JP5484863B2 - 内視鏡装置 - Google Patents
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Description
また、構成が異なる挿入部が本体部と着脱できるようにユニット化されたスコープユニットを複数備え、このスコープユニットを交換して本体部に取り付けて使用することも考えられる。しかしながら、この場合には、スコープユニットを追加したときに本体部にあらかじめ設定された制御方法では十分にスコープユニットを動作させられないおそれがある。
本発明の内視鏡装置は、被検物を観察するための第一スコープユニットと、前記第一スコープユニットと着脱自在に設けられ、前記第一スコープユニットの装着時には前記第一スコープユニットと通信を行って前記第一スコープユニットを制御する本体部と、を備え、前記第一スコープユニットは、挿入部と、前記挿入部に設けられた湾曲部と、前記湾曲部を駆動する湾曲駆動部と、前記挿入部に設けられ、前記被検物の画像を取得する観察手段と、前記湾曲駆動部の駆動パラメータが記憶された記憶部と、を有し、前記本体部は、前記観察手段の取得した画像を表示する表示部と、少なくとも前記湾曲部を操作する操作入力を行うための操作部と、前記記憶部に記憶されている前記駆動パラメータに基づいて前記湾曲駆動部を制御する制御部と、を有することを特徴とする。
本実施形態では、上述の撮像部11と照明部12と光源部70とによって観察手段が構成されている。観察手段が撮像部11と照明部12と光源部70とを備えていることで被検物の内部が暗くても被検物の内部を照明して好適に観察することができる。
駆動パラメータP110は、湾曲部113の湾曲動作を適切に行うため、挿入部110の長さや径に基づいて設定されている。
方向P111は、湾曲部113の湾曲方向と、モータ61を回転動作させる方向とを関連付けるパラメータである。これらのパラメータは、例えばモータ61に正電圧がかけられたときは湾曲部113が上方向に、モータ61に負電圧がかけられたときは湾曲部113が下方向に湾曲するように定められている。
なお、方向P111は、湾曲部113が湾曲動作中に湾曲方向を反転する指示が入力されたとき、湾曲部113の湾曲動作を俊敏に反転させるか、または一旦停止してからゆっくりと反転させるかを定めるパラメータを含んでもよい。
回転量P112は、モータ61の回転量を定めるパラメータであり、回転速度P113は、モータ61の回転速度を定めるパラメータである。
後述する駆動パラメータP210の各パラメータについても、方向、回転量、及び回転速度の各パラメータの意味は、駆動パラメータP110と同様である。
以下スコープユニット100と異なる点を中心に説明する。
なお、J/S41に代えて、スコープユニット100やスコープユニット200を操作する方向に対応したキーやボタン等が採用されてもよい。
駆動操作入力と指示操作入力とは、ボタン42によって切り替え可能であるとともに、構成識別情報I100あるいは構成識別情報I200の情報に基づいて電気的に切り替え可能になっている。
図6ないし図8は、本実施形態の内視鏡システム1の動作を説明するためのフローチャートである。
まず、スコープユニット100あるいはスコープユニット200を本体部20に取り付ける取り付け工程について図6を参照して説明する。
ステップS1では、ユーザは、本体部20の取り付け部23に例えばスコープユニット100を取り付ける。すると、スコープユニット100に設けられたコネクタ27は、本体部20に設けられたコネクタ26に接続される。このとき、湾曲駆動部160と光源部70とはそれぞれ制御部90に電気的に接続される。ここで、湾曲駆動部160は制御部90の湾曲駆動回路93に接続され、LED71は制御部90の光源駆動回路94に接続される。
これでステップS1は終了し、ステップS2へと移行する。
ステップS2では、本体部20にスコープユニット100が取り付けられている状態では、スコープユニット100の構成記憶部195から構成識別情報I100が記述された設定ファイルF100を制御部90のRAM92Bに読み込む。
これでステップS2は終了し、ステップS3へと移行する。
ステップS3では、まず、RAM92Bに構成識別情報を読み込む動作が成功したか、また構成識別情報が破損していないかを確認する。
なお、本実施形態では、スコープユニット100及びスコープユニット200には構成識別情報I100、I200がそれぞれ記憶されているが、湾曲動作を必要としないスコープユニットには構成識別情報が備えられていない場合がある。この場合、ROM92Aに記憶された所定のタイムアウト時間が経過してもスコープユニットからの応答がないことを検出することで構成識別情報が備えられていないことを検出する構成を採用しても良い。
