JP3107220B2 - Endoscope device - Google Patents
Endoscope deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えば内視鏡の長尺な挿入部の先端に設
けられ、内視鏡の視野方向を変更可能な視野方向変換機
構を備えた内視鏡装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention includes, for example, a view direction changing mechanism provided at a distal end of a long insertion portion of an endoscope and capable of changing a view direction of the endoscope. To an endoscope device.
従来、内視鏡挿入部のチャンネル孔に挿通された視野
方向変換用のワイヤを操作部側で押し引きし、プリズム
やミラー（以下、視野変更体という）を駆動するように
した内視鏡の視野方向変換装置は知られている。Conventionally, an operation unit pushes and pulls a wire for changing the viewing direction inserted into a channel hole of an endoscope insertion unit to drive a prism or a mirror (hereinafter, referred to as a view changing body). Viewing direction change devices are known.
前記従来の視野方向変換装置は、視野方向変換用のワ
イヤを操作部側で押し引きするものであるから、内視鏡
が長尺化すると視野変更体を駆動できないし、また駆動
可能であったとしても正確な駆動を行うことができない
問題があった。Since the conventional view direction changing device pushes and pulls a wire for changing the view direction on the operation unit side, if the endoscope becomes long, the view change body cannot be driven and can be driven. However, there is a problem that accurate driving cannot be performed.
この発明は前記従来の問題を解消するためになされた
もので、その目的は挿入部が長い内視鏡でも確実且つ精
度よく視野方向を変換できる視野方向変換機構付きの内
視鏡装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described conventional problem, and an object of the present invention is to provide an endoscope apparatus with a viewing direction conversion mechanism that can reliably and accurately change the viewing direction even with an endoscope having a long insertion portion. It is in.
［課題を解決するための手段］ 前記課題を解決するために、請求項１に記載された発
明は、長尺な挿入部を有する内視鏡の視野方向を変更可
能な視野方向変換機構付きの内視鏡装置であって、前記
内視鏡の視野方向を決定する対物光学系の光軸を変更可
能な視野変更体と、前記視野変更体を所定の軸に対して
移動可能に保持するとともに、前記視野変更体の移動に
際して所定の摩擦力を連続的に発生する視野変更体保持
手段と、前記所定の軸と変心した位置で前記視野変更体
に固定され、伸縮動作によって発生される慣性力によっ
て前記視野変更体を所定方向に移動可能な圧電素子と、
前記圧電素子を伸縮動作させる制御電圧を発生する電圧
印加手段と、を具備したことを特徴とする。Means for Solving the Problem In order to solve the problem, the invention described in claim 1 is provided with a view direction conversion mechanism capable of changing the view direction of an endoscope having a long insertion portion. An endoscope apparatus, and a field-of-view changing body that can change an optical axis of an objective optical system that determines a direction of a field of view of the endoscope, and the field-of-view changing body is movably held with respect to a predetermined axis. A field-of-view changing body holding means for continuously generating a predetermined frictional force when the field-of-view changing body moves; and an inertial force fixed to the field-of-view changing body at a position eccentric to the predetermined axis and generated by a telescopic operation. A piezoelectric element capable of moving the visual field changing body in a predetermined direction,
Voltage applying means for generating a control voltage for expanding and contracting the piezoelectric element.
また、請求項２に記載された発明は、長尺な挿入部を
有する内視鏡の視野方向を変更可能な視野方向変換機構
付きの内視鏡装置であって、前記内視鏡の視野方向を決
定する対物光学系の光軸を変更可能な視野変更体と、前
記視野変更体を移動可能に保持する視野変更体保持手段
と、前記視野変更体と接続された移動体と、前記内視鏡
の先端に形成され、前記移動体を所定方向に移動可能に
保持すると共に、前記移動体の移動に際して所定の摩擦
力を連続的に発生する移動体ガイド部と、前記移動体に
固定され、伸縮動作によって発生される慣性力によって
前記視野変更体を所定方向に移動可能な圧電素子と、前
記圧電素子を伸縮動作させる制御電圧を発生する電圧印
加手段と、を具備したことを特徴とする。The invention described in claim 2 is an endoscope apparatus with a view direction changing mechanism capable of changing a view direction of an endoscope having a long insertion portion, wherein the view direction of the endoscope is provided. A field-of-view changing body capable of changing the optical axis of the objective optical system, a field-of-view changing body holding means movably holding the field-of-view changing body, a moving body connected to the field-of-view changing body, and the endoscope A moving body guide portion formed at the tip of a mirror, which movably holds the moving body in a predetermined direction, and continuously generates a predetermined frictional force when the moving body moves, is fixed to the moving body, It is characterized by comprising a piezoelectric element capable of moving the field-of-view changing body in a predetermined direction by an inertial force generated by the expansion and contraction operation, and voltage applying means for generating a control voltage for expanding and contracting the piezoelectric element.
