JPH04348738A - Endoscope device - Google Patents
Endoscope deviceInfo
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- JPH04348738A JPH04348738A JP3163552A JP16355291A JPH04348738A JP H04348738 A JPH04348738 A JP H04348738A JP 3163552 A JP3163552 A JP 3163552A JP 16355291 A JP16355291 A JP 16355291A JP H04348738 A JPH04348738 A JP H04348738A
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Landscapes
- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
- Endoscopes (AREA)
Abstract
Description
【０００１】0001
【産業上の利用分野】この発明は、彎曲部を彎曲操作す
る構造を改良した内視鏡装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an endoscope device having an improved structure for operating a curved portion.
【０００２】0002
【従来の技術】従来の彎曲部を彎曲操作する構造として
は、例えば、特開昭５５−１０１２４０号公報に示され
ているように、彎曲部の先端に設けた硬性部にモータを
内蔵し、このモータの回転をワイヤ吸引機構に伝え、こ
の吸引機構で彎曲部内に挿通されたワイヤを吸引するこ
とにより、彎曲部を彎曲変形させるようにしたものがあ
る。2. Description of the Related Art A conventional structure for operating a curved section is, for example, as shown in Japanese Patent Laid-Open No. 55-101240, in which a motor is built in a rigid section provided at the tip of the curved section. There is a device in which the rotation of this motor is transmitted to a wire suction mechanism, and this suction mechanism suctions the wire inserted into the curved portion, thereby deforming the curved portion into a curved shape.
【０００３】このワイヤ吸引機構は、モータと、このモ
ータに連結された電磁クラッチ、電磁ブレーキを有した
磁性体ドラム、この磁性体ドラムに連結された彎曲ワイ
ヤ巻取ドラムからなる。通常は、電磁クラッチと磁性体
ドラムは切り離されており、磁性体ドラムは電磁ブレー
キにより固定され、彎曲ワイヤ巻取ドラムの回転を防止
している。そして、彎曲操作ボタンが押されると、磁性
体ドラムの電磁ブレーキは解除され、電磁クラッチと磁
性体ドラムが連結され、モータの駆動力が彎曲ワイヤ巻
取ドラムに伝達され、ワイヤを吸引する。This wire suction mechanism includes a motor, an electromagnetic clutch connected to the motor, a magnetic drum having an electromagnetic brake, and a curved wire winding drum connected to the magnetic drum. Normally, the electromagnetic clutch and the magnetic drum are separated, and the magnetic drum is fixed by an electromagnetic brake to prevent rotation of the curved wire winding drum. When the bending operation button is pressed, the electromagnetic brake of the magnetic drum is released, the electromagnetic clutch and the magnetic drum are connected, and the driving force of the motor is transmitted to the bending wire winding drum to attract the wire.
【０００４】0004
【発明が解決しようとする問題点】従来の技術において
は、彎曲操作されていない状態では、磁性体ドラムは電
磁ブレーキにより固定され、彎曲ワイヤ巻取ドラムはロ
ック状態になっている。そのため、特に体腔内から挿入
部を抜去するときに、彎曲部はロック状態になっている
。この状態で抜去すると、蛇行している管腔内に追従し
て彎曲することができないため管腔壁を傷つけてしまい
、場合によっては管腔壁を穿孔してしまうという不具合
が生じていた。In the prior art, when a bending operation is not being performed, the magnetic drum is fixed by an electromagnetic brake, and the bending wire winding drum is in a locked state. Therefore, especially when the insertion section is removed from the body cavity, the curved section is in a locked state. If it is removed in this state, it cannot follow the meandering interior of the lumen and curve, causing damage to the lumen wall and, in some cases, causing problems such as perforation of the lumen wall.
【０００５】この発明は、この課題に着目してなされた
ものであり、操作中にて適宜彎曲部をロックあるいはフ
リー状態に切換えることができる内視鏡装置を提供する
ことを目的とする。The present invention has been made in view of this problem, and an object of the present invention is to provide an endoscope device in which the curved portion can be switched to a locked or free state as appropriate during operation.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に、この発明の内視鏡装置においては、内視鏡の彎曲部
を彎曲駆動させる駆動手段と、彎曲部をロックあるいは
フリー状態になるよう駆動手段を制御する制御手段とを
具備している。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above object, the endoscope apparatus of the present invention includes a drive means for driving a curved portion of the endoscope in a curved manner, and a driving means for driving the curved portion of the endoscope in a locked or free state. and control means for controlling the drive means.
