JP5331507B2 - 内視鏡 - Google Patents

Description

医療用途等に用いられる内視鏡に関し、詳しくは、挿入部先端の湾曲部を湾曲状態で維持するブレーキを、摩擦等を利用する機械的な機構を用いることなく実現した内視鏡に関する。

周知のように、内視鏡は、人体内に挿入される挿入部、挿入部の操作や送気／送水などの内視鏡の操作を行なう操作部、送気源や吸引ポンプ等と接続されるコネクタ（ＬＧ(Light Guide)コネクタ）、および、コネクタと操作部および挿入部を接続するユニバーサルコード（供給ホース）等から構成される。
また、特許文献１〜３等に示されるように、通常、内視鏡の挿入部の先端付近には、湾曲部が設けられており、操作部に設けられた、上下方向および左右方向の湾曲用の操作ツマミ（操作ノブ）を回転することによって、上下左右に湾曲させることが可能になっている。

この湾曲部の湾曲は、一般的に、ワイヤによって湾曲部を牽引することで行なわれる。
具体的には、湾曲部は、多数のリングを筒状に配列して連結して、この連結したリングにワイヤを挿通した構成を有する。各リングは、交互に、上下方向および左右方向（直交する２方向）に回転（揺動）可能に連結されている。この連結されたリング内に、上下方向に離間する２本のワイヤ、および、左右方向に離間する２本のワイヤの、計４本のワイヤを挿通して、ワイヤの先端を、最も最先端側に配置されるリングに固定する。

他方、操作ツマミは、湾曲部を上下方向に湾曲させるＵＤ（アップダウン）ツマミと、左右方向に湾曲させるＬＲ（レフトライト）ツマミとが有る。
湾曲部のリングに挿通された、上下方向に離間する２本のワイヤは、ＵＤツマミと一体で回転するプーリに掛け回される。同じく、左右方向に離間する２本のワイヤは、ＬＲツマミと一体で回転するプーリに掛け回される。
従って、操作ツマミを回転することにより、湾曲部に連結されるワイヤの一方を牽引、他方を送り出して、湾曲部を、湾曲させることができる。また、ＵＤツマミとＬＲツマミの両方を操作することで、湾曲部を上下方向および左右方向の両方向を含む上下左右の任意の方向に湾曲できる。

ところで、内視鏡を利用する検査や処置は様々であり、場合によっては、湾曲部を大きく湾曲した状態のままで、操作を行なう必要が有る。
例えば、胃底の検査は、図７に概念的に示すように、胃の中で湾曲部を大きく湾曲させた状態で、挿入部の延在方向を回転軸とするように、挿入部を回転して行なう。
すなわち、この検査では、内視鏡の操作を行なう医師は、重い操作部を持ったまま、強い反力に対向して操作ツマミを戻らないように押さえた状態で、挿入部を回転させる必要があり、非常に負担が大きい。また、不意に操作ツマミを離してしまうと、強い反力で一気に湾曲部がストレート状態に戻るので、人体を損傷してしまう可能性も有る。

これに対して、前記特許文献１〜３にも示されるように、内視鏡は、湾曲部を湾曲した状態で固定できる、いわゆるブレーキを有する。
ブレーキは、湾曲部を湾曲した状態で、例えば摩擦力で操作ツマミの回転を固定する等、湾曲部の操作手段や湾曲部を湾曲させる湾曲手段を機械的に固定することにより、湾曲部を所望の湾曲量だけ湾曲した状態で保持する。従って、ブレーキを利用することにより、湾曲を維持した状態で挿入部を回転させる操作等を行なう際に、湾曲部の反力に逆らって操作ツマミを押さえるという負担は、無くすことができる。

特開平１１−４７０８２号公報 特開２０００−２２９０６１号公報 特開２００１−３４６７５６号公報

このように、内視鏡に設けられる一般的なブレーキは、摩擦力によって操作ツマミ等を押さえつけることにより、操作手段を固定して湾曲部の湾曲を維持するものであり、すなわち、機械的な機構を用いてブレーキを実現している。
そのため、ブレーキを有することにより、操作部には、ブレーキを掛けるためのブレーキツマミや、摩擦力によって操作ツマミを固定するブレーキ部材（ブレーキパッド）等の部材が必要となり、操作者が常時保持する操作部のサイズが大きくなってしまい、また、重量も重くなってしまう。すなわち、従来のブレーキでは、湾曲部を湾曲した状態での操作ツマミの保持という点では操作者の負担は低減できるものの、反面、サイズ増や重量増によって操作者の負担や疲労が大きくなってしまう。

また、このブレーキは、摩擦力によって湾曲部の湾曲状態を維持するものであるので、ブレーキ部材等のブレーキを構成する部材の磨耗等によって、調整や部品交換等の処理が必要になってしまうという欠点も有する。

本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決することにあり、内視鏡挿入部の湾曲部を所望の湾曲量で維持するブレーキを、摩擦力等を用いる機械的な機構ではなく、モータ等の駆動源を用いる電気的な機構で実現することにより、内視鏡操作部の重量増やサイズ増を抑制して、操作者の負担や疲労を低減することができ、あるいはさらに、この駆動源を利用して湾曲操作をアシストすることにより、より、内視鏡の操作者の負担や疲労を低減することができる内視鏡を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の内視鏡は、挿入部の先端近傍に湾曲部を有する内視鏡であって、前記湾曲部を湾曲させる湾曲手段と、前記湾曲部の湾曲操作を行なう操作手段と、前記湾曲手段によって湾曲部を湾曲させる駆動手段と、前記湾曲部の湾曲量を検出する湾曲量検出手段と、前記湾曲部を湾曲状態で維持するブレーキ指示を出すブレーキ指示手段、および、前記湾曲状態の維持を解除する解除指示を出すブレーキ解除手段と、
前記駆動手段の駆動を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記ブレーキ指示手段によるブレーキ指示に応じて、ブレーキ指示が出された時点における前記湾曲部の湾曲量を前記湾曲量検出手段から取得して、この湾曲量を維持するように前記駆動手段を駆動し、また、この湾曲状態の維持中に、前記ブレーキ解除手段から解除指示が出された場合には、前記駆動手段の駆動力を漸減することを特徴とする内視鏡を提供する。

このような本発明の内視鏡において、前記操作手段にかかる操作力を検出する操作力検出手段を有し、前記制御手段は、この操作力検出手段が検出した操作力に応じて、この操作力に対する所定割合の力で、前記駆動手段によって湾曲手段による前記湾曲部の湾曲を補助するのが好ましい。

また、前記制御手段は、前記ブレーキ指示手段によるブレーキ指示が出されたら、前記湾曲の補助に対応する前記駆動手段の駆動力を漸減して０にし、かつ、前記湾曲量維持に対応する前記駆動手段の駆動力を漸増して前記湾曲量を維持するのが好ましく、もしくは、前記制御手段は、前記ブレーキ指示手段によるブレーキ指示が出された時点で、前記湾曲の補助に対応する前記駆動手段の駆動力を０にするのが好ましく、もしくは、前記ブレーキ指示手段によるブレーキ指示が出されたら、前記湾曲の補助に対応する前記駆動手段の駆動力を漸減して０にし、かつ、前記湾曲量維持に対応する前記駆動手段の駆動力を漸増して前記湾曲量を維持する第１の制御、および、前記ブレーキ指示手段によるブレーキ指示が出された時点で、前記湾曲の補助に対応する前記駆動手段の駆動力を０にする第２の制御が設定され、いずれかを選択する選択手段を有し、前記制御手段は、前記選択手段によって選択された制御に応じて、前記駆動手段の駆動を制御するのが好ましい。

また、前記制御手段は、前記ブレーキ解除の指示が出されたら、前記湾曲の補助に対応する前記駆動手段の駆動力を漸増して、前記操作力に対する所定割合の力とするのが好ましく、もしくは、前記制御手段は、前記ブレーキ解除の指示が出された後、前記操作力検出手段によって操作力が検出された時点で、前記湾曲量の維持に対応する前記駆動手段の駆動力を０にするのが好ましく、もしくは、前記ブレーキ解除の指示が出されたら、前記湾曲の補助に対応する前記駆動手段の駆動力を漸増する、前記操作力に対する所定割合の力とする第３の制御、および、前記ブレーキ解除の指示が出された後、前記操作力検出手段によって操作力が検出された時点で、前記湾曲量の維持に対応する前記駆動手段の駆動力を０にする第４の制御が設定され、いずれかを選択する選択手段を有し、前記制御手段は、前記選択手段によって選択された制御に応じて、前記駆動手段の駆動を制御するのが好ましい。