［実施例］ 以下、この発明の第１の実施例を第１図及び第２図に
従い説明する。図中１は外周に複数個例えば４個の側視
窓穴1aを有するアダプター（視野変更体保持手段）で、
このアダプター１は内視鏡２の挿入部３の先端部3aに着
脱可能に取付けられ、その内部には側視用ミラー５が設
けられている。この側視用ミラー５は内視鏡先端部3aの
対物レンズ４の光軸と略45゜の角度で傾斜する鏡面を有
したプリズム型のものであって、回転円盤として構成し
た移動体６に保持されて移動体６とともに視野変更体を
構成している。この移動体６は円盤外周寄りの位置に第
１図（Ａ）（Ｂ）の如く凹設した切欠部７と、円盤中心
部に突設され前記アダプター１の先端軸孔に挿入して軸
支される回転軸８とを有し、この回転軸８は止めリング
8aによって前記アダプター１の先端部に軸止めされてい
る。[Embodiment] Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the figure, reference numeral 1 denotes an adapter (visual field changing body holding means) having a plurality of, for example, four side view window holes 1a on the outer periphery.
The adapter 1 is detachably attached to the distal end 3a of the insertion section 3 of the endoscope 2, and a side-viewing mirror 5 is provided therein. The side-view mirror 5 is a prism type having a mirror surface inclined at an angle of about 45 ° with the optical axis of the objective lens 4 of the endoscope distal end portion 3a. It is held and constitutes a visual field changing body together with the moving body 6. The moving body 6 has a notch 7 recessed as shown in FIGS. 1 (A) and 1 (B) at a position near the outer periphery of the disk, and is inserted into a tip shaft hole of the adapter 1 which is protruded from the center of the disk. A rotating shaft 8 which is provided with a retaining ring
The adapter 1 is fixed to the tip of the adapter 1 by 8a.
前記アダプター１の移動体軸支部である先端軸孔に
は、回転軸８の回転に対する摩擦力を発生させるＯリン
グ９と、２個のリング状接点10,11が組込まれ、このリ
ング状接点10,11に内接する軸側接点12,13と後述する圧
電素子15とが前記回転軸８の中心孔に通された電圧印加
用リード線で接続され、またリング状接点10,11と電圧
印加手段16とが電圧印加用リード線17で第１図（Ａ）の
如く接続されている。なお、圧電素子15への電圧印加手
段16は、前記アダプター１の光学系に邪魔にならない内
部位置に組込んでも良いが、本実施例の場合には内視鏡
２を操作する手元側操作部または該操作部から離れた近
傍位置に設置している。An O-ring 9 for generating a frictional force against the rotation of the rotating shaft 8 and two ring-shaped contacts 10 and 11 are incorporated in a tip shaft hole serving as a moving body shaft support portion of the adapter 1. , 11 and a piezoelectric element 15, which will be described later, are connected by a voltage-applying lead wire passed through the center hole of the rotary shaft 8, and the ring-shaped contacts 10, 11 are connected to voltage-applying means. 16 is connected to a voltage application lead 17 as shown in FIG. 1 (A). The voltage applying means 16 for applying a voltage to the piezoelectric element 15 may be incorporated at an internal position which does not interfere with the optical system of the adapter 1, but in the case of the present embodiment, a hand-side operating section for operating the endoscope 2 Alternatively, it is installed at a position near and away from the operation unit.
前記圧電素子15は電圧の印加によって軸方向に伸縮さ
れる積層型の圧電素子（PZT）であって、前記移動体６
の円盤切欠部７内に円盤中心線Ｓと直交する方向（接線
方向）に向けて配設され、その一端部が円盤切欠部７の
一端面に固定されている。また、この圧電素子15の他端
部（遊端側）には慣性体18が固定されている。そして、
前記圧電素子15に所定の駆動電圧を印加することによ
り、前記圧電素子15が軸方向へ伸縮し、この伸縮時の前
記慣性体18の慣性力と、移動体６の受ける摩擦力とによ
って前記移動体６が回動するようになっている。The piezoelectric element 15 is a laminated piezoelectric element (PZT) that expands and contracts in the axial direction by applying a voltage.