【０００７】[0007]
【作用】上記構成により、彎曲部をロックあるいはフリ
ー状態になるよう駆動手段を制御する制御手段により、
彎曲部を適宜ロックあるいはフリー状態に切替えること
ができる。[Operation] With the above configuration, the control means controls the drive means to lock or free the curved portion,
The curved portion can be switched to a locked or free state as appropriate.
【０００８】[0008]
【実施例】図１に示されるように、この発明の内視鏡装
置では挿入部の軸方向に連結して設けられた複数の環状
の関節駒１及び、この関節駒１を駆動して彎曲部２を彎
曲させる駆動手段３が彎曲部２内に設けられている。そ
して、駆動手段３に供給する電圧を制御する制御手段４
が設けられている。[Embodiment] As shown in FIG. 1, the endoscope apparatus of the present invention includes a plurality of annular joint pieces 1 connected in the axial direction of the insertion section, and a plurality of annular joint pieces 1 that are driven to bend the insertion part. A driving means 3 for bending the part 2 is provided within the bending part 2. Control means 4 controls the voltage supplied to the drive means 3.
is provided.
【０００９】そして、駆動手段３に供給する電圧を制御
手段４で制御することにより、駆動手段３で関節駒１を
駆動して彎曲部２を彎曲させるものである。By controlling the voltage supplied to the drive means 3 by the control means 4, the drive means 3 drives the joint piece 1 to curve the curved portion 2.
【００１０】以下、各実施例に基づいて詳述する。[0010] Hereinafter, each embodiment will be explained in detail.
【００１１】図２ないし図６はこの発明の第１実施例を
示しており、内視鏡１０は挿入部１１、この挿入部１１
の基端部に接続した操作部１２、操作部１２から延出し
て設けられたユニバーサルコード１３、ユニバーサルコ
ード１３の端部に設けられたコネクタ１４からなる。挿
入部１１は、先端部１５、彎曲部１６、可撓管部１７か
らなる。操作部１２には接眼部１８、送気送水、吸引ス
イッチ１９，２０及び彎曲操作スイッチ、２１（ＤＯＷ
Ｎ）、２２（ＵＰ）、２３（ＬＥＦＴ）、２４（ＲＩＧ
ＨＴ）、アングルロック／フリーを切換える切換スイッ
チ２５が設けられている。FIGS. 2 to 6 show a first embodiment of the present invention, in which an endoscope 10 includes an insertion section 11 and an insertion section 11.
It consists of an operating section 12 connected to the base end of the controller, a universal cord 13 extending from the operating section 12, and a connector 14 provided at the end of the universal cord 13. The insertion portion 11 includes a distal end portion 15, a curved portion 16, and a flexible tube portion 17. The operating section 12 includes an eyepiece section 18, air/water supply/suction switches 19, 20, and a bending operation switch 21 (DOW
N), 22 (UP), 23 (LEFT), 24 (RIG
HT), and a changeover switch 25 for switching between angle lock and free.