また、前記湾曲手段は、前記湾曲部に挿通されるワイヤを牽引することにより、前記湾曲部を湾曲するものであり、前記湾曲量検出手段は、このワイヤが掛け回されるプーリの回転角を検出することにより、前記湾曲部の湾曲量を検出するのが好ましく、また、前記湾曲手段は、前記湾曲部に挿通されるワイヤを牽引することにより、前記湾曲部を湾曲するものであり、前記湾曲量検出手段は、このワイヤの移動量を検出することにより、前記湾曲部の湾曲量を検出するのが好ましく、また、前記湾曲量検出手段が、前記駆動手段に係合するギアの回転角を検出することにより、前記湾曲部の湾曲量を検出するのが好ましく、さらに、前記湾曲量検出手段が、湾曲部の湾曲角度を検出することにより、前記湾曲部の湾曲量を検出するのが好ましい。

上記構成を有する本発明の内視鏡は、操作ワイヤを牽引するプーリをモータ等の駆動源を用いて所定の回転角に維持する等、電気的な機構を利用して、内視鏡挿入部の湾曲部を所望の湾曲量で維持するブレーキを実現する。
そのため、摩擦力を利用する機械的なブレーキを有する内視鏡に比して、部品点数を少なくして、操作部の重量やサイズを低減することができ、内視鏡を操作する医師等の操作者の疲労や負担を低減することができる。
さらに、好ましい態様として、このブレーキを構成する駆動源を利用して、湾曲部の湾曲操作手段に掛かる操作力に対する所定割合の力で、前記プーリに回転力を付与する等の方法で、湾曲操作のアシストすることにより、少ない操作力での湾曲操作が可能となり、操作者の負担や疲労を、より好適に低減できる。

本発明の内視鏡の一例を概念的に示す斜視図である。 本発明の内視鏡における操作部の一例の部分概略図である。 本発明の内視鏡における操作部の別の例の部分概略図である。 図１に示す内視鏡の湾曲部の湾曲機構を概念的に示す図である。 本発明の内視鏡に利用可能な湾曲部の一例の概略図である。 （Ａ）は、図１に示す内視鏡の制御系の一例を概念的に示すブロック図、（Ｂ）は、このブロック図におけるアンプの係数を説明するためのグラフである。 内視鏡による胃底の検査を説明するための概念図である。

以下、本発明の内視鏡について、添付の図面に示される好適実施例を基に、詳細に説明する。

図１に、本発明の内視鏡の一例の概略図を示す。
図１に示す内視鏡１０は、一例として、体腔（消化器官など）等の検査部位に挿入されて、検査部位の観察、写真や動画の撮影、さらには組織の採取等を行なうものである。
図示例において、内視鏡１０は、通常の内視鏡と同様に、挿入部１２、操作部１４、コネクタ１６、および、ユニバーサルコード１８とを有して構成される。
この内視鏡１０は、湾曲部２４を所望の湾曲状態で維持（湾曲操作手段の動きを固定）するブレーキを、摩擦力による操作ツマミ等の固定のような機械的な機構ではなく、モータ等の駆動源を用いた電気的な機構で構成し、さらに、この駆動源を利用して湾曲操作のアシスト（補助（パワーアシスト））を行なう機構を有する以外には、基本的に、公知の内視鏡（内視鏡装置）と同様のものである。

挿入部１２は、体腔内等の検査部位に挿入される、長尺な部位で、先端（挿入側の先端＝操作部１４と逆端）の先端部２２と、湾曲部２４と、軟性部２６とを有する。

先端部２２は、ライトガイドによる照明を行なうための照明用ガラス、検査部位に吸気、送気、送水等を行なうための送気／送水ノズル、組織の採取等を行なう鉗子を検査部位に挿入するための鉗子口等が設けられている。
また、図示例の内視鏡１０は、一例として、ＣＣＤセンサ等のイメージセンサを用いて検査部位を撮影する、いわゆる電子スコープであるので、先端部２２には、撮影用の対物レンズやＣＣＤセンサ、ＣＣＤセンサが撮影した画像の画像信号を処理する基板等も配置される。なお、本発明の内視鏡は、電子スコープに限定はされず、光ファイバ等を用いて検査部位を直接的に観察する、いわゆるファイバースコープであってもよく、その場合には、先端部２２には観察レンズおよび観察窓等が、設けられる。

湾曲部２４は、先端部２２を目的位置に挿入したり目的位置に位置させるために、後述する操作部１４の操作ツマミ（ＬＲツマミ３６およびＵＤツマミ３８）の操作によって、左右および上下（直交する４方向）に湾曲する領域である。
軟性部２６は、先端部２２および湾曲部２４と、操作部１４とを繋ぐ部位で、検査部位への挿入に対して十分な可撓性を有する長尺なものである。この軟性部２６（および湾曲部２４）には、鉗子を挿入するための鉗子チャネル（チューブ）、送気／送水ノズルに接続する送気／送水チャネル、検査部位の照明を行なうためのライトガイド、ＣＣＤセンサによる撮影画像（画像信号）を転送するためのケーブル等が収容される。

操作部１４は、内視鏡１０の操作を行なう部位である。
通常の内視鏡と同様に、鉗子やクリップ処置具等の処置具を挿入するための鉗子口２８、先端部２２の送気／送水ノズルから吸引を行なうための吸引ボタン３０および同じく送気および送水を行なうための送気／送水ボタン３２等が配置される。また、内視鏡１０は、電子スコープであるので、操作部１４には、静止画の撮影スイッチやズームスイッチなどの、検査部位の撮影等に関する各種の操作手段も設けられる。

前述のように、操作部１４には、挿入部１２の湾曲部２４を湾曲させるための操作ツマミが配置される。
具体的には、湾曲部２４を左方向および右方向に湾曲させるＬＲツマミ（レフト・ライトツマミ）３６、および、湾曲部２４を前記左右方向と直交する上方向および下方向に湾曲させるＵＤツマミ（アップ・ダウンツマミ）３８が、湾曲部２４を湾曲させる操作ツマミとして配置される。内視鏡１０においては、各種の内視鏡と同様に、ＬＲツマミ３６を回すことにより挿入部１２の湾曲部２４を左右方向に湾曲（屈曲）させ、ＵＤツマミ３８を回すことにより湾曲部２４を上下方向（ＬＲツマミ３６による湾曲方向と直交する方向）に湾曲させることができる。

さらに、操作部１４には、湾曲部２４を所望の湾曲量（湾曲角）で湾曲した状態で維持する、いわゆるブレーキを掛けるためのブレーキ指示スイッチ４４（以下、ブレーキスイッチ４４とする）、および、ブレーキが掛かった状態から、ブレーキが掛かっていない通常の状態に戻すためのブレーキ解除スイッチ４６（以下、解除スイッチ４６とする）も設けられる。
操作部１４の操作ツマミの構成、湾曲部２４の構成および湾曲の作用、ブレーキスイッチ４４および解除スイッチ４６、さらに、ブレーキ（湾曲部２４を所望の湾曲量で湾曲した状態で維持する機構）の構成および作用に関しては、後に詳述する。

コネクタ(ＬＧ(Light Guide)コネクタ)１６は、内視鏡プロセッサーに設置された、送水手段、送気手段、吸引手段等と、内視鏡１０とを接続する部位であり、内視鏡１０と施設の吸引手段とを接続するための吸引コネクタ５０をはじめとして、施設の送水（給水）手段と接続するための送水コネクタ、施設の送気手段と接続するための通気コネクタ等が配置される。
また、コネクタ１６には、照明用のライトガイドと内視鏡プロセッサーに設置される光源とを接続するためのＬＧ棒５２、高周波処置具（スネアやナイフ等の、いわゆる電気メス）を使用する際に、内視鏡１０に漏れてきた電流を逃がすためのＳコードを接続するＳ端子５４等も設けられる。
さらに、コネクタ１６には、内視鏡１０（そのＣＣＤセンサ）が撮影した画像等を処理して表示するビデオプロセッサーと内視鏡１０とを接続するための、ビデオコネクタ５６が接続される。

ユニバーサルコード（ＬＧ軟性部）１８は、コネクタ１６と操作部１４とを接続する部位である。
ライトガイドや送気／送水チャンネル等は、コネクタ１６からユニバーサルコード１８を通って、操作部１４に接続され、操作部１４から、前述のように挿入部１２の軟性部２６を通って先端部２２に接続される。

前述のように、操作部１４には、挿入部１２の湾曲部２４を左右方向に湾曲させるＬＲツマミ３６、同上下方向に湾曲されるＵＤツマミ３８が配置される。
図２に、操作部１４における、ＬＲツマミ３６およびＵＤツマミ３８等の湾曲操作機構の一例の概略図（概略部分断面図）を示す。なお、本発明の内視鏡において、湾曲操作機構は、この構成に限定はされず、各種の内視鏡で利用される公知の構成が、全て利用可能である。