Is disposed in a direction (tangential direction) orthogonal to the disk center line S in the disk notch 7, and one end of the disk notch 7 is fixed to one end surface of the disk notch 7. Further, an inertia body 18 is fixed to the other end (the free end side) of the piezoelectric element 15. And
By applying a predetermined drive voltage to the piezoelectric element 15, the piezoelectric element 15 expands and contracts in the axial direction, and the inertial force of the inertial body 18 and the frictional force received by the moving body 6 during the expansion and contraction cause the movement. The body 6 rotates.
この移動体６が回動する移動原理は第３図及び第４図
で概念的に示される。第３図で示すように質量の大きな
移動体６をＭ、質量の小さな慣性体18をｍ、前記移動体
Ｍと慣性体ｍを連結する積層型圧電素子15をＰとして説
明する。The principle of the movement of the moving body 6 is conceptually shown in FIGS. 3 and 4. As shown in FIG. 3, the moving body 6 having a large mass is denoted by M, the inertial body 18 having a small mass is denoted by m, and the laminated piezoelectric element 15 connecting the moving body M and the inertial body m is denoted by P.
まず、第４図に示すような波形の駆動電圧を積層型圧
電素子Ｐに印加して、装置全体を前進つまり左方へ移動
させる時の動作について説明する。First, an operation when a drive voltage having a waveform as shown in FIG. 4 is applied to the laminated piezoelectric element P to move the entire apparatus forward, that is, to the left will be described.
第４図左側の図で示すように動作スタート前において
移動体Ｍは、ベースＢ上に置かれて静止摩擦力で保持さ
れ、圧電素子Ｐは縮んだ状態にある。このため、慣性体
ｍは前方の移動体Ｍに引き寄せられて待機している。Before the start of the operation, the moving body M is placed on the base B and held by the static frictional force, and the piezoelectric element P is in a contracted state, as shown in the diagram on the left side of FIG. For this reason, the inertial body m is attracted by the moving body M ahead and stands by.
この状態から圧電素子Ｐに高圧の駆動電圧を瞬時に印
加して圧電素子Ｐを急激に伸ばすと、移動体Ｍと慣性体
ｍが互いに逆方向へ同時に移動する。このとき、移動体
Ｍは動摩擦力を受けながら前方へ距離Δm1移動する。In this state, when a high drive voltage is instantaneously applied to the piezoelectric element P to rapidly expand the piezoelectric element P, the moving body M and the inertial body m move simultaneously in opposite directions. At this time, the moving body M moves forward by a distance Δm 1 while receiving the dynamic frictional force.
ついで、圧電素子Ｐに対する印加電圧を比較的ゆっく
りと低減させて圧電素子Ｐを縮め、慣性体ｍを移動体Ｍ
側へ一定の加速度で引き戻す。このとき、移動体Ｍがベ
ースＢとの静止摩擦力で保持されて静止するように、慣
性体ｍの引き戻しによる慣性力が移動体Ｍの摩擦力より
小さくなる印加電圧に調整しておく。Next, the voltage applied to the piezoelectric element P is reduced relatively slowly to contract the piezoelectric element P, and the inertial body m is moved to the moving body M
Pull back to the side at a constant acceleration. At this time, the applied voltage is adjusted so that the inertial force due to the retraction of the inertial body m is smaller than the frictional force of the movable body M so that the moving body M is held stationary by the static frictional force with the base B.
圧電素子Ｐが充分に縮んだところで、通電を急に止め
て慣性体ｍの動きを急速に停止させる。このように慣性
体ｍの引き戻し動作を急速に停止させると、慣性体ｍが
移動体Ｍに衝突する作用となり、この衝突作用によって
装置全体が静止摩擦力に打ち勝って前進を始め、その運
動エネルギが移動体Ｍの動摩擦力によって失われるまで
移動して停止する。この動作によって前記移動体Ｍは前
方へ距離Δm2移動し、この１サイクルの動作で距離（Δ
m1＋Δm2）を前進することができ、この微動前進を繰り
返すことにより大きく前進させることができる。When the piezoelectric element P is sufficiently contracted, the current is suddenly stopped to stop the movement of the inertial body m. When the retraction operation of the inertial body m is stopped rapidly in this way, the inertial body m collides with the moving body M, and the collision action causes the entire apparatus to overcome the static frictional force and start moving forward, and its kinetic energy is reduced. It moves and stops until it is lost by the dynamic frictional force of the moving body M. By this operation, the moving body M moves forward by a distance Δm 2 , and the distance (Δ
m 1 + Δm 2 ), and by repeating this fine movement, it is possible to make a large forward movement.
