JP5379380B2 - 内視鏡装置 - Google Patents
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Description
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、滑らかな湾曲動作が可能な内視鏡装置を提供することを目的とする。
以下、図面を参照して本発明の第1の実施の形態を説明する。
図1は本実施の形態にかかる内視鏡装置1の全体構成を表す構成図である。まず、本実施の形態にかかる内視鏡装置1の全体構成について図1を用いて以下に説明する。
映像信号ケーブル、LGおよび後述する流体供給チューブ36(図2参照)等は、ユニバーサルコード25内を通り、それぞれ、CCUコネクタ27、光源装置コネクタ28、湾曲制御ユニット用コネクタ29を介して、CCU3、光源装置4、湾曲制御ユニット5に接続されている。湾曲制御ユニット5には、ボンベ6および湾曲指示を行う入力手段が接続されている。
また、外径規制ブレード41の外周面は、図示しない外皮チューブが被覆されている。
湾曲制御系ユニット5は、ボンベ6と接続されたレギュレータ51と、ボンベ用圧力センサ52と、4個の第1の電磁弁53a、53b、53c、53dと、4個の第2の電磁弁54a、54b、54c、54dと、4個の圧力室用圧力センサ55a、55b、55c、55dと、電磁弁ドライバ56と、制御手段である制御部57と、警告手段58とを備えている。湾曲制御ユニット5には、入力手段コネクタ7aを介して入力手段7が接続され、入力手段7からの電気信号が制御部57に入力される。
なお、入力手段7は、上記のジョイステック型に限らず、ボタンを使った入力装置や、その他のデバイスを用いてもよい。
圧力室用圧力センサ55は、圧力室11の流体圧力に応じた出力信号を発生する。この圧力室用圧力センサ55の出力信号は制御部57に入力され、現在の圧力室の流体耐圧力(以下、現在圧という)を計測することができる。
ボンベ用圧力センサ52が計測した、レギュレータ51を介したボンベ6の圧力信号も制御部57に入力され、ボンベ6の中の流体の有無の判断およびレギュレータ51の調整に使用される。
第1の電磁弁53のポートPとポートAとが連通し、第2の電磁弁54のポートAとポートPとが連通する。このため、レギュレータ51を介してボンベ6から流体が圧力室11に供給され、圧力室11の圧力が上昇する(加圧処理)。
第1の電磁弁53のポートEとポートAとが連通し、第2の電磁弁54のポートAとポートPとが連通する。このため、圧力室11内部の流体が第2の電磁弁54を通り、第1の電磁弁53のポートEから排出される。このため、圧力室11の圧力は減少する(減圧処理)。この場合、第1の電磁弁53のポートPは閉じているので、ボンベ6の流体を排出してしまうことはない。
第1の電磁弁53のポートPとポートAとが連通し、第2の電磁弁54のポートAとポートEとが連通する。第2の電磁弁54のポートEは封止されているので、流路内の流体が大気開放されることはない。また、第2の電磁弁54のポートPは閉じているので、圧力室11の圧力は保持される(圧力保持処理a)。
第1の電磁弁53のポートEとポートAとが連通し、第2の電磁弁54のポートAとポートEとが連通する。第1の電磁弁53と第2の電磁弁とを接続する管路、第1の電磁弁53内部、および第2の電磁弁内部の流体は、第1の電磁弁53のポートEから排出される。第1の電磁弁53のポートPは閉じているので、ボンベ6の流体を排出してしまうことはない。そして、第2の電磁弁54のポートPは閉じているので、圧力室11の圧力は保持される(圧力保持処理b)。
制御部57は入力手段7から、上下左右の4方向のいずれかの方向への湾曲を指示する入力信号の有無を判断している。そして、いずれかの方向への入力信号がある(Yes)と、ステップS12からの動作を開始する。
制御部57は、タイマーのカウントを開始、すなわち、ステップS11で、いずれかの方向への入力信号があってからの時間の計測を開始する。
制御部57は、さらに別の方向への湾曲を指示する入力信号の有無を判断する。そして別の方向への湾曲を指示する入力信号があった(Yes)場合には、ステップS15からの動作を開始する。