操作部１４の外形を構成するハウジング（非可動部）６０には、ハウジング６０の壁面を貫通して立設するように円筒状の軸支部６０ａが設けられており、軸支部６０ａの下端（ハウジング６０の内部側端部）には、略Ｃ字状の固定部６０ｂが設けられる。
この固定部６０ｂには、軸支部６０ａの中心を通過してハウジング６０から外部に突出するように、円柱状の中心軸６２が立設している。

ＬＲツマミ３６の下面には連結管（回転軸）６４が固定され、この連結管６４の下端には、固定部６０ｂに内包されるように、プーリ６８が固定される。また、このプーリ６８には、湾曲部２４を左右方向に湾曲するための２本のワイヤ７０および７２が掛け回される（あるいは、ワイヤ７０および７２の端部が固定される）。
さらに、固定部６０ｂには、プーリ６８の回転角から、湾曲部２４の左右方向の湾曲量を検出する湾曲量検出手段１０６が配置される。湾曲量検出手段１０６については、後に詳述する。

ワイヤ７０および７２は、湾曲部２４を左右方向に湾曲するためのワイヤ（アングルワイヤ／操作ワイヤ）で、後述するように（図４参照）、ワイヤガイド等によって左右方向に離間して湾曲部２４に挿通され、先端部２２側の端部が、湾曲部２４の先端リング１１２に固定される。内視鏡１０においては、ＬＲツマミ３６が回転することによりプーリ６８が回転し、この回転方向に応じて、ワイヤ７０および７２の一方を牽引して他方を送り出すことにより、湾曲部２４を左右方向に湾曲する。

連結管６４は円筒状で、中心軸６２を挿通して、中心軸６２に回転自在に軸支される。
従って、ＬＲツマミ３６およびプーリ６８も、中心軸６２（その中心線）を回転中心として、中心軸６２に回転自在に軸支される構成となり、ＬＲツマミ３６がオペレータによって回転されると、プーリ６８も同量だけ回転して、ワイヤ７０あるいは７２の一方が牽引され、他方が送り出される（ワイヤが進退される）。

プーリ６８には、ＬＲブレーキモータ７４（以下、ＬＲモータ７４とする）と係合するためのギア（図示省略）も形成される。
ＬＲモータ７４は、湾曲部２４の左右方向のブレーキを掛ける（左右方向に湾曲した状態で維持する）、ブレーキを構成する駆動手段であり、図示しないステー等によって操作部１４のハウジング６０に固定されている。ＬＲモータ７４の回転軸には、ギア７８が固定されている。また、ハウジング６０には、ギア８０が軸支される。このギア８０は、ＬＲモータ７４の回転軸のギア７８、および、前記プーリ６８に形成されるギアに歯合している。

従って、ＬＲモータ７４が駆動することにより、回転力が伝達されてプーリ６８が回転される。これにより、プーリ６８の回転方向に応じて、後述するように、ワイヤ７０および７２の一方を牽引して他方を送り出し、湾曲部２４を左右方向に湾曲させ、また、ＬＲモータ７４を一定出力で駆動し続けることにより、湾曲部２４の左右方向の湾曲にブレーキを掛けた状態とすることができる（すなわち、プーリ６８にトルクを掛けて、湾曲部２４を左右方向に湾曲した状態で保つことが可能となる）。また、ブレーキを掛けた状態で、ＬＲツマミ３６が操作されても、位置決め制御等によって、その操作力を打ち消すようにＬＲモータ７４が駆動することで、ブレーキが掛かった状態（ブレーキｏｎで設定した湾曲状態）を維持することができる。
さらに、図示例の内視鏡１０においては、ＬＲモータ７４を用いて、連結管６４によってプーリ６８に直結するＬＲツマミ３６の操作、すなわち湾曲部２４の左右方向の湾曲の操作をアシストすることも可能となる。
湾曲のブレーキおよびアシストに関しては、後に詳述する。

内視鏡１０の操作部１４において、ＵＤツマミ３８は、ＬＲツマミ３６の下（ＬＲツマミ３６とハウジング６０との間）に配置される。
ＵＤツマミ３８は、下面側に凹部を有する。この凹部の天井面には、連結管（回転軸）８４が固定される。この連結管８４の下端には、固定部６０ｂに内包されるようにプーリ８６が固定される。このプーリ８６には、湾曲部２４に接続され、湾曲部２４を牽引して湾曲させる、２本のワイヤ８８および９０が掛け回される。
また、固定部６０ｂには、プーリ８６の回転量から、湾曲部２４の上下方向の湾曲量を検出する湾曲量検出手段１０８が配置される。湾曲量検出手段１０８については、後に詳述する。

ワイヤ８８および９０は、湾曲部２４を上下方向に湾曲するためのワイヤで、ワイヤガイドによって上下方向（ワイヤ７０および７２の離間方向と直交する方向）に離間して湾曲部２４に挿通され、先端部２２側の端部が湾曲部２４の先端リング１１２に固定される。内視鏡１０においては、ＵＤツマミ３８が回転することによりプーリ８６が回転し、この回転方向に応じて、ワイヤ８８および９０の一方を牽引して他方を送り出すことにより、湾曲部２４を上下方向に湾曲する。

連結管８４は円筒状で、前記ＬＲツマミ３６に固定される連結管６４を挿通し、かつ、前記ハウジング６０の軸支部６０ａに挿入されて、この連結管６４に回転自在に軸支される。なお、連結管８４が連結管６４を挿通するため、連結管８４の下端のプーリ８６は、ＬＲツマミ３６の連結管６４の下端のプーリ６８の上部に位置する。
従って、ＵＤツマミ３８およびプーリ８６も、連結管６４を回転中心として、連結管６４に回転自在に軸支される構成となり、ＵＤツマミ３８がオペレータによって回転されると、プーリ８６も同量だけ回転して、ワイヤ８８および９０の一方が牽引され、他方が送り出される。
ここで、前述のように、連結管６４すなわちＬＲツマミ３６は、中心軸６２を中心に回転する。従って、連結管８４すなわちＵＤツマミ３８も、中心軸６２を中心に回転する結果となり、すなわち、湾曲部２４を湾曲させる操作ツマミであるＬＲツマミ３６およびＵＤツマミ３８は、同軸で回転する。

先のプーリ６８と同様に、上下方向の湾曲に対応するプーリ８６にも、ＵＤブレーキモータ９２（以下、ＵＤモータ９２とする）に係合するためのギア（図示省略）が形成される。
ＵＤモータ９２は、湾曲部２４の上下方向のブレーキを掛ける（上下方向に湾曲した状態で維持（固定）する）、ブレーキを構成する駆動手段であり、操作部１４のハウジング６０に固定されており、その回転軸には、ギア９６が固定されている。また、ハウジング６０には、ギア９８が軸支される。このギア９８は、ＵＤモータ９２の回転軸のギア９６、および、プーリ８６に形成されるギアに歯合している。

従って、ＵＤモータ９２が駆動することにより、回転力が伝達されて、プーリ８６が回転され、その回転方向に応じて、ワイヤ８８および９０の一方を牽引して他方を送り出し、湾曲部２４を上下方向に湾曲することができ、また、一定出力でＵＤモータ９２を駆動し続けることで、湾曲部２４の上下方向の湾曲にブレーキを掛けた状態とすることができる（すなわち、プーリ８６にトルクを掛けて、湾曲部２４を上下方向に湾曲した状態で保つことが可能となる）。また、ブレーキを掛けた状態で、ＵＤツマミ３８が操作されても、位置決め制御等によって、その操作力を打ち消すようにＵＤモータ９２が駆動することで、ブレーキが掛かった状態（ブレーキｏｎで設定した湾曲状態）維持することができる。
さらに、ＵＤモータ９２を駆動することにより、連結管８４によってプーリ８６に直結するＵＤツマミ３８の操作すなわち湾曲部２４の上下方向の湾曲の操作をアシストすることも可能となる。
湾曲のブレーキおよびアシストに関しては、後に詳述する。

なお、図２に示す例は、湾曲部２４のブレーキを構成するＬＲモータ７４およびＵＤモータ９２の間に、ギア８０および９８を設けることにより、ＬＲモータ７４およびＵＤモータ９２による回転数を減速したが、本発明は、これに限定はされず、補助モータ（モータヘッド）に遊星歯車やハーモニックドライブを設けることにより、ＬＲモータ７４およびＵＤモータ９２による回転数を減速してもよく、あるいは、これにギアによる減速を併用してもよい。