一方、前記移動体Ｍを後退つまり右方向へ移動させる
時には、前記動作パターンの逆動作を行なわせる。すな
わち、第３図右側の図で示すように動作スタート前にお
いて移動体ＭはベースＢ上に置かれて静止摩擦力で保持
され、圧電素子Ｐは伸びた状態にある。このため、慣性
体ｍは前方の移動体Ｍから離れている。この状態から圧
電素子Ｐに対する高電圧の印加を瞬時に消去し、圧電素
子Ｐを急激に縮小させる。そうすると、移動体Ｍの静止
摩擦力に比べて慣性体ｍの慣性力が相対的に大きくな
り、移動体Ｍと慣性体ｍが互いに逆方向へ同時に移動す
る。このとき、移動体Ｍは後方へ距離Δm1移動する。On the other hand, when the moving body M moves backward, that is, moves to the right, the operation reverse to the operation pattern is performed. That is, as shown in the diagram on the right side of FIG. 3, before the operation starts, the moving body M is placed on the base B and held by the static frictional force, and the piezoelectric element P is in an extended state. Therefore, the inertial body m is separated from the moving body M ahead. From this state, the application of the high voltage to the piezoelectric element P is instantaneously erased, and the piezoelectric element P is rapidly reduced. Then, the inertial force of the inertial body m becomes relatively larger than the static friction force of the moving body M, and the moving body M and the inertial body m simultaneously move in opposite directions. At this time, the moving body M moves backward by a distance Δm 1 .
ついで、圧電素子Ｐに対する印加電圧を次第に増加さ
せて圧電素子Ｐを伸ばし、移動体Ｍ側から慣性体ｍを一
定の加速度で後退させる。そして、圧電素子Ｐが充分に
伸びたところで、慣性体ｍの動きを急に止める。これに
よって、大きな慣性力が生じて装置全体が、移動体Ｍの
静止摩擦力に打ち勝って後退を始め、装置全体の運動エ
ネルギが移動体Ｍの動摩擦力によって失われるまで移動
して停止し、この動作によって後方へ距離Δm2移動する
ようになり、この１サイクルの動作で距離（Δm1＋Δ
m2）を後退させることができ、この微動後退を繰り返す
ことにより大きく後退させることができる。Next, the voltage applied to the piezoelectric element P is gradually increased to extend the piezoelectric element P, and the inertial body m is moved backward from the moving body M at a constant acceleration. Then, when the piezoelectric element P has sufficiently expanded, the movement of the inertial body m is suddenly stopped. As a result, a large inertia force is generated, and the entire apparatus starts to retreat by overcoming the static friction force of the moving body M, and moves and stops until the kinetic energy of the entire apparatus is lost by the kinetic friction force of the moving body M. The operation moves backward by a distance Δm 2 , and the distance (Δm 1 + Δ
m 2 ) can be made to retreat, and by repeating this fine movement retreat, it can be made to largely retreat.
本発明の視野方向変換（機構付きの内視鏡装置）は、
前記のような移動原理を用いて、ミラー駆動部である円
盤型の移動体６を第５図のように回動させるものであ
る。すなわち、第５図（ａ）は圧電素子15が長さｔに縮
んでいる回動開始前の状態を示しており、この状態で圧
電素子15に急速に電圧を印加して、圧電素子15を長さ
ｔ′に伸ばすと、前述した移動原理によって移動体６が
第５図（ｂ）に示すように角度θ１を回動する。また、
ゆっくりと電圧を落とし、前記圧電素子15を第５図
（ｃ）〜（ｄ）のように元の長さｔに戻して行き、圧電
素子15が収縮したところで通電を急に止めると、慣性体
18の動きが急速に停止し、その慣性衝突作用によって前
記移動体６がθ１から更に回動し、第５図（ｅ）に示す
ようにθ２の角度回動することになる。The viewing direction conversion (endoscope device with a mechanism) of the present invention
Using the above-described movement principle, the disk-shaped moving body 6 serving as a mirror driving unit is rotated as shown in FIG. That is, FIG. 5A shows a state before the start of rotation in which the piezoelectric element 15 has contracted to the length t. In this state, a voltage is rapidly applied to the piezoelectric element 15 and the piezoelectric element 15 is When the moving body 6 is extended to the length t ', the moving body 6 rotates by the angle θ1 as shown in FIG. Also,
When the voltage is slowly dropped and the piezoelectric element 15 is returned to the original length t as shown in FIGS. 5 (c) to 5 (d), and when the piezoelectric element 15 contracts, the current is suddenly stopped.