本実施形態では、スコープユニット100、200の構成識別情報I100、I200には、湾曲方式パラメータP200には電動湾曲方式であることが記憶されているので、ステップS3において湾曲駆動するスコープユニットであると判断され、ステップS3は終了してステップS5へと移行する。
ステップS4では、J/S41に入力される操作入力を、表示画面51に表示される選択肢を選択したり表示画面51に表示された映像の一部を指定したりするための指示操作入力であると認識するように制御部90は設定される。このとき、ユーザがJ/S41を傾ける動作は制御部90によって参照され、制御部90は、表示画面51上の点を指示するために表示画面51上に表示されたカーソルなどをJ/S41の動作に連動して移動させるようになる。
これにより、ステップS4は終了し、J/S41の動作は表示画面51の操作に用いられるように設定される。
ステップS5では、制御部90は、スコープユニット100に設けられた湾曲駆動部160を動作させる駆動操作入力と、上述の指示操作入力とを切り替えてJ/S41に入力された操作入力を認識するように設定される。このとき、J/S41の動作は、例えばボタン42を押すことによって交互に切り替えることができるようになる。
これにより、ステップS5は終了し、J/S41の動作は湾曲駆動部160の操作と表示画面51の操作に兼用されるように設定される。
ステップS10では、ステップS2においてRAM92Bに記憶された構成識別情報I100あるいは構成識別情報I200に基づいて、湾曲方式パラメータP100、P200がある場合にはステップS10は終了し、ステップS11へと移行する。
なお、例えば湾曲駆動しないスコーユニットが本体部20に取り付けられている場合には、構成識別情報に湾曲方式パラメータの情報が含まれていないのでステップS10は終了して方式選択工程は終了する。
ステップS11では、制御部90はJ/S41のポテンショメーター41Aの抵抗値を参照し、J/S41が中立位置にあるか否かをポテンショメーター41Aの抵抗値から判断する。ユーザによってJ/S41の操作入力があるときには、J/S41は中立位置と異なる位置に位置するように傾けられているため、ポテンショメーター41Aの抵抗値はJ/S41が中立位置にある場合と異なる。
ステップS12では、制御部90において、RAM92Bに読み込まれた構成識別情報に基づいて、スコープユニットの湾曲方式を選択する。本実施形態では、スコープユニット100の構成識別情報I100の湾曲方式パラメータP100には、スコープユニット100の湾曲方式が電動湾曲方式であることが記憶されているので、ステップS12ではスコープユニット100の湾曲方式は電動湾曲方式であると判断されて、ステップS12は終了してステップS13へと移行する。
図8は、ステップS13における内視鏡システム1の動作をより詳細に示すフローチャートである。
図8に示すようにステップS13では、まずステップS100を開始する。ステップS100において、制御部90は、RAM92Bに読み込まれた構成識別情報I100のうち、スコープユニット100やスコープユニット200を湾曲動作させるためのパラメータを参照する。
ステップS101では、制御部90はRAM92Bに記憶されたポテンショメーター41Aの抵抗値を参照し、J/S41が上方向U、あるいは下方向Dへ傾けられている場合にはステップS101を終了してステップS102へ移行する。
ステップS102において、J/S41が傾けられた方向、角度及び加速度は、RAM92Bに書き込まれる。
これでステップS102は終了し、ステップS103へと移行する。
ステップS103では、制御部90の湾曲駆動回路93は、RAM92Bに記憶された情報のうち、J/S41が傾けられた方向と、スコープユニット100の湾曲駆動部160に設けられた構成識別情報I100の駆動パラメータP110とを参照する。湾曲駆動回路93は、J/S41が傾けられた方向を、モータ61を回転させる方向へと、駆動パラメータP210に基づいて変換して、モータ61を回転させる駆動信号を生成する。
これでステップS103は終了し、ステップS104へと移行する。
ステップS104では、制御部90の湾曲駆動回路93は、RAM92Bに記憶された情報のうち、J/S41が傾けられた加速度と、スコープユニット100の湾曲駆動部160に設けられた構成識別情報I100の駆動パラメータP110とを参照する。湾曲駆動回路93は、J/S41が傾けられた方向を、モータ61を回転させる速度へと、駆動パラメータP110に基づいて変換して、モータ61を回転させる駆動信号を生成する。
これでステップS104は終了し、ステップS105へと移行する。