さらに、図２に示す例では、ＬＲモータ７４およびＵＤモータ９２の回転をギア７８、８０、９５および９８で伝達してプーリ６８および８６（連結管＝操作ツマミ）を回転して、湾曲部２４にブレーキを掛けたが、本発明は、これに限定はされず、ダイレクトドライブモータ（ＤＤモータ）を用いて、湾曲部２４にブレーキを掛ける構成でもよい。
例えば、図２に示す構成を引用して図３に示すように、湾曲部２４を左右に湾曲するためのプーリ６８の下部に円筒部６８ａを設ける。インナーロータのＤＤモータをＬＲモータ７４Ｄとして用い、このＬＲモータ７４Ｄのロータを、この円筒部６８ａに係合する。ＬＲモータ７４Ｄで、円筒部６８ａを回転することにより、湾曲部２４を左右方向に湾曲させ、また、プーリ６８に回転力を掛けて湾曲状態で維持する。
また、上下方向の湾曲も、同様にインナーロータのＤＤモータをＵＤモータ９２Ｄとして用い、ＵＤモータ９２Ｄのロータに連結管８４を挿通して、係合する。ＵＤモータ９２Ｄで、連結管８４を回転することにより、湾曲部２４を上下方向に湾曲させ、また、プーリ８６に回転力を掛けて湾曲状態で維持する。

ところで、前述のように、操作部１４において、ハウジング６０の固定部６０ｂには、湾曲部２４の左右方向の湾曲に対応するプーリ６８の回転角を検出する湾曲量検出手段１０６、および、同上下方向の湾曲に対応するプーリ８６の回転角を検出する湾曲量検出手段１０８が配置される。
内視鏡１０において、湾曲部２４の湾曲操作は、操作ツマミを回転することでプーリを回転し、このプーリ６８および８６の回転方向に応じて、湾曲方向に離間する２本のワイヤの一方を牽引し他方を送り出すことで行なう。従って、プーリ６８および８６の回転角（回転量）は、湾曲部２４の湾曲量に対応し、すなわち、プーリ６８および８６の回転角を検出することにより、湾曲部２４の湾曲量を検出することができる。

さらに、操作部１４には、連結管６４の斜線で示す位置に、連結管６４に掛けられたトルクを検出するトルクセンサ１００が配置される。前述のように、ＬＲツマミ３６、連結管６４、およびプーリ６８は、一体的に回転する。すなわち、トルクセンサ１００は、ＬＲツマミ３６に掛けられた操作力（回転トルク）を検出する検出手段である。
また、連結管８４の斜線で示す位置には、ＵＤツマミ３８に掛けられたトルクを検出するトルクセンサ１０２が配置される。同様に、ＵＤツマミ３８、連結管８４、およびプーリ８６は、一体的に回転する。すなわち、トルクセンサ１０２は、ＵＤツマミ３８に掛けられた操作力を検出する検出手段である。
トルクセンサ１００および１０２は、好ましい態様として、湾曲部２４の湾曲のアシストを行なうための設けられたものであり、図示例の操作部１４では、湾曲の操作ツマミに直結し、かつ、操作ツマミと一体で回転する円筒状の連結管の一部をトルクセンサ１００および１０２とすることにより（あるいは連結管の一部にトルクセンサ１００および１０２を配置することにより）、操作ツマミに掛けられた湾曲部２４の湾曲のための操作力を、直接的に検出している。

後に詳述するが、図示例の内視鏡１０においては、ブレーキスイッチ４４によるブレーキ指示に応じて、その時点における湾曲部２４の湾曲量を湾曲量検出手段が検出したプーリ６８および８６の回転角から知見し、この時点の湾曲量を維持するようにＬＲモータ７４およびＵＤモータ９２の駆動を制御することにより、湾曲部２４の湾曲にブレーキを掛ける。
また、図示例の内視鏡１０は、好ましい態様として、操作ツマミに掛けられた操作力をトルクセンサ１００および１０２で検出して、この操作力に対する所定の力でプーリ６８および８６を回転するようにＬＲモータ７４およびＵＤモータ９２を駆動することにより、湾曲部２４の湾曲操作をアシストする。

本発明において、このような湾曲量検出手段１０６および湾曲量検出手段１０８には、特に限定はなく、公知の回転角（あるは回転量）の検出手段が、全て利用可能である。
一例として、プーリ６８および８６の外周部に、所定間隔で歯車状の切欠きを形成し、この切欠きに対応する位置に、プーリ６８および８６の回転方向と直交する方向に離間する受光部および発光部を有する光学式センサを用いて、切欠きを過った回数で回転角を検出する、いわゆる光学式エンコーダが例示される。なお、図示例の内視鏡１０において、この光学式エンコーダを利用する際には、プーリ６８および８６に形成されるギアを、回転角検出のための切欠きとして利用してもよい。
また、光学式エンコーダ以外にも、ポテンショメータ（可変抵抗）を利用する回転角の検出手段も、好適に利用可能である。

なお、本発明において、湾曲部２４の湾曲量の検出方法は、プーリ６８および８６の回転角の検出に限定はされない。
一例として、プーリ６８および８６の回転角と同様に、左右方向の湾曲に対応するワイヤ７０および７２、ならびに、上下方向の湾曲に対応するワイヤ８８および９０の移動量も、湾曲部２４の湾曲量に対応する。従って、ワイヤの移動量を検出することにより、湾曲部２４の湾曲量を検出してもよい。なお、ワイヤの移動量も、光学的な方法や機械的な方法、磁気的な方法等、公知の長尺物の移動量の検出手段で検出すればよい。
また、プーリ６８および８６に変えて、これらのプーリ６８および８６に直接的あるいは間接的に歯合するギア７８および８０や、ギア９６および９８の回転角を検出することにより、湾曲部２４の湾曲量を検出してもよい。ギア７８、８０、９６および９８の回転角は、プーリ６８および８６と同様の手段で検出すればよい。
さらに、湾曲部２４の角度を検出することにより、湾曲部２４の湾曲量を検出してもよい。湾曲部２４の角度の検出方法にも、特に限定はなく、例えば、湾曲部２４の外皮を構成する弾性体カバーの歪み量を、隣接する２つの円形リング１１０の間の位置で検出することにより、湾曲部２４の湾曲量を検出してもよい。弾性体カバーの歪み量の検出には、電気抵抗線式の歪みゲージ等の公知の手段を利用すればよい。
さらに、複数の湾曲量の検出方法を併用してもよく、また、複数の湾曲量の検出方法を設けて、選択可能にしてもよい。

他方、連結管６４や連結管８４に配置するトルクセンサ１００および１０２にも、特に限定はなく、歪みゲージを用いたトルクセンサや、磁歪式のトルクセンサなど、公知の各種のトルクセンサが利用可能である。
また、本発明においては、連結管６４や連結管８４において、湾曲の操作力を検出するのに限定はされず、例えば、プーリ６８でのトルクの検出やギア８０でのトルクの検出など、湾曲部２４の湾曲の操作力を、直接的あるいは間接的に検出可能な、各種の位置や部位での検出が利用可能である。さらに、操作力の検出手段としては、トルクセンサ１００および１０２以外にも、各種の力の検出手段が利用可能である。

図２に示される例における湾曲部２４の左右方向への湾曲機構の概念図を図４に、湾曲部２４の一例の概念図を図５に、それぞれ示す。ここで、図２では省略したが、図４において、符号１１８は、ＬＲモータ７４（およびＵＤモータ９２）の駆動を制御する制御手段である。
なお、本発明の内視鏡において、内視鏡の湾曲部２４の湾曲機構は、図示例の機構に限定はされず、内視鏡で利用されている湾曲部２４の湾曲手段（湾曲機構）が、全て、利用可能である。さらに、湾曲部２４の構成も、図示例に限定はされず、内視鏡で採用されている構成が、全て利用可能である。

図示例の湾曲部２４は、一例として、８個の円形リング１１０と、１個の先端リング１１２との、９個のリングを連結して構成される。
図５に示すように、円形リング１１０は、側面の１方向から見た際に、軸線方向の上下の一方の側が凸状で、逆面が前記凸と同方向に凹む凹状の、上下面が開放する略円筒状の部材である。また、先端リング１１２は、略円筒状の部材で、湾曲部２４の最も先端部２２側に配置される。

円形リング１１０および先端リング１１２は、連結部材１１４ａおよび連結部材１１４ｂによって連結される。
円形リング１１０は、挿入部１２の長手方向に、凹凸の向きを交互にして配置される。連結部材１１４ａは、凸状側の両中央において、左右方向（矢印ａ方向）に回転（揺動）可能に円形リング１１０を連結する。他方、連結部材１１４ｂは、凹側の両端部において上下方向（矢印ｂ方向）に回転可能に、各円形リング１１０、および、先端の円形リング１１０と先端リング１１２とを接続する。
また、連結部材１１４ａおよび連結部材１１４ｂは、交互に配置されて、円形リング１１０を連結する。すなわち、円形リング１１０は、交互に、上下方向および左右方向に回転可能に連結される。