【００１２】上記彎曲部１６は図３に示すように短かい
円筒状の多数の管状体からなる関節駒２６を矢印ａで示
す上下方向と、矢印ｂで示す左右方向とに回動できるよ
うに連結されてなる。つまり、各関節駒２６の両端面か
らは、各々一対の連結片２７が周方向に １８０度ずれ
、かつ両端面において各一対の連結片２７が周方向に９
０度ずれて突設されていて、隣り合う関節駒２６の各一
対の連結片２７がそれぞれ支軸２８によって枢着されて
いる。なお、彎曲部１６の最先端と最後端の関節駒２６
ａ，２６ｂは一方の端面にだけ連結片２７が突設されて
いる。したがって、このように関節駒２６が連結された
彎曲部１６は、上述したように矢印ａで示す上下方向と
、この上下方向に直交する矢印ｂで示す左右方向とに屈
曲自在となっている。最先端の関節駒２６ａの外周面に
は、彎曲部１６の彎曲方向と対応する周方向に９０度ず
れた４個所に各々円筒状のワイヤ固定部２９が設けられ
ている。ワイヤ固定部２９の各々の貫通穴２９ａには、
彎曲ワイヤ３０の一端が挿入され、はんだ付け等により
強固に固着されている。４本の彎曲ワイヤ３０の他端は
関節駒２６ｂの外周面に９０度づつずれて設けられた４
個所のワイヤ駆動部３１ａ， ３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ
内に引き通されている（３１ｄのみ不図示）。ここで、
彎曲ワイヤとワイヤ駆動部とで関節駒を駆動する駆動手
段を構成する。As shown in FIG. 3, the curved portion 16 is configured so that a joint piece 26 consisting of a number of short cylindrical bodies can be rotated in the vertical direction indicated by arrow a and in the horizontal direction indicated by arrow b. It becomes connected. In other words, each pair of connecting pieces 27 is offset by 180 degrees in the circumferential direction from both end faces of each joint piece 26, and each pair of connecting pieces 27 is shifted by 9 degrees in the circumferential direction from both end faces of each joint piece 26.
The connecting pieces 27 of each pair of adjacent joint pieces 26 are projectingly provided with a 0 degree offset, and each pair of connecting pieces 27 of the adjacent joint pieces 26 are pivotally connected by a support shaft 28 . Note that the joint pieces 26 at the most and rearmost ends of the curved portion 16
A and 26b have a connecting piece 27 protruding from only one end surface. Therefore, the curved portion 16 to which the joint pieces 26 are connected in this way can be bent in the vertical direction indicated by the arrow a and in the left-right direction indicated by the arrow b perpendicular to the vertical direction, as described above. On the outer peripheral surface of the most advanced joint piece 26a, cylindrical wire fixing parts 29 are provided at four positions shifted by 90 degrees in the circumferential direction corresponding to the bending direction of the bending part 16. Each through hole 29a of the wire fixing part 29 has a
One end of the curved wire 30 is inserted and firmly fixed by soldering or the like. The other ends of the four curved wires 30 are provided on the outer peripheral surface of the joint piece 26b at 90 degree intervals.
wire drive parts 31a, 31b, 31c, 31d
(only 31d is not shown). here,
The curved wire and the wire drive section constitute a drive means for driving the joint piece.
【００１３】ワイヤ駆動部３１ａの外装部３２は円筒状
のパイプ部材で構成され、その内周面には周方向９０度
づつ離れて、軸方向全長にわたって４個の固定部材３３
が設けられている。この固定部材３３は、弾性振動体か
らなる嵌合部材３４を４方向から支持固定している。嵌
合部材３４は、外装部３２の軸方向長さと略同一長さを
有し、その周方向断面は略コの字状をなす。つまり、軸
方向に嵌合溝３４ａが設けられている。嵌合部材３４の
２本の腕３４ｂは内側つまり、お互いの方向に若干傾け
られていて、彎曲ワイヤ３０を両側からはさみ込むよう
になっており、嵌合溝３４ａ内周面と彎曲ワイヤ３０が
密に接し固定されている。嵌合部材３４の外周に設けら
れた３つの平面にはそれぞれ、軸方向に多数の電歪素子
３５ａ，３５ｂが後述する定在振動波を発生させるのに
最も適した間隔で交互に接着されている。電歪素子３５
ａ，３５ｂは、それぞれ電線、３６ａと３７ａに接続さ
れている。また、嵌合部材３４には、電線３８ａが接続
されている。その他のワイヤ駆動部３１ｂ，３１ｃ，３
１ｄも同様な構成をしているので説明は詳略する。The exterior portion 32 of the wire drive portion 31a is composed of a cylindrical pipe member, and four fixing members 33 are provided on the inner circumferential surface of the wire drive portion 31a, spaced apart by 90 degrees in the circumferential direction, over the entire length in the axial direction.