ステップS201において、J/S41が傾けられた方向、角度及び加速度は、RAM92Bに書き込まれる。
これでステップS201は終了し、ステップS202へと移行する。
ステップS202では、制御部90の湾曲駆動回路93は、RAM92Bに記憶された情報のうち、J/S41が傾けられた方向と、スコープユニット200の湾曲駆動部260に設けられた構成識別情報I200の駆動パラメータP210とを参照する。湾曲駆動回路93は、J/S41が傾けられた方向を、第一モータ61Aと第二モータ61Bとのうち駆動させるモータの別と、第一モータ61Aと第二モータ61Bとをそれぞれ回転させる方向へと、駆動パラメータP210に基づいて変換して、モータ61を回転させる駆動信号を生成する。
これでステップS202は終了し、ステップS203へと移行する。
ステップS203では、制御部90の湾曲駆動回路93は、RAM92Bに記憶された情報のうち、J/S41が傾けられた加速度と、スコープユニット200の湾曲駆動部260に設けられた構成識別情報I200の駆動パラメータP210とを参照する。湾曲駆動回路93は、J/S41が傾けられた方向を、モータ61を回転させる速度へと、駆動パラメータP210に基づいて変換して、モータ61を回転させる駆動信号を生成する。
これでステップS203は終了し、ステップS204へと移行する。
ステップS203では、制御部90の湾曲駆動回路93は、RAM92Bに記憶された情報のうち、J/S41が傾けられた角度と、スコープユニット200の湾曲駆動部260に設けられた構成識別情報I200の駆動パラメータP210とを参照する。湾曲駆動回路93は、J/S41が傾けられた角度を、モータ61を回転させる回転量へと、駆動パラメータP210に基づいて変換して、モータ61を回転させる駆動信号を生成する。
また、湾曲方式パラメータP100、P200に基づいてスコープユニットが湾曲可能な方向及び湾曲方式を識別することができるので、ユーザが手作業でこれらを識別する必要がないので内視鏡システムの操作が簡便である。
以下では、本実施形態の内視鏡システム1の変形例1の構成について図9(A)および図9(B)を参照して説明する。
図9(A)は、本実施形態の内視鏡システム1に取り付け可能なスコープユニットを示す側面図である。また、図9(B)は、本実施形態の内視鏡システム1に取り付け可能な他のスコープユニットを示す側面図である。
以下では、本実施形態の内視鏡システム1の変形例2の構成について図10(A)及び図10(B)を参照して説明する。
図10(A)は、本実施形態の内視鏡システム1に取り付け可能なスコープユニットを示す側面図である。また、図10(B)は、本実施形態の内視鏡システム1に取り付け可能な他のスコープユニットを示す側面図である。
図示していないが、接続コード515には、ライトガイド72と、撮像部11に接続された信号線が配置され、上述のスコープユニット400と同様に第二観察手段が構成されている。
以下では、本実施形態の内視鏡システム1の変形例3の構成について図11を参照して説明する。図11は、本実施形態の内視鏡システム1に取り付け可能なスコープユニットを示す側面図である。
ステップS14では、制御部90のRAM92Bには上述したステップS13と同様にポテンショメーター41Aの抵抗値が一時的に記憶される。さらに、湾曲駆動回路93は、RAM92Bに記憶された情報を参照し、ポテンショメーター41Aの抵抗値を、構成識別情報に基づいてエアコンプレッサ660を駆動させる駆動信号へと変換してエアコンプレッサ660へと送信する。これにより、J/S41を傾けた向きに第二湾曲部613を湾曲動作させることができる。
本変形例では、第二挿入部610を湾曲させるエアコンプレッサ660の構成が上述のスコープユニット100湾曲駆動部160の構成と大幅に異なっているが、エアコンプレッサ660を駆動するために適切な駆動信号を、構成識別情報に基づいて生成してエアコンプレッサ660を駆動することができる。このように、本実施形態の内視鏡システム1によれば、本変形例のスコープユニット600(第二スコープユニット)を交換して取り付けて使用してもそれらのスコープユニットを好適に動作させることができる。
以下では、本実施形態の内視鏡システム1の変形例4の構成について図12及び図13を参照して説明する。図12は、本実施形態の内視鏡システム1に取り付け可能なスコープユニットを示す斜視図である。また、図13は、本実施形態の内視鏡システム1に取り付け可能なスコープユニットの一部の構成を示す断面図である。
LED771は、第二挿入部710の照射部12A付近に設けられた複数のLEDを有し、第二挿入部710の内部にはLED771に駆動電力を伝達するための給電ワイヤ772が配置されている。給電ワイヤ772は、コネクタ27、コネクタ26を介して本体部20の光源駆動回路94に電気的に接続されている。