左右方向に湾曲部２４を湾曲させるワイヤ７０および７２は、図示を省略するワイヤガイドに案内されて、左右方向（紙面上下方向）に離間して円形リング１１０内を挿通され、一例として、ワイヤ７０の先端が先端リング１１２の内面右側に、ワイヤ７２の先端が先端リング１１２の内面左側に、それぞれ、固定される。
さらに、図５では省略するが、湾曲部２４では、上下方向に湾曲部２４を湾曲させる前記２本のワイヤ８８および９０が、ワイヤガイドに案内されて上下方向（紙面に垂直方向）に離間して円形リング１１０内を挿通され、一例として、ワイヤ８８の先端が先端リング１１２の内面上側に、ワイヤ９０の先端が先端リング１１２の内面下側に、それぞれ、固定される。

前出のように、湾曲の操作ツマミであるＬＲツマミ３６を回転することにより、連結管６４およびプーリ６８が回転する。このプーリ６８の回転方向に応じて、ワイヤ７０および７２の一方が牽引され、他方が送り出され、牽引した側のワイヤを内側にして、湾曲部２４が左もしくは右方向に湾曲する。ワイヤの牽引量すなわちプーリ６８の回転量が多い程、湾曲部２４は大きく湾曲する。
従って、ＬＲツマミ３６の回転量によって、湾曲部２４の湾曲量（湾曲角）を調整することができる。

本発明の内視鏡１０は、モータ等の駆動源を利用する電気的な湾曲部２４のブレーキ（ブレーキ機構）、および、湾曲部２４の湾曲をアシストするアシスト機構を有するものであり、湾曲部２４のブレーキを指示するブレーキスイッチ４４、ブレーキを解除する解除スイッチ４６、トルクセンサ１００（１０２）、湾曲量検出手段１０６（１０８）、ＬＲモータ７４（ＵＤモータ９２）、および、モータの駆動を制御する制御手段１１８が配置される。

以下、図４を参照して、トルクセンサ１００、湾曲量検出手段１０６および制御手段１１８の作用、ならびに、内視鏡１０における、湾曲部２４（湾曲操作手段）のブレーキについて、詳細に説明する。
なお、以下の説明は、図４を参照して、湾曲部２４の左右方向のブレーキ（湾曲部２４を左右方向に湾曲した状態で維持する機構）を説明するが、上下方向に関しても、ブレーキおよび湾曲のアシストは、同様にして行なわれる。また、この点に関しては、後に説明する湾曲部２４の湾曲のアシストに関しても、同様である。

湾曲量検出手段１０６によるプーリ６８の回転角の測定結果は、常時、制御手段１１８に供給されている。
制御手段１１８は、ブレーキスイッチ４４が押下され、その信号を受けると、ブレーキスイッチ４４が押下された時点のプーリ６８の回転角（すなわち、その時点における湾曲部２４の湾曲量）を検知／記憶し、記憶した回転角を維持するようにＬＲモータ７４の駆動を制御する。
なお、記憶した回転角を維持するためのＬＲモータ７４の駆動制御方法には、特に限定はなく、例えば、ＰＩＤ制御など、この回転角を目標値とする各種の位置決め制御を利用すればよい。

湾曲部２４は、湾曲されると、自身が有する反力によって、湾曲されていない直線状の状態すなわちストレートの状態に戻ろうとし、ＬＲツマミ３６から手を離すと、この反力によって、自動的にストレート状態に戻る。そのため、ブレーキスイッチが入れられた時点におけるプーリ６８の回転角を記憶し、この回転角を維持する電力値でＬＲモータ７４を駆動してプーリ６８を回転すれば、ＬＲツマミ３６に操作力が全く掛かっていなくても、湾曲部２４の反力とＬＲモータ７４のトルクとを釣り合わせて、この湾曲状態で湾曲部２４を維持して、ブレーキを掛けた状態にできる。
また、ブレーキを掛けた状態で、湾曲部２４の湾曲量を変更するようにＬＲツマミ３６が操作されても、位置決め制御等によって、ＬＲツマミ３６の操作力を打ち消す、あるいは、操作を戻す方向にＬＲモータ７４を駆動するので、湾曲部２４の湾曲状態を維持すなわちブレーキを掛けた状態を維持することができる。

前述のように、操作部１４には、ブレーキを解除して、湾曲部２４を通常のストレート状態に戻すための解除スイッチ４６も設けられる。
制御手段１１８は、解除スイッチ４６が押下され、その信号を受けると、ＬＲモータ７４の駆動を停止して連結管６４に掛けているトルクを開放し、湾曲部２４のブレーキ状態を解除して、通常のストレート状態に戻す。

ここで、制御手段１１８は、解除スイッチ４６からの信号に応じて、直ちにＬＲモータ７４の駆動を停止するのではなく、緩やかに湾曲部２４がストレート状態に戻るように、漸次、ＬＲモータ７４の駆動電流（駆動力（出力））を低減して、湾曲部２４の湾曲角を、漸次、低減して、ストレート状態に戻す。
湾曲部２４の湾曲を維持しているＬＲモータ７４の駆動を急激に停止すると、湾曲していた湾曲部２４が、反力によって急激にストレート状態に戻り、人体の損傷等の事故が起こる可能性がある。これに対し、上述のように、ＬＲモータ７４の駆動電流を徐々に低減することにより、湾曲部２４を緩やかにストレート状態に戻すことができ、湾曲部２４が急激にストレート状態に戻ることによる、人体の損傷等を防止することできる。

なお、以上の例では、ＬＲモータ７４（ＵＤモータ９２）の駆動力を制御するためにモータ７４の駆動電流値を用いているが、本発明は、これに限定はされず、ＬＲモータ７４の駆動力を制御する手段としては、例えばモータの駆動電圧も利用可能である。ＬＲモータ７４の回転速度が低速である場合、概ね、駆動電圧と駆動電流とは正比例となる。本発明の内視鏡１０においては、湾曲部２４を湾曲させるＬＲモータ７４の回転速度は、基本的に、駆動電圧と駆動電流とが正比例する低速である。従って、本発明の内視鏡１０においては、駆動電流のみならず、駆動電圧でのＬＲモータ７４の駆動制御も、好適に利用可能である。
さらに、図示例の内視鏡１０では、湾曲部２４にブレーキを掛けるための駆動手段として、ＬＲモータ７４を用いているが、本発明は、これに限定はされず、駆動手段としては、例えば、流体圧や電磁気的な力によって牽引を補助するソレノイドなどの各種のものが利用可能である。

このように、本発明によれば、ＬＲモータ７４等の駆動源を用いて、位置決め制御等によってブレーキを掛けた時点における湾曲量を維持するので、ブレーキを掛けるためのブレーキツマミやブレーキ部材（ブレーキパッド）等が不要となり、摩擦力を利用する機械的なブレーキを有する内視鏡に比して、部品点数を少なくして、操作部の重量やサイズを低減でき、内視鏡を操作する医師等の操作者の疲労や負担を低減することができる。

なお、前述のように、図示例の内視鏡１０は、左右方向のみならず、上下方向も同様にしてブレーキ／ブレーキ解除が可能であるが、ＬＲツマミ３６およびＵＤツマミ３８の両者によって、湾曲部２４が湾曲されている場合には、ブレーキ／ブレーキ解除が指示された場合には、両方向の湾曲に対して、ブレーキ／ブレーキ解除が行なわれる。
あるいは、左右方向および上下方向に対して、独立してブレーキ／ブレーキ解除が行なえるようにしてもよい。

また、図示例の内視鏡１０は、好ましい態様として、左右方向および上下方向の両方向に対して、電気的な機構によるブレーキを設定しているが、本発明は、これに限定はされない。
すなわち、本発明の内視鏡において、電気的な機構によるブレーキは、左右方向および上下方向の何れか一方のみとし、他方は、従来の摩擦力による機械的な機構のブレーキを利用してもよい。

ところで、内視鏡１０は、湾曲部２４にブレーキを掛けるための、左右方向の湾曲に対応するＬＲモータ７４、および上下方向の湾曲に対応するＵＤモータ９２を有する。
図示例の内視鏡１０は、好ましい態様として、これらを利用し、さらに、連結管６４に掛かるトルクすなわちＬＲツマミ３６に掛かる操作力を検出するトルクセンサ１００、および、連結管８４に掛かるトルクすなわちＵＤツマミ３８に掛かる操作力を検出するトルクセンサ１０２を設けることにより、湾曲部２４の湾曲操作をアシストを行なう。

