶＤＤの供給が行われる箇所に接続されている。システム制御部７１は、第１バッファ部１０２ａから送信される前記信号の状態に基づき、モータ３５をオンまたはオフにする設定の制御信号をモータオン／オフ切替部９９に送信する。

また、モータ３５から出力される電流は、電圧変換部１００に設けられた、電圧変換用抵抗１０５により電圧に変換され、湾曲操作検知手段である湾曲検知部１０１に設けられた、コンパレータ１１４に入力される。湾曲検知部１０１においては、電圧変換部１００からコンパレータ１１４に入力された電圧レベルと、分圧抵抗１１２および分圧抵抗１１３により予め設定された所定の電圧レベルとの比較が行われる。該比較において、湾曲検知部１０１は、例えば、電圧変換部１００からコンパレータ１１４に入力された電圧レベルが該所定の電圧レベル以下の場合にはＨｉｇｈ信号を、電圧変換部１００からコンパレータ１１４に入力された電圧レベルが該所定の電圧レベル以上の場合にはＬｏｗ信号を、第２バッファ部１０２ｂに対して送信する。なお、本実施形態の湾曲制御部６３Ａにおいては、コンパレータ１１４は、オープンコレクタ出力であるため、抵抗１１５が設けられているが、コンパレータ１１４の出力方法は、オープンコレクタ出力に限定されるものではなく、他の出力方法を用いてもよい。また、オープンコレクタ出力以外の他の出力方法を用いる場合、抵抗１１５は、湾曲制御部６３Ａに設けられていなくともよい。第２バッファ部１０２ｂに設けられたインバータ１１６は、信号の送信に必要な駆動能力をもって、前記Ｈｉｇｈ信号または前記Ｌｏｗ信号を駆動し、前記Ｈｉｇｈ信号または前記Ｌｏｗ信号を反転させた信号を、システム制御部７１に送信する。抵抗１１７は、一端がインバータ１１６に接続されており、他端が電源電圧ＶＤＤの供給が行われる箇所に接続されている。システム制御部７１は、第２バッファ部１０２ｂから送信される前記信号の状態に基づき、モータ３５に供給する電圧を設定する所定の信号をモータオン／オフ切替部９９に送信する。

前述した湾曲制御部６３Ａの内部構成においては、内視鏡装置１に何らかの異常が発生し、モータ３５に異常な負荷がかけられ、モータ３５から出力される電流値が所定の値以上になった場合に、システム制御部７１がモータ３５をオフにする設定の制御信号を送信するにより、モータ３５を停止させることができる。

また、前述した湾曲制御部６３Ａの内部構成においては、湾曲検知部１０１は、モータ３５から出力される電流を検知することにより、湾曲レバー３１からの指示の有無を検知することができる。そして、システム制御部７１は、湾曲検知部１０１の検知結果に基づいてモータ３５の駆動力を変化させることができる。具体的には、例えば、モータスイッチがオンしている状態において、ユーザが湾曲レバー３１を操作していない場合、すなわち、湾曲レバー３１からの指示が無い場合、システム制御部７１は、モータ３５の駆動力を第１の駆動力である低駆動力に設定し、また、ユーザが湾曲レバー３１を操作している場合、すなわち、湾曲レバー３１からの指示がある場合、システム制御部７１は、モータ３５の駆動力を第２の駆動力である通常の駆動力に設定することができる。

次に、本実施形態の内視鏡装置１における、湾曲部２２の制御方法を図１７のフローチャートを参照しつつ説明を行う。

ユーザの操作により内視鏡装置１の電源が投入されると（ステップＳ２−１）、システム制御部７１は、第２ユーザインターフェース７２に設けられた、モータスイッチの状態を確認する（ステップＳ２−２）。この時、モータスイッチがオフしている場合、待機状態となり、システム制御部７１は、モータスイッチの状態の確認を引き続き行う。モータスイッチがオンされると、システム制御部７１は、湾曲部２２の湾曲動作が行われているか否かの確認を、第２バッファ部１０２ｂから送信される信号の状態を確認することにより行う（ステップＳ２−３）。この時、湾曲動作が行われている場合、システム制御部７１は、モータ３５の駆動力を通常の駆動力に設定する（ステップＳ２−７）。また、湾曲動作が行われていない場合、システム制御部７１は、モータ３５の駆動力を低駆動力に設定する（ステップＳ２−４）。そして、モータ３５の駆動力が低駆動力の状態において、システム制御部７１は、湾曲部２２の湾曲動作が行われているか否かの確認を、第２バッファ部１０２ｂから送信される信号の状態を確認することにより再度行う（ステップＳ２−５）。この時、湾曲動作が行われている場合、システム制御部７１は、モータ３５の駆動力を通常の駆動力に設定する（ステップＳ２−７）。また、湾曲動作が行われていない場合、システム制御部７１は、モータスイッチの状態を確認する（ステップＳ２−６）。この時、モータスイッチがオフしている場合、モータ３５はオフされ（ステップＳ２−１２）、前記待機状態に移行し、モータスイッチの状態の確認が行われる（ステップＳ２−２）。モータスイッチがオンしている場合、システム制御部７１は、モータ３５の低駆動力駆動状態を継続し（ステップＳ２−４）、湾曲部２２の湾曲動作が行われているか否かの確認（ステップＳ２−５）と、モータスイッチの状態の確認（ステップＳ２−６）とを、ポーリング処理として繰り返し行う。