制御部57は、タイマーのカウント開始から、すなわち、ステップS11で、いずれかの方向への入力信号があってから、所定時間が経過しているかどうかを判断する。ここで、所定時間とは、少なくとも、パルス駆動信号の周期時間TP以上である。所定時間が経過した場合(Yes)には、もはや別の方向への湾曲を指示する入力信号は入力されないものと考えられるため、ステップS15において、一方向に湾曲するための1つの駆動信号を出力する。所定時間が経過するまでは、ステップS13に戻り、別の方向への湾曲を指示する入力信号が入力されないか判断を繰り返す。なお、上記所定時間の上限値は、例えば、TPの2〜100倍程度であり、前記範囲を超えると湾曲動作の応答性が悪くなる。
制御部57は、駆動信号を出力する。ここで、2つの異なる方向に湾曲部22を湾曲するための2つのパルス駆動信号を出力する場合には、2つのパルス駆動信号は同時に出力される、すなわち、2つのパルス駆動信号は同期された駆動信号となる。
本発明の第2の実施の形態の内視鏡装置1Bの構成は、第1の実施の形態の内視鏡装置1と類似しているため、同じ構成要素には同じ符号を付し説明は省略しする。
<ステップS21〜ステップS24>
ステップS21〜ステップS24の制御部57の動作は、内視鏡装置1の、ステップS11〜ステップS14と同じであるため説明は省略する。
制御部57は、2つの入力信号の比較を行う。この場合は、上方向の入力信号の湾曲角度変位θ3と、右方向の入力信号の湾曲角度変位θ2とを検出し、そして比較する。制御部57は、同時に、それぞれの駆動に要するパルス数を算出し、比較する。
制御部57は、それぞれの駆動方向のパルス駆動信号の幅、すなわち1パルスにおける印加時間、を算出する。ここで、図14には、駆動信号のパルス数が多い、すなわち、湾曲角度変位の大きい上方向のパルス駆動信号を基準として、右方向のパルス駆動信号を算出する例を示す。
<ステップS27>
制御部57は、図14(C)に示す、パルス幅がPT1で、パルス数が4の上方向の駆動信号と、図14(D)に示す、パルス幅がPT2で、パルス数が4の右方向の駆動信号とを同期して出力する。この例では、θ3=2×θ2、であるので、PT1=2×PT1である。
内視鏡装置1Bは、第1の実施の形態の内視鏡装置1が有する効果に加えて、同時に駆動する2つの湾曲方向への湾曲角度が大きく異なっていても、湾曲部22の移動は、直線的で、滑らかとなる。
Claims (5)
- 被検体内に挿入される細長い挿入部と、
前記挿入部の先端部に配設された4方向に湾曲する湾曲部と、
前記湾曲部を、湾曲するための複数の圧力室と、
それぞれの前記圧力室への駆動用流体の供給および排出を行う電磁弁と、
前記電磁弁をパルス駆動する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記湾曲部の一の湾曲動作に対して、隣り合う2つの前記圧力室への駆動用流体の供給および排出を行う前記電磁弁のそれぞれを駆動する2つのパルス駆動信号のうち少なくとも1つの前記パルス駆動信号の1パルスによる前記圧力室への前記駆動用流体の前記供給量または前記排出量を調整し、前記2つのパルス駆動信号のパルス数が同一または略同一となるように制御し、かつ、これら2つのパルス駆動信号の位相を一致させて同期させるよう制御することを特徴とする内視鏡装置。 - 前記隣り合う2つの圧力室が、互いに直交する2方向に前記湾曲部を湾曲するための前記圧力室であることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。
- 前記制御手段は、前記2つのパルス駆動信号の立ち上がり位置を一致させて同期させることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の内視鏡装置。
- 前記1パルスによる前記供給量または前記排出量の前記調整が、前記パルス駆動信号の前記1パルスのパルス幅の調整によることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の内視鏡装置。
- 前記それぞれの前記圧力室への前記駆動用流体の供給および排出を行うそれぞれの前記電磁弁が、複数の電磁弁から構成された電磁弁ユニットであることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の内視鏡装置。
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