同じく、図４を参照にして、湾曲部２４を左右方向に湾曲するＬＲツマミ３６による操作を例に、ＬＲモータ７４による湾曲のアシストについて説明する。

内視鏡１０において、制御手段１１８は、所定の間隔（サンプリングタイミング）で、トルクセンサ１００によるトルクの検出結果すなわちＬＲツマミ３６に掛けられた操作力（操作トルクＴ_Ｈ）を検出する。
制御手段１１８は、検出された操作トルクＴ_Ｈを基に、ＬＲモータ７４が加えるべきトルク（モータトルクＴ_Ｍ）すなわちＬＲモータ７４によるアシスト量を算出する。一例として、アシスト量を定める比例定数をｋとして、
Ｔ_Ｍ＝ｋＴ_Ｈ
制御手段１１８は、モータトルクＴ_Ｍを算出したら、このモータトルクＴ_Ｍを得るために必要な電流値Ｉを算出する。すなわち、モータ固有のトルク定数をＫ_Ｔとして、モータの性質「Ｔ_Ｍ＝Ｋ_ＴＩ」から、
Ｉ＝（１／Ｋ_Ｔ）Ｔ_Ｍ
によって、電流値Ｉを求める。あるいは、ＬＲモータ７４のトルクと電流値との関係を、予めテーブル化して持って、これを用いて電流値Ｉを求めてもよい。
さらに、制御手段１１８は、この電流値ＩによってＬＲモータ７４を駆動するように、例えば、定電流制御でＬＲモータ７４を駆動する。

これにより、内視鏡１０の湾曲部２４の湾曲操作にかかる操作者の負担を、アシスト量を定める比例定数をｋに応じて軽減できる。
一例として、ＬＲモータ７４によるアシストが無い場合に、目的とする湾曲量まで湾曲部２４を湾曲するのに必要なトルク（操作力）をＴ_Ｌとする。
上述の補助を行なうことにより、
Ｔ_Ｌ＝Ｔ_Ｈ＋Ｔ_Ｍ
となる、ここで、
Ｔ_Ｍ＝ｋＴ_Ｈ
であるので、
Ｔ_Ｌ＝ｋＴ_Ｈ＋Ｔ_Ｈ＝（１＋ｋ）Ｔ_Ｈ
従って、
Ｔ_Ｈ＝［１／（１＋ｋ）］Ｔ_Ｌ
となり、操作者が、湾曲部２４の湾曲操作を行なうのに必要なトルクは、「１／（１＋ｋ）」倍に、軽減される。従って、常に、操作者による操作トルクと同じ力でＬＲモータ７４がアシストを行なう場合（ｋ＝１の場合）には、操作者によるトルク（操作力）を、湾曲に必要なトルクの５０％とすることができる。

このように、基本的な湾曲操作を医師が行い、医師がＬＲツマミ３６を回転したトルク（操作手段に加えた操作力）に応じて、ＬＲモータ７４によってワイヤ７０および７２の牽引すなわち湾曲部２４の湾曲をアシストすることにより、停電やＬＲモータ７４の故障等が発生しても、ＬＲツマミ３６によって湾曲部２４の湾曲を操作して、挿入部１２を安全に引き抜くことができる。
また、湾曲部２４の湾曲は、基本的に、ＬＲツマミ３６等の操作手段で行なうので、オペレータは、検査部位から湾曲部２４にかかる反力を感じながら操作を行なうことができ、穿孔事故などを好適に防止でき、さらに、微妙な操作も行い易い。

このような湾曲のアシストを行なう際には、制御手段１１８は、ブレーキスイッチ４４が押下された時点で、アシストを行なうためのＬＲモータ７４およびＵＤモータ９２の駆動力を０とし、前記位置決め制御等によって湾曲部２４の湾曲にブレーキを掛けてもよい。すなわち、ブレーキスイッチ４４が押下されたら、その時点で、ブレーキに対応する駆動力のみでＬＲモータ７４およびＵＤモータ９２を駆動するようにしてもよい。
一方で、湾曲のアシストを行なっている状態では、湾曲部２４の湾曲のためのトルクは、駆動源であるＬＲモータ７４およびＵＤモータ９２によるトルクと、操作者による操作力のトルクとの和になっている。従って、この状態で、ブレーキスイッチ４４によりブレーキが指示された際に、急激に湾曲のブレーキを掛けると、ＬＲモータ７４およびＵＤモータ９２の出力が急激に変動する可能性があり、この変動により操作者が違和感を感じてしまう。これを防止すために、ブレーキスイッチ４４が押下されたら、制御手段１１８は、アシストに対応するＬＲモータ７４およびＵＤモータ９２の駆動電流を漸減して０とし、かつ、ブレーキに対応するＬＲモータ７４およびＵＤモータ９２の駆動電流を漸増して、湾曲部２４の湾曲にブレーキを掛けるようにしてもよい。
あるいは、ブレーキスイッチ４４が押下された時点でアシストを行なうためのＬＲモータ７４およびＵＤモータ９２の駆動電流を０とするモード、および、ブレーキスイッチ４４が押下されたら、アシストに対応するＬＲモータ７４およびＵＤモータ９２の駆動電流を漸減して０とし、かつ、ブレーキに対応するＬＲモータ７４およびＵＤモータ９２の駆動電流を漸増するモードを設定しておき、切り換え手段や選択手段等によって、いずれかのモードを選択できるようにしてもよい。

また、前述のように、本発明の内視鏡１０においては、解除スイッチ４６が押下されてブレーキが解除された場合には、駆動源であるＬＲモータ７４およびＵＤモータ９２の駆動電流値（駆動力）を、漸次、低減して、ブレーキを解除する。
ここで、湾曲のアシスト機能を有する内視鏡１０においては、ブレーキ解除に応じたＬＲモータ７４およびＵＤモータ９２の駆動電流の漸減中（駆動電流の低減開始から出力０になるまでの間＝ブレーキの解除中）に、操作ツマミによる湾曲操作が行なわれた場合（すなわち、トルクセンサが操作によるトルクを検出した場合）には、その時点で、直ちに、ブレーキに対応するＬＲモータ７４およびＵＤモータ９２の駆動力を０にして、湾曲のアシストのみに対応する駆動電流でＬＲモータ７４およびＵＤモータ９２を駆動してもよい。すなわち、ブレーキ解除中に湾曲操作が行なわれたら、その時点で、アシストに対応する駆動力のみでＬＲモータ７４およびＵＤモータ９２を駆動するようにしてもよい。
また、湾曲のアシストを行なう際に、ブレーキの解除中に湾曲操作が行なわれた時点で、ブレーキに対応する駆動電流を直ちに０にすると、やはり、先と同様に操作者に違和感を与えてしまう可能性が有る。従って、これを防止するために、ブレーキ解除の指示に応じて、ブレーキのためのＬＲモータ７４およびＵＤモータ９２の駆動電流の漸減は継続し、湾曲のアシストに対応するＬＲモータ７４およびＵＤモータ９２の駆動電流を、漸次、増加するようにしてもよい。
さらに、ブレーキの解除中に湾曲操作が行なわれた時点でブレーキに対応する駆動電流を０にするモード、および、ブレーキの解除のための駆動電流の漸減とアシストのための駆動電流の漸増とを行なうモードを設定しておき、切り換え手段や選択手段等によって、いずれかのモードを選択できるようにしてもよい。

このような湾曲部２４のブレーキ操作、あるいはさらに湾曲操作のアシストは、コンピュータおよびソフトウエアによって実現してもよく、また、各種の構成を有する制御系によって実現してもよい。
図６（Ａ）に、内視鏡１０において、ブレーキスイッチ４４の押下（ブレーキｏｎ）により、湾曲のアシストのためのＬＲモータ７４の駆動電力（駆動力）を漸減／ブレーキのためのＬＲモータ７４の駆動電力を漸増し、解除スイッチ４６の押下（ブレーキｏｆｆ）により、湾曲のアシストのためのＬＲモータ７４の駆動電力を漸増して操作力に対する所定割合とする制御を行なう制御系の一例をブロック図で概念的に示す。なお、図６（Ａ）に示す例も、ＬＲ方向の湾曲に対応する例であるが、ＵＤ方向も同様に実現できるのは、先と同様である。

図６に示す制御系は、第１スイッチ１２０、第１サンプルホールド（Ｓ／Ｈ）回路１２２、第１加算器１２４、ＰＩＤ制御器１２６、第２加算器１２８、第２サンプルホールド回路１３０、第１アンプ１３２、第３加算器１３４、操作力ゲインアンプ１３６、第２スイッチ１３８、アシストゲインアンプ１４０、および、第２アンプ１４４を有して構成される。
図６において、上段はブレーキに関する制御系であり、下段（第２アンプ１４４まで）は湾曲部２４の湾曲のアシストに関する制御系である。

ブレーキが掛かっていない状態（ブレーキｏｆｆ）では、第１スイッチ１２０および第２スイッチ１３８はｏｎ（接続状態）となっている。
従って、湾曲量検出手段１０６からの出力信号（電流）は、サンプルホールド回路１２２および第１加算器１２４に送られる。
また、トルクセンサ１００からの出力信号（電流）は、アシストゲインアンプ１４０および操作力ゲインアンプ１３６に送られる。