システム制御部７１は、湾曲部２２の湾曲動作を検知した場合、モータ３５の駆動力を通常の駆動力に設定する（ステップＳ２−７）。システム制御部７１は、モータ３５が通常の駆動力にて駆動する状態、すなわち、通常駆動状態に移行した後、バッファ部１０２ａから送信される信号の状態を確認することにより、モータ３５が過負荷状態であるか否かを確認する（ステップＳ２−８）。この時、モータ３５が過負荷状態である場合、システム制御部７１は、モータ３５をオフにする（ステップＳ２−１１）。なお、一度でも、過負荷状態によりモータ３５がオフされた場合、ユーザが電源を再度投入しない限りは、モータ３５がオンされることはない。また、モータ３５が過負荷状態ではない場合、システム制御部７１は、湾曲部２２の湾曲動作が行われているか否かを確認する（ステップＳ２−９）。この時、湾曲動作が行われていない場合、システム制御部７１は、モータ３５の駆動力を低駆動力に設定する（ステップＳ２−４）。また、湾曲部２２の湾曲動作を検知した場合、システム制御部７１は、モータスイッチの状態を確認する（ステップＳ２−１０）。この時、モータスイッチがオフしている場合、モータ３５はオフされ（ステップＳ２−１２）、前記待機状態に移行し、モータスイッチの状態の確認が行われる（ステップＳ２−２）。モータスイッチがオンしている場合、システム制御部７１は、モータ３５の通常駆動状態を継続し（ステップＳ２−７）、モータ３５が過負荷状態であるか否かの確認（ステップＳ２−８）と、湾曲部２２の湾曲動作が行われているか否かの確認（ステップＳ２−９）と、モータスイッチの状態の確認（ステップＳ２−１０）とを、ポーリング処理として繰り返し行う。

本実施形態における内視鏡装置１においては、ユーザが湾曲レバー３１を操作していない場合には、モータ３５は低駆動力にて駆動を行い、ユーザが湾曲レバー３１を操作している場合には、人体が接触した事を湾曲検知部１０１が検知し、モータ３５を通常の駆動力にて駆動させることができる。以上のような作用により、本実施形態の内視鏡装置１は、ユーザが湾曲レバー３１を操作していない場合、モータ３５は低駆動力にて駆動を行うため、モータ３５が消費する電力の低減化およびモータ３５が発する音の低減化を図ることができる。さらに、以上のような作用により、本実施形態の内視鏡装置１は、ユーザが湾曲レバー３１を操作していない場合においても、モータ３５が低駆動力にて継続して駆動を行うため、参考例における内視鏡装置１に比べ、ユーザが湾曲レバー３１を操作していない状態からユーザが湾曲レバー３１を操作する状態への移行を素早く行うことができる。

参考例に係る内視鏡装置の構成を示す外観図。 参考例に係る内視鏡装置の操作部の内部構成を示す断面図。 参考例に係る内視鏡装置の湾曲装置の構成を示す図。 図２を矢印Ａの方向から見たときの構成を示す図。 参考例に係る内視鏡装置の操作部の把持状態を示す図。 参考例に係る内視鏡装置の操作部の、他の把持状態を説明する図。 参考例に係る内視鏡装置の操作部の外観図。 図７を矢印Ｂの方向から見たときの外観図。 参考例に係る内視鏡装置の操作部の、他のガード部材による構成例を説明する図。 図９のガード部材を斜め上方向から見た図。 参考例に係る内視鏡装置の内部構成を示すブロック図。 参考例に係る内視鏡装置の湾曲制御部の内部構成を示す回路図。 参考例に係る内視鏡装置のセンサ部の内部構成を示す回路図。 参考例に係る内視鏡装置の湾曲部の制御方法を示すフローチャート。 第１の実施形態に係る内視鏡装置の内部構成を示すブロック図。 第１の実施形態に係る内視鏡装置の湾曲制御部の内部構成を示す回路図。 第１の実施形態に係る内視鏡装置の湾曲部の制御方法を示すフローチャート。