The movement of 18 stops rapidly, and the moving body 6 further rotates from θ1 by the inertial collision action, and rotates by an angle of θ2 as shown in FIG. 5 (e).
このような動作の繰り返しによって前記移動体６を第
５図左回り方向に順次回動させることができ、この移動
体６の回動によって側視用ミラー５の側視方向を変換す
ることが可能となる。By repeating such an operation, the movable body 6 can be sequentially rotated in the counterclockwise direction in FIG. 5, and the rotation of the movable body 6 can change the side-viewing direction of the side-view mirror 5. Becomes
第６図は前記移動体６の第５図に示す回転動作を行な
う電圧印加パターンを示し、このパターンの繰返しによ
り前記移動体６を少しずつ回転させることができ、１パ
ルスずつの駆動で微妙な位置の移動・停止を行なうこと
ができる。第７図は前記移動体６を第５図の回転と逆方
向に回す時の電圧印加パターンを示している。なお、前
記移動体６に圧電素子15及び慣性体18を第８図の如く複
数組配設し、この各組の圧電素子15を同時に伸縮させる
ようにすれば、前記移動体６の回転力及び回転速度を増
大させることができる。FIG. 6 shows a voltage application pattern for performing the rotation operation of the moving body 6 shown in FIG. 5, and the moving body 6 can be rotated little by little by repeating this pattern. The position can be moved and stopped. FIG. 7 shows a voltage application pattern when the moving body 6 is rotated in the direction opposite to the rotation shown in FIG. If a plurality of sets of the piezoelectric element 15 and the inertial body 18 are arranged on the moving body 6 as shown in FIG. 8 and the piezoelectric elements 15 of each set are simultaneously expanded and contracted, the rotational force of the moving body 6 and The rotation speed can be increased.
第９図乃至第12図は、この発明の第２の実施例を示
す。この実施例は内視鏡挿入部３の対物レンズ４側とな
る先端部に、側視切欠部20を有する視野変更体保持手段
としてのフード21を取付け、このフード21内にビンジ22
を支点として起倒回動可能な側視・直視切替用のミラー
（視野変更体）23を設け、このミラー23を伝達手段とし
てのワイヤ24の押し引き動作によって駆動するように構
成している。9 to 12 show a second embodiment of the present invention. In this embodiment, a hood 21 as a visual field changing body holding means having a notch 20 in a side view is attached to the end of the endoscope insertion section 3 on the side of the objective lens 4, and a binge 22 is provided in the hood 21.
A mirror (field-of-view changing member) 23 for switching between side view and direct view, which can be turned upside down, is provided with the mirror 23 as a fulcrum.
前記ミラー23の駆動手段は、内視鏡挿入部３の装置組
込部である先端穴27の内壁部に摩擦係合する質量の大き
い移動体26と、この移動体26に一端部が固定された圧電
素子25と、この圧電素子25の他端部に固定された前記移
動体26より質量の小さい慣性体28と、前記圧電素子25へ
の電圧印加手段（図示せず）とからなり、前記ミラー23
のワイヤー固定部23aと前記慣性体28との間に前記ワイ
ヤ24が第９図の如く接続されている。なお、第10図に示
す符号29は移動体ガイド部としての移動体ガイドパイプ
である。The driving means of the mirror 23 includes a moving body 26 having a large mass that frictionally engages with an inner wall portion of a distal end hole 27 which is a device incorporating section of the endoscope insertion section 3, and one end portion is fixed to the moving body 26. A piezoelectric element 25, an inertia body 28 having a smaller mass than the moving body 26 fixed to the other end of the piezoelectric element 25, and voltage applying means (not shown) to the piezoelectric element 25. Mirror 23
The wire 24 is connected between the wire fixing portion 23a and the inertial body 28 as shown in FIG. Reference numeral 29 shown in FIG. 10 is a moving body guide pipe as a moving body guide portion.