以下では、本実施形態の内視鏡システム1の変形例5の構成について図14及び図15を参照して説明する。図14は、本実施形態の内視鏡システム1の変形例5の構成を示すブロック図である。また、図15は、図14に示す変形例5のさらに他の構成例を示すブロック図である。
図14に示すスコープユニット100は、撮像部11にはCCD11Aが設けられ、同図に示すスコープユニット800は、撮像部11にはCCD11Aに代えてCMOS811Aが設けられている。スコープユニット800は、スコープユニット100に追加して備えられた第二スコープユニットである。
以下では、本実施形態の内視鏡システム1の変形例6の構成について図16(A)ないし図16(C)を参照して説明する。図16(A)は、本実施形態の内視鏡システム1に取り付け可能なスコープユニットを示すブロック図である。図16(B)は、本実施形態の内視鏡システム1に取り付け可能な他のスコープユニットを示すブロック図である。図16(C)は、本実施形態の内視鏡システム1に取り付け可能なさらに他のスコープユニットを示すブロック図である。
本変形例では、挿入部の長さが異なるスコープユニットを交換して使用しても表示画面51に表示される映像が乱れることを抑制することができる。
例えば、また、上述の実施形態では、スコープユニット100とスコープユニット200とはモータ61の個数が異なる例を示したが、これに限らず、モータの大きさや出力が異なるという点で構成が異なる複数のスコープユニットを交換して使用することもできる。この場合にも、構成識別情報をスコープユニットに備えることで、本体部における操作入力をスコープユニットに精度よく反映させることができる。
11 撮像部
12 照明部
20 本体部
30 把持部
40 操作入力部
50 表示部
70 光源部
90 制御部
100、200、400、400A、500、500A、600、700、800、900A、900B、900C スコープユニット
110、210 挿入部
410、410A、510、610、710、910A、910B、910C 挿入部
113、213 第二湾曲部(挿入部)
160、260 湾曲駆動部
195、295、695、795、895、995A、995B、995C 構成記憶部
Claims (5)
- 被検物を観察するための第一スコープユニットと、
前記第一スコープユニットと着脱自在に設けられ、前記第一スコープユニットの装着時には前記第一スコープユニットと通信を行って前記第一スコープユニットを制御する本体部と、を備え、
前記第一スコープユニットは、挿入部と、前記挿入部に設けられた湾曲部と、前記湾曲部を駆動する湾曲駆動部と、前記挿入部に設けられ、前記被検物の画像を取得する観察手段と、前記湾曲駆動部の駆動パラメータが記憶された記憶部と、を有し、
前記本体部は、前記観察手段の取得した画像を表示する表示部と、少なくとも前記湾曲部を操作する操作入力を行うための操作部と、前記記憶部に記憶されている前記駆動パラメータに基づいて前記湾曲駆動部を制御する制御部と、を有することを特徴とする内視鏡装置。 - 前記記憶部には、さらに前記湾曲駆動部の湾曲方式を識別するための湾曲方式パラメータが記憶され、
前記操作部は、前記湾曲部と前記表示部との少なくともいずれかに対して操作入力を行う操作入力部を有し、
前記制御部は、前記湾曲方式パラメータに基づいて、前記操作入力部に入力された操作入力を、前記湾曲駆動部を駆動させる駆動操作入力と、前記表示部に対して座標を指示する指示操作入力とに区別して認識することを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。 - 前記本体部と着脱自在に設けられた第二スコープユニットを更に備え、
前記第二スコープユニットは、挿入部と、前記挿入部に設けられ、前記被検物の画像を取得する観察手段と、前記第二スコープユニットの構成に基づいた前記湾曲方式パラメータが記憶された記憶部と、を有し、
前記制御部は、前記第二スコープユニットが前記本体部に装着されているとき、前記第二スコープユニットの前記湾曲方式パラメータに基づいて、前記操作入力部に入力された前記操作入力を、前記指示操作入力として認識することを特徴とする請求項2に記載の内視鏡装置。 - 前記湾曲方式パラメータは、前記湾曲部の湾曲動作可能な方向を識別する情報を含むことを特徴とする請求項2に記載の内視鏡装置。
- 前記駆動パラメータは、前記挿入部の長さ及び径の少なくとも何れか一方に基づいて設定された、前記湾曲駆動部を駆動するための情報を含むことを特徴とする請求項2に記載の内視鏡装置。
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