符号の説明

１ 内視鏡装置、２ 内視鏡、３ 表示装置、４ 電源部、２０ 挿入部、２１ 先端部、２２ 湾曲部、２３ 可撓管部、２４，２４Ａ 操作部、２４ａ 操作部本体、２４ｂ 操作部先端部、２４ｃ 操作部凸部、２４ｄ モーターカバー部、２５，２５Ａ，２５Ｂ 把持部、２６ ユニバーサルケーブル、３１ 湾曲レバー、３２ 開口部、３３ 操作ワイヤ、３４ プーリー、３４ａ 周方向溝、３５ モータ、３６ アーム部材、３６ａ アーム部、３７ａ 第１歯車、３７ｂ 第２歯車、３８ フレーム、３９ ベアリング、４０ 軸受、５０ センサ、５１，５３，６２ａ，６３ａ ケーブル、５２ カバー、６０ 対物レンズ、６１ 電荷結合素子、６１ａ 複合同軸ケーブル、６２ ＬＥＤ、６３，６３Ａ 湾曲制御部、６４ センサ部、６５ 第１ユーザインターフェース、６６ バッテリ、６７ バッテリ検出機構、６８ ＡＣアダプタ、６９ ファン、７０ 電源供給回路、７１ システム制御部、７２ 第２ユーザインターフェース、７３ デフォルト設定部、７４ 記録再生部、７５ 記録媒体、７６ ＬＥＤ制御部、７７ ＣＣＤ駆動部、７８ 画像処理部、７８ａ 接続ケーブル、７９ 固定部材、８０ モータオン／オフ切替部、８１ 電圧変換部、８２，１１８ モータ過負荷検出部、８３ バッファ部、８４ 電源オン／オフ用ＦＥＴ、８５，１０５ 電圧変換用抵抗、８６，８７，１０６，１０７，１１２，１１３ 分圧抵抗、８８，１０８，１１４ コンパレータ、８９，９１，９３，９４，１０９，１１１，１１５，１１７ 抵抗、９０，１１０，１１６ インバータ、９２ 焦電材、９５ ＦＥＴ、９６ センサ信号転送部、１０１ 湾曲検知部、１０２ａ 第１バッファ部、１０２ｂ 第２バッファ部、１０３ 第１電源オン／オフ用ＦＥＴ、１０４ 第２電源オン／オフ用ＦＥＴ
代理人 弁理士 伊 藤 進

Claims (4)

1. 先端部と、湾曲部と、可撓管部と、を先端側から順に設けて構成される挿入部と、
   前記挿入部の基端側に連設される操作部と、
   前記操作部に設けられ、前記湾曲部の最先端に固定された牽引部材を移動させることにより、前記湾曲部を所望の方向に所望の湾曲量だけ湾曲させることができる湾曲操作指示手段と、
   前記操作部内に設けられ、前記湾曲操作指示手段と前記湾曲部との間で前記牽引部材が巻回されたプーリーと、
   前記プーリーを回転駆動する駆動部と、
   前記駆動部の出力を検知することにより前記湾曲操作指示手段からの指示の有無を検知する湾曲操作検知手段と、
   前記駆動部がオン状態であるとともに前記湾曲操作指示手段からの指示がある場合には、前記駆動部の駆動力を所定の駆動力である通常の駆動力に設定し、前記駆動部がオン状態であるとともに前記湾曲操作指示手段からの指示が無い場合には、前記駆動部の駆動力を前記所定の駆動力よりも低い駆動力に設定するシステム制御部と、
   を具備したことを特徴とする内視鏡装置。
2. 前記システム制御部は、前記駆動部から出力される電流値が所定の値以上となった場合に、過負荷状態であるとみなして前記駆動部を停止させることを特徴とする請求項１記載の内視鏡装置。
3. 内視鏡の湾曲部の最先端に固定された牽引部材を移動させることにより、前記湾曲部を所望の方向に所望の湾曲量だけ湾曲させる指示を行う、前記内視鏡の操作部に設けられた湾曲操作指示手段からの前記指示に基づき、前記湾曲操作指示手段と前記湾曲部との間で前記牽引部材が巻回されたプーリーを、駆動部の駆動力により回転駆動させる回転駆動ステップと、
   前記駆動部の出力を検知することにより前記湾曲操作指示手段からの指示の有無を検知する検知ステップと、
   前記駆動部がオン状態であるとともに前記湾曲操作指示手段からの指示がある場合には、前記駆動部の駆動力を所定の駆動力である通常の駆動力に設定し、前記駆動部がオン状態であるとともに前記湾曲操作指示手段からの指示が無い場合には、前記駆動部の駆動力を前記所定の駆動力よりも低い駆動力に設定する駆動力設定ステップと、
   を具備したことを特徴とする内視鏡駆動制御方法。
4. 前記駆動部から出力される電流値が所定の値以上となった場合に、過負荷状態であるとみなして前記駆動部を停止させる駆動停止ステップをさらに具備することを特徴とする請求項３記載の内視鏡駆動制御方法。

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