第11図は前記ワイヤ24を後方に引いて前記ミラー23を
第９図実線で示す状態に起立回動させる場合の作用説明
図であり、第11図（ａ）は圧電素子25が収縮している作
動開始前の状態を示している。この状態で圧電素子25に
急速に電圧を印加して、圧電素子25を伸ばすと、前述し
た移動原理によって移動体26が第11図（ｂ）に示すよう
に後方（図示右方向）へΔｘ移動する。また、ゆっくり
と電圧を落とし、圧電素子25を第11図（ｃ）〜（ｄ）の
ように縮ませ、この圧電素子25が収縮したところで通電
を急に止めると、慣性体28の動きが急速に停止し、その
慣性衝突作用によって前記移動体26がΔｘから更に右方
向にΔｙ分だけ第11図（ｅ）の如く移動する。このよう
な１サイクル動作の繰り返しによって、前記移動体26を
第11図右方向に順次移動させ、この移動体26の移動によ
る前記ワイヤ24の引張り作用によって、前記ミラー23を
側視方向に回動させることができる。なお、この場合の
電圧印加パターンは第６図と同じであるので省略する。FIG. 11 is an operation explanatory view in the case where the wire 24 is pulled backward and the mirror 23 is raised and turned to the state shown by the solid line in FIG. 9, and FIG. 11 (a) shows that the piezoelectric element 25 is contracted. Before starting the operation. In this state, when a voltage is rapidly applied to the piezoelectric element 25 to extend the piezoelectric element 25, the moving body 26 moves backward (to the right in the drawing) by Δx according to the above-described movement principle as shown in FIG. 11 (b). I do. Further, when the voltage is slowly dropped to contract the piezoelectric element 25 as shown in FIGS. 11 (c) to 11 (d), and when the piezoelectric element 25 contracts and the energization is stopped suddenly, the movement of the inertial body 28 is rapid. Then, due to the inertial collision action, the moving body 26 moves further to the right from Δx by Δy as shown in FIG. 11 (e). By repeating such one cycle operation, the movable body 26 is sequentially moved rightward in FIG. 11, and the mirror 23 is rotated in the side view direction by the pulling action of the wire 24 due to the movement of the movable body 26. Can be done. The voltage application pattern in this case is the same as that shown in FIG.
第12図は前記移動体26を第11図の移動方向と逆方向
（図示左方向）に移動させる時の作動状態を示してい
る。すなわち、第12図（ａ）は圧電素子25が伸びている
作動開始前の状態を示している。この状態で圧電素子25
に急速に電圧を印加して、圧電素子25を急速に縮める
と、前述した移動原理によって移動体26が第12図（ｂ）
に示すように前方（図示左方向）へΔｍ移動する。ま
た、前記圧電素子25を第12図（ｃ）〜（ｄ）のようにゆ
っくり伸ばし、この圧電素子25が伸長したところで慣性
体28の動きを急速に停止させると、その慣性作用によっ
て前記移動体26が引張られてΔｍから更に左方向にΔｎ
分だけ第12図（ｅ）の如く移動する。このような１サイ
クル動作の繰り返しによって、前記移動体26を第12図左
方向に順次移動させ、この移動体26の移動による前記ワ
イヤ24の押出し作用によって、前記ミラー23を第９図点
線に示す直視状態に倒伏回動させることができる。な
お、この場合の電圧印加パターンは第７図と同じである
ので省略する。FIG. 12 shows an operating state when the moving body 26 is moved in a direction opposite to the moving direction in FIG. That is, FIG. 12 (a) shows a state before the start of the operation in which the piezoelectric element 25 is extended. In this state, the piezoelectric element 25
When the piezoelectric element 25 is rapidly contracted by rapidly applying a voltage to the moving body 26, the moving body 26 is moved according to the above-described principle of movement as shown in FIG.
As shown in (2), it moves forward (leftward in the figure) by Δm. When the piezoelectric element 25 is slowly extended as shown in FIGS. 12 (c) to 12 (d) and the movement of the inertial body 28 is rapidly stopped when the piezoelectric element 25 is extended, the inertial action causes the moving body to move. 26 is pulled and Δn further left from Δm
It moves as shown in FIG. By repeating such one cycle operation, the moving body 26 is sequentially moved to the left in FIG. 12, and the mirror 23 is shown by a dotted line in FIG. 9 by the pushing action of the wire 24 by the movement of the moving body 26. The robot can be turned downside down in a direct viewing state. The voltage application pattern in this case is the same as that in FIG.
第13図は前記移動体26,圧電素子25及び慣性体28によ
るミラー駆動手段を第10図とは反対の向きにセットし、
前記ワイヤ24を移動体26に接続した第10図の変形例を示
す。FIG. 13 sets the mirror driving means by the moving body 26, the piezoelectric element 25, and the inertia body 28 in the opposite direction to FIG. 10,
10 shows a modification of FIG. 10 in which the wire 24 is connected to a moving body 26.