ここで、ブレーキｏｆｆの状態では、第１アンプ１３２および第２アンプにおけるＫは「１」となっている。
従って、第１アンプ１３２における係数は「１−１＝０」であるので、湾曲量の位置決め制御を行なうブレーキ系からの電流（ブレーキ電流）は０であり、湾曲のアシストを行なうための電流（アシスト電流）のみが、駆動電流（モータ電流）としてＬＲモータ７４に供給される（図６（Ｂ）アシスト期間）。
すなわち、アシストゲインアンプ１４０は、トルクセンサ１００からの出力信号に、前記湾曲のアシスト量を定める比例定数ｋに応じた係数を掛けて、湾曲のアシストを行なうトルクに対応する電流値とし、第２アンプ１４４が係数「１」を掛けてアシスト電流とし、第３加算器１３４が、このアシスト電流とブレーキ電流０とを加算して、モータ電流としてＬＲモータ７４に供給する。
また、この状態では、トルクセンサ１００からの出力信号を受けた操作力ゲインアンプ１３６は、前記アシストゲインアンプ１４０に設定された比例定数ｋに応じて、ｋ＋１の係数を掛けて、その時点における湾曲の維持に必要な電流値として、第２サンプルホールド回路１３０に送る。
前述の計算式から明らかなように、アシスト動作中は、操作者による操作トルクＴ_ＨおよびＬＲモータ７４が発生するトルクＴ_Ｍ（＝ｋＴ_Ｈ）と、湾曲部２４の湾曲に必要なトルクＴ_Ｌとが釣り合った状態となっている。すなわち、この状態では、「Ｔ_Ｌ＝（１＋ｋ）Ｔ_Ｈ」となっている。従って、操作力ゲインアンプ１３６において、操作トルクＴ_Ｈを（１＋ｋ）倍する増幅率（係数）を設定することにより、操作力ゲインアンプ１３６の出力を、湾曲部２４の湾曲を維持するトルクと一致させることができる。

この状態からブレーキスイッチ４４が押下されると（ブレーキｏｎ）、第１スイッチ１２０および第２スイッチ１３８がｏｆｆ（断）となり、この時点で供給された電流値を第１サンプルホールド回路１２２および第２サンプルホールド回路１３０が記憶する。すなわち、第１サンプルホールド回路１２２は、ブレーキｏｎ時点における湾曲量検出手段１０６の出力信号を目標電流値として記憶し、第２サンプルホールド回路１３０は、ブレーキｏｎ時点における湾曲量の維持に必要な電流値を記憶する。
第１サンプルホールド回路１２２は、この目標電流値を第１加算器１２４に出力し続ける。また、前述のように、第１加算器１２４には、湾曲量検出手段１０６からの出力信号も送られている。第１加算器１２４は、両者の差分を算出して、ＰＩＤ制御器１２６に送り、ＰＩＤ制御器１２６は、これらを用いて、目標値を維持するためのＬＲモータ７４の駆動電流値（位置決め電流値）を算出して、第２加算器１２８に送る。
従って、操作者がＬＲツマミ３６を操作して湾曲を維持している状態では、位置決め電流値は０になる。

また、第２サンプルホールド回路１３０は、記憶した電流値を第２加算器１２８に出力し続ける。
第２加算器１２８は、ＰＩＤ制御器１２６から送られた位置決め電流値と、第２サンプルホールド回路１３０から送られた湾曲維持に必要な電流値とを加算して、第１アンプ１３２に出力する。第１アンプ１３２は、この電流値に係数「１−Ｋ」を掛けて、ブレーキ電流として、第２加算器１３４に出力する。
第２加算器１３４は、前記アシスト電流と、このブレーキ電流とを加算して、モータ電流としてＬＲモータ７４に供給する。

ここで、図６（Ｂ）に示すように、第１アンプ１３２および第２アンプ１４４には、図示しない時定数制御手段が設けられており、ブレーキｏｎの時点で、Ｋを「１」から、漸次、減少して「０」にする。
ブレーキｏｎとなっても、第２アンプ１４４からのアシスト電流は出力され続けるが、このようにＫを漸減することにより、ブレーキ（湾曲維持）のためのブレーキ電流が漸増して、ブレーキｏｎ時における湾曲量の維持に対応する電流値となり、湾曲のアシストのためのアシスト電流は漸減して、０となる（図６（Ｂ）ブレーキｏｎ遷移期間）。
従って、このような構成を有することにより、アシスト電流からブレーキ電流への遷移、すなわち湾曲維持に必要な電流の一部から湾曲維持に必要な電流の全てへの遷移をスムーズに行なうことができ、操作者による操作力に対応するＬＲモータ７４の駆動力（アシスト力）を、スムーズに０に遷移できる。その結果、ＬＲモータ７４の急激な出力変動等に起因する違和感を、操作者に与えることを防止できる。

第１アンプ１３２および第２アンプ１４４におけるＫが「０」となると、第２アンプ１４４における係数が「０」となり、アシスト電流が「０」となるので、第２加算器１３４からＬＲモータ７４に送られるモータ電流は、第２サンプルホールド回路１３３から出力されるブレーキｏｎ時点における湾曲量を維持するための電流値と、ＰＩＤ制御器１２６から出力される湾曲量を目標量に維持するための位置決め制御電流値との和、すなわち、ブレーキ電流のみとなる（ブレーキ期間）。

ブレーキを掛けている状態（ブレーキｏｎ）において、解除スイッチ４６が押下（ブレーキｏｆｆ）されると、まず、図６（Ｂ）に示すように、第１アンプ１３２および第２アンプ１４４におけるＫを漸増して、「０」から「１」にする。
前述のように、ブレーキ電流は、位置決め電流値と湾曲維持に必要な電流値との和である。従って、ブレーキｏｆｆと同時に、Ｋを漸増することにより、ブレーキｏｎの際とは逆に、ブレーキのためのブレーキ電流が漸減して「０」になり、湾曲のアシストのためのアシスト電流は漸増して、湾曲のアシストに対応する電流値となる（ブレーキｏｆｆ遷移期間＝前記ブレーキ解除中）。

従って、このような構成を有することにより、操作者がブレーキ解除中に湾曲操作を行なった場合でも、ブレーキ電流からアシスト電流への移行、すなわち湾曲維持に必要な電流の全てから湾曲維持に必要な電流の一部への遷移をスムーズに行なうことができ、ブレーキのためのＬＲモータ７４の駆動力をスムーズに０に遷移でき、先と同様に、操作者に違和感を与えることを防止できる。
また、操作者がブレーキ解除中に湾曲操作を行なわない場合には、湾曲部２４の湾曲を、ブレーキｏｎ時の状態からストレート状態に、緩やか、かつ、スムースに戻すことができる。

第１アンプ１３２および第２アンプ１４４におけるＫが「１」なった時点、すなわち、ブレーキ電流が「０」に経った時点で、第１スイッチ１２０および第２スイッチ１３８がｏｎとなり、ブレーキｏｆｆ状態のアシスト期間となる。

以上の説明から明らかなように、ＬＲモータ７４およびＵＤモータ９２等の駆動源を利用して電気的なブレーキを実現する本発明によれば、別途、モータ等の駆動源を追加する必要なく、トルクセンサ１００等の操作力検出手段を追加するだけで、ブレーキを構成するＬＲモータ７４およびＵＤモータ９２を利用して、湾曲部２４の湾曲操作をアシストするアシスト機構までも構成することができる。
すなわち、電気的な機構を利用して湾曲部２４のブレーキを構成する本発明によれば、摩擦力を利用する機械的なブレーキに比して部品点数を減らし、操作部１４の重量減およびサイズ減を実現した上で、湾曲部２４のブレーキのみならず、湾曲操作をアシストするアシスト機構まで実現できる。従って、本発明によれば、ブレーキによる操作部の重量およびサイズ低下による効果と、湾曲操作のアシストによる効果との相乗効果によって、内視鏡１０の操作者の負担や疲労を大幅に低減できる。

このように、湾曲部２４のブレーキを構成するためのＬＲモータ７４およびＵＤモータ９２によって、湾曲操作のアシストを行なう際には、上述の例のように検出された操作力に対して一定割合のアシストを行なう以外にも、各種の態様（バリエーション）が利用可能である。

例えば、湾曲部２４の湾曲に必要な操作力は、一般的に、湾曲量（湾曲量）が大きくなるにしたがって大きくなる。これに対応して、ＬＲツマミ３６に加えられた操作力の増加に応じて、連続的あるいは段階的に、ＬＲモータ７４によるアシストの割合を増加してもよい。