なお、前記第１実施例の内視鏡において、対物レンズ
後方に固体撮像素子（CCD）を配設し、映像信号を内視
鏡挿入部内に通したケーブルで伝送するようにしても良
い。このケーブルは手元側の操作部内にてコイルバネ等
に接続され、常に張力が加わるようにする。これによ
り、内視鏡挿入部の蛇行・湾曲時に前記ケーブルが蛇行
し、異常な力や屈曲による耐久性の低下を防止するする
ことができる。また、前記内視鏡の先端部に設けられる
プラスチックカバーは、内視鏡先端面に接着により固定
するが、カバー側の接着面を粗面にしておけば、接着強
度を上げ水密性を向上させることができる。In the endoscope of the first embodiment, a solid-state imaging device (CCD) may be provided behind the objective lens, and the video signal may be transmitted through a cable that passes through the endoscope insertion section. This cable is connected to a coil spring or the like in the operation unit on the hand side so that tension is always applied. This makes it possible to prevent the cable from meandering when the endoscope insertion section meanders and bends, and to prevent a decrease in durability due to abnormal force or bending. The plastic cover provided at the distal end of the endoscope is fixed to the distal end surface of the endoscope by bonding, but if the bonding surface on the cover side is made rough, the bonding strength is increased and the watertightness is improved. be able to.
以上説明したように、請求項１に記載された発明によ
れば、前記圧電素子に印加する駆動電圧を制御し、圧電
素子が軸方向に伸縮する時に発生する慣性力と、視野変
更体が受ける摩擦力とを利用して、視野変更体を移動さ
せ、視野方向を変換させることができる。したがって、
挿入部が長い内視鏡でも確実且つ精度良く視野方向を変
更できる。As described above, according to the first aspect of the invention, the drive voltage applied to the piezoelectric element is controlled, and the inertial force generated when the piezoelectric element expands and contracts in the axial direction, and the view changer receives By utilizing the frictional force, the visual field changing body can be moved to change the visual field direction. Therefore,
Even with an endoscope having a long insertion section, the direction of the visual field can be changed reliably and accurately.
また、請求項２に記載された発明によれば、前記圧電
素子に印加する駆動電圧を制御し、圧電素子が軸方向に
伸縮する時に発生する慣性力と、移動体の受ける摩擦力
とを利用して、移動体を移動させ、この移動体の移動力
を伝達手段によって視野変更体に伝達することにより視
野変更体を駆動し、視野方向を変換させることができ
る。したがって、挿入部が長い内視鏡でも確実且つ精度
良く視野方向を変更できる。According to the second aspect of the present invention, the driving voltage applied to the piezoelectric element is controlled, and the inertial force generated when the piezoelectric element expands and contracts in the axial direction and the frictional force received by the moving body are used. Then, the moving body is moved, and the moving force of the moving body is transmitted to the field-of-view changing body by the transmitting means, so that the field-of-view changing body can be driven to change the direction of the field of view. Therefore, even with an endoscope having a long insertion portion, the viewing direction can be changed reliably and accurately.
第１図（Ａ）は本発明の第１実施例による視野方向変換
装置を示した要部断面図、第１図（Ｂ）は第１図（Ａ）
のII−II線に沿う矢視断面図、第２図は本発明の視野方
向変換装置を備えた内視鏡先端部の構成図、第３図及び
第４図は駆動原理の説明図、第５図は回転円盤型の移動
体を回動させる第１実施例の作用説明図、第６図は第５
図の回転動作を行う電圧印加パターンを示した波形図、
第７図は第５図の回転と逆方向に回転させる時の電圧印
加パターンを示した波形図、第８図は回転円盤型の移動
体に圧電素子及び慣性体を複数組設けた変形例を示す説
明図、第９図は本発明の第２の実施例を示す要部断面
図、第10図は第９図の要部拡大図、第11図は第２実施例
の移動体を後退移動させる場合の作用説明図、第12図は
第２実施例の移動体を前進移動させる場合の作用説明
図、第13図は第２実施例の変形例を示す部分図である。 １……アダプター、２……内視鏡、5,23……視野変向体
（ミラー）、6,26……移動体、15,25……圧電素子、18,
28……慣性体、16……電圧印加手段。FIG. 1 (A) is a cross-sectional view of a main part showing a viewing direction changing device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1 (B) is FIG. 1 (A).
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 2, FIG. 2 is a configuration diagram of an endoscope end portion provided with the viewing direction changing device of the present invention, FIG. 3 and FIG. FIG. 5 is an explanatory view of the operation of the first embodiment for rotating the rotating disk type moving body, and FIG.
Waveform diagram showing a voltage application pattern for performing the rotation operation of the figure,
FIG. 7 is a waveform diagram showing a voltage application pattern when rotating in a direction opposite to that of FIG. 5, and FIG. 8 shows a modification in which a plurality of sets of piezoelectric elements and inertial bodies are provided on a rotating disk type moving body. FIG. 9 is a sectional view of a main part showing a second embodiment of the present invention, FIG. 10 is an enlarged view of a main part of FIG. 9, and FIG. FIG. 12 is an explanatory view of the operation when the moving body of the second embodiment is moved forward, and FIG. 13 is a partial view showing a modification of the second embodiment. 1 ... Adapter, 2 ... Endoscope, 5,23 ... View diverting body (mirror), 6,26 ... Moving body, 15,25 ... Piezoelectric element, 18,
28 ... inertial body, 16 ... voltage applying means.
フロントページの続き (72)発明者 巽 康一 東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 布施 栄一 東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 鈴木 克哉 東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 審査官 峰 祐治 (56)参考文献 特開 昭62−276522（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−299785（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 23/26 A61B 1/00 300 H01L 41/09 Continuation of the front page (72) Inventor Koichi Tatsumi 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Inside the O-Limpus Optical Industry Co., Ltd. (72) Eiichi Fuse 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo O-limpus In Optical Industry Co., Ltd. (72) Inventor Katsuya Suzuki 2-43-2, Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Olympus Optical Industrial Co., Ltd. Examiner Yuji Mine (56) References JP-A-62-276522 (JP, A) JP-A-63-299785 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G02B 23/26 A61B 1/00 300 H01L 41/09
Claims (2)
変更可能な視野方向変換機構付きの内視鏡装置であっ
て、 前記内視鏡の視野方向を決定する対物光学系の光軸を変
更可能な視野変更体と、 前記視野変更体を所定の軸に対して移動可能に保持する
とともに、前記視野変更体の移動に際して所定の摩擦力
を連続的に発生する視野変更体保持手段と、 前記所定の軸と変心した位置で前記視野変更体に固定さ
れ、伸縮動作によって発生される慣性力によって前記視
野変更体を所定方向に移動可能な圧電素子と、 前記圧電素子を伸縮動作させる制御電圧を発生する電圧
印加手段と、 を具備したことを特徴とする内視鏡装置。An endoscope apparatus having a viewing direction changing mechanism capable of changing a viewing direction of an endoscope having an elongated insertion portion, wherein an objective optical system for determining a viewing direction of the endoscope is provided. A field-of-view changing body capable of changing an optical axis, and a field-of-view changing body holding the field-of-view changing body movably with respect to a predetermined axis and continuously generating a predetermined frictional force when the field-of-view changing body moves. Means, a piezoelectric element fixed to the field-of-view changing body at a position displaced from the predetermined axis, and capable of moving the field-of-view changing body in a predetermined direction by an inertial force generated by an expansion / contraction operation; An endoscope apparatus comprising: voltage applying means for generating a control voltage to be applied.
変更可能な視野方向変換機構付きの内視鏡装置であっ
て、 前記内視鏡の視野方向を決定する対物光学系の光軸を変
更可能な視野変更体と、 前記視野変更体を移動可能に保持する視野変更体保持手
段と、 前記視野変更体と接続された移動体と、 前記内視鏡の先端に形成され、前記移動体を所定方向に
移動可能に保持すると共に、前記移動体の移動に際して
所定の摩擦力を連続的に発生する移動体ガイド部と、 前記移動体に固定され、伸縮動作によって発生される慣
性力によって前記視野変更体を所定方向に移動可能な圧
電素子と、 前記圧電素子を伸縮動作させる制御電圧を発生する電圧
印加手段と、 を具備したことを特徴とする内視鏡装置。2. An endoscope apparatus having a viewing direction changing mechanism capable of changing a viewing direction of an endoscope having a long insertion portion, wherein the objective optical system determines a viewing direction of the endoscope. A field-of-view changing body capable of changing an optical axis, a field-of-view changing body holding means for movably holding the field-of-view changing body, a moving body connected to the field-of-view changing body, and formed at a tip of the endoscope; A moving body guide portion that holds the moving body so as to be movable in a predetermined direction and continuously generates a predetermined frictional force when the moving body moves; an inertia fixed to the moving body and generated by a telescopic operation. An endoscope apparatus comprising: a piezoelectric element capable of moving the field-of-view changing body in a predetermined direction by a force; and voltage applying means for generating a control voltage for expanding and contracting the piezoelectric element.
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| JP02307300A JP3107220B2 (en) | 1990-11-15 | 1990-11-15 | Endoscope device |
Applications Claiming Priority (1)
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