湾曲部２４の湾曲が少ない中央付近では、アシスト角の変化に対して制御系が発振し易い傾向に有り、また、必要な操作力が非常に小さくアシストは不要である。これに対応して、ＬＲツマミ３６に加えられた操作力が小さい場合には、ＬＲモータ７４によるアシストを行なわなくてもよい。すなわち、操作力が小さい領域に、いわば不感帯のような領域を設け、この不感帯ではアシストを行なわず、不感帯を超える操作力が加えられたら、操作力に応じたアシストを行なうようにしてもよい。
あるいは、操作力が所定値以下の小さい領域を、他の領域に比して操作力に対するアシスト力の割合が小さい領域としてもよい。例えば、前記不感帯に代えて、操作力が小さい領域を、操作力に対する応答（感度）が低い低感度域のようにして、この低感度域では、他の領域（操作力が所定値を超える領域）に比して、操作力に対するＬＲモータ７４によるアシスト力の割合を小さくしてもよい。

逆に、ＬＲツマミ３６に加えられた操作力が、非常に大きくなった場合には、湾曲部２４の先に有る先端部２２が、体内に引っ掛かっている可能性や、体内に強く押下している可能性がある。この際には、これ以上、無理に湾曲部２４を湾曲すると、穿孔事故など人体を損傷してしまう可能性も有る。これに対応して、ＬＲツマミ３６に加えられた操作力が所定の値を超えた場合には、ＬＲモータ７４によるアシストを行なわない（打ち切る）ようにしてもよい。
あるいは、ＬＲツマミ３６に加えられた操作力が所定の値を超えた場合には、それ以上はＬＲモータ７４によるアシスト力を増加せずに、一定とするようにしてもよい。すなわち、ＬＲツマミ３６に加えられた操作力に応じて、ＬＲモータ７４によるアシスト力に限界を設けてもよい。

さらに、本発明において、ＬＲモータ７４およびＵＤモータ９２によって湾曲（操作）のアシストを行なう場合には、これらの態様を個々に行なうのに限定はされず、複数の態様を組み合わせて、湾曲のアシストを行なってもよい。
例えば、前記操作力が小さい領域に不感帯を設ける態様と、操作力が所定値を超えた領域でＬＲモータ７４およびＵＤモータ９２によるアシストを打ち切る態様もしくはアシスト力に限界を設ける態様を組み合わせてもよい。
また、不感帯を設ける態様と、低感度域を設ける態様とを組み合わせて、第１の操作力までは不感帯として、第１の操作力を超える第２の操作力までは低感度域として、第２の操作力を超えた場合に、さらに、高い割合のアシスト力を加えるようにしてもよい。
さらに、アシスト力に限界を設ける態様と、アシストを打ち切る態様とを組み合わせて、第１の操作力までは、操作力に応じた所定割合の力でアシストを行い、第１の操作力を超える第２の操作力までは、第１の操作力におけるアシスト力を限界としてアシスト力を一定とし、第２の操作力を超えたら、アシストを行なわないようにしてもよい。

以上、本発明の内視鏡について詳細に説明したが、本発明は、上記実施例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行なってもよいのは、もちろんである。

１０ 内視鏡
１２ 挿入部
１４ 操作部
１６ コネクタ
１８ ユニバーサルコード
２２ 先端部
２４ 湾曲部
２６ 軟性部
２８ 鉗子口
３０ 吸引ボタン
３２ 送気／送水ボタン
３６ ＬＲツマミ
３８ ＵＤツマミ
４０ ＬＲブレーキ
４２ ＵＤブレーキ
４４ 再設定ボタン
４６ 解除ボタン
５０ 吸引コネクタ
５２ ＬＧ棒
５４ Ｓ端子
６０ ハウジング
６０ａ 挿入部
６０ｂ 固定部
６２ 中心軸
６４，８４ 連結管
６８，８６ プーリ
７０，７２，８８，９０ ワイヤ
７４ ＬＲ（中立点再設定）モータ
７６ ＬＲブレーキ部材
７８、８０、９６、９８ ギア
９２ ＵＤ（中立点再設定）モータ
９４ ＵＤブレーキ部材
１００，１０２ トルクセンサ
１０６，１０８ 湾曲量検出手段
１１０ 円形リング
１１２ 先端リング
１１４ａ，１１４ｂ 連結部材
１１８ 制御手段
１２０ 第１スイッチ
１２２ 第１サンプルホールド回路
１２４ 第１加算器
１２６ ＰＩＤ制御器
１２８ 第２加算器
１３０ 第２サンプルホールド回路
１３２ 第１アンプ
１３４ 第３加算器
１３６ 操作力ゲインアンプ
１３８ 第２スイッチ
１４０ アシストゲインアンプ
１４４ 第２アンプ

Claims (12)

1. 挿入部の先端近傍に湾曲部を有する内視鏡であって、
   前記湾曲部を湾曲させる湾曲手段と、
   前記湾曲部の湾曲操作を行なう操作手段と、
   前記湾曲手段によって湾曲部を湾曲させる駆動手段と、
   前記湾曲部の湾曲量を検出する湾曲量検出手段と、
   前記湾曲部を湾曲状態で維持するブレーキ指示を出すブレーキ指示手段、および、前記湾曲状態の維持を解除する解除指示を出すブレーキ解除手段と、
   前記駆動手段の駆動を制御する制御手段とを有し、
   前記制御手段は、前記ブレーキ指示手段によるブレーキ指示に応じて、ブレーキ指示が出された時点における前記湾曲部の湾曲量を前記湾曲量検出手段から取得して、この湾曲量を維持するように、前記湾曲部の湾曲を維持するための駆動電力であるブレーキ電力を前記駆動手段に供給し、また、この湾曲状態の維持中に、前記ブレーキ解除手段から解除指示が出された場合には、前記ブレーキ電力を漸減することを特徴とする内視鏡。
2. 前記操作手段にかかる操作力を検出する操作力検出手段を有し、
   前記制御手段は、この操作力検出手段が検出した操作力に応じて、この操作力に対する所定割合の力で前記湾曲手段による湾曲部の湾曲を補助するように、前記湾曲手段による湾曲部の湾曲を補助するための駆動電力であるアシスト電力を前記駆動手段に供給する請求項１に記載の内視鏡。
3. 前記制御手段は、前記ブレーキ指示手段によるブレーキ指示が出されたら、前記アシスト電力を漸減して０にし、かつ、前記ブレーキ電力を漸増して前記湾曲量を維持する請求項２に記載の内視鏡。
4. 前記制御手段は、前記ブレーキ指示手段によるブレーキ指示が出された時点で、前記アシスト電力を０にする請求項２に記載の内視鏡。
5. 前記ブレーキ指示手段によるブレーキ指示が出されたら、前記アシスト電力を漸減して０にし、かつ、前記ブレーキ電力を漸増して前記湾曲量を維持する第１の制御、および、前記ブレーキ指示手段によるブレーキ指示が出された時点で、前記アシスト電力を０にする第２の制御が設定され、いずれかを選択する選択手段を有し、
   前記制御手段は、前記選択手段によって選択された制御に応じて、前記駆動手段に供給する電力を制御する請求項２に記載の内視鏡。
6. 前記制御手段は、前記ブレーキ解除の指示が出されたら、前記アシスト電力を漸増して、前記操作力に対する所定割合の力とする請求項２〜５のいずれかに記載の内視鏡。
7. 前記制御手段は、前記ブレーキ解除の指示が出された後、前記操作力検出手段によって操作力が検出された時点で、前記ブレーキ電力を０にする請求項２〜５のいずれかに記載の内視鏡。
8. 前記ブレーキ解除の指示が出されたら、前記アシスト電力を漸増して、前記駆動手段による湾曲部の湾曲の補助を前記操作力に対する所定割合の力とする第３の制御、および、前記ブレーキ解除の指示が出された後、前記操作力検出手段によって操作力が検出された時点で、前記ブレーキ電力を０にする第４の制御が設定され、いずれかを選択する選択手段を有し、
   前記制御手段は、前記選択手段によって選択された制御に応じて、前記駆動手段に供給する電力を制御する請求項２〜５のいずれかに記載の内視鏡。
9. 前記湾曲手段は、前記湾曲部に挿通されるワイヤを牽引することにより、前記湾曲部を湾曲するものであり、
   前記湾曲量検出手段は、このワイヤが掛け回されるプーリの回転角を検出することにより、前記湾曲部の湾曲量を検出する請求項１〜８のいずれかに記載の内視鏡。
10. 前記湾曲手段は、前記湾曲部に挿通されるワイヤを牽引することにより、前記湾曲部を湾曲するものであり、
    前記湾曲量検出手段は、このワイヤの移動量を検出することにより、前記湾曲部の湾曲量を検出する請求項１〜９のいずれかに記載の内視鏡。
11. 前記湾曲量検出手段が、前記駆動手段に係合するギアの回転角を検出することにより、前記湾曲部の湾曲量を検出する請求項１〜１０のいずれかに記載の内視鏡。
12. 前記湾曲量検出手段が、湾曲部の湾曲角度を検出することにより、前記湾曲部の湾曲量を検出する請求項１〜１１のいずれかに記載の内視鏡。

Images