is provided. This fixing member 33 supports and fixes a fitting member 34 made of an elastic vibrating body from four directions. The fitting member 34 has substantially the same length as the axial length of the exterior portion 32, and has a substantially U-shaped circumferential cross section. That is, the fitting groove 34a is provided in the axial direction. The two arms 34b of the fitting member 34 are inwardly inclined, that is, slightly tilted toward each other, so that they sandwich the curved wire 30 from both sides, so that the inner circumferential surface of the fitting groove 34a and the curved wire 30 are in contact with each other. Closely connected and fixed. A large number of electrostrictive elements 35a and 35b are alternately bonded in the axial direction to three planes provided on the outer periphery of the fitting member 34 at intervals most suitable for generating a standing vibration wave, which will be described later. There is. Electrostrictive element 35
a and 35b are connected to electric wires 36a and 37a, respectively. Furthermore, an electric wire 38a is connected to the fitting member 34. Other wire drive parts 31b, 31c, 3
1d also has a similar configuration, so a detailed explanation will be omitted.
【００１４】各ワイヤ駆動部を制御する制御手段として
の制御回路を図６を参照して説明する。彎曲操作スイッ
チ２１ないし２４に対応して設けられた、スイッチ制御
回路３９ないし４２は、それぞれ、スイッチのＯＮ／Ｏ
ＦＦに連動していて、ハイレベル（ Ｈ） ／ローレベ
ル（ Ｌ） の電圧を出力する。各スイッチ制御回路３
９ないし４２の各出力端は、スイッチボックス４３ない
し４６の制御入力端に接続されると共にＯＲ回路４７の
入力端に接続されている。A control circuit as a control means for controlling each wire driving section will be explained with reference to FIG. 6. Switch control circuits 39 to 42 provided corresponding to the bending operation switches 21 to 24 control ON/O of the switches, respectively.
It is linked to the FF and outputs high level (H)/low level (L) voltage. Each switch control circuit 3
Output terminals 9 to 42 are connected to control input terminals of switch boxes 43 to 46 and to an input terminal of an OR circuit 47.
【００１５】切換スイッチ２５に対応して設けられたス
イッチ制御回路４８は、アングルフリー操作によりＨレ
ベルを、アングルロック操作によりＬレベルを出力する
ようになっており、その出力端はＯＲ回路４７の入力端
に入力するようになっている。ＯＲ回路４７の出力端は
スイッチボックス４９の制御入力端に接続される。A switch control circuit 48 provided corresponding to the changeover switch 25 is configured to output an H level when the angle free operation is performed and an L level when the angle lock operation is performed, and its output terminal is connected to the OR circuit 47. It is designed to be input at the input terminal. The output terminal of the OR circuit 47 is connected to the control input terminal of the switch box 49.
【００１６】駆動用電源５０は、Ｖ＝Ｖｏ ｓｉｎ ω
ｔ という電圧を供給し、その一端は上記電線３８ａな
いし３８ｄに接続され、他端は９０度移相器５１の入力
端に接続されると共にスイッチボックス４３ないし４６
の各入力端に接続される。スイッチボックス４３，４６
，４４， ４５の出力端はそれぞれ上記電線３６ｃ，３
６ｄ，３６ａ，３６ｂに接続される。９０度移相器５１
は、入力電圧の位相を９０度進ませるものであり、その
出力端はスイッチボックス４９の入力端に接続される。
スイッチボックス４９の出力端は上記電線３７ａないし
３７ｄに接続される。スイッチボックス４３ないし４６
及び４９は、その制御入力端の電圧がＨレベルのときは
入力端と出力端を導通し、Ｌレベルのときは切離すよう
になっている。The driving power source 50 has V=Vo sin ω
t, one end of which is connected to the electric wires 38a to 38d, the other end of which is connected to the input end of the 90 degree phase shifter 51, and the switch boxes 43 to 46.
connected to each input terminal of the Switch box 43, 46
, 44, and 45 are connected to the electric wires 36c and 3, respectively.
6d, 36a, and 36b. 90 degree phase shifter 51
is for advancing the phase of the input voltage by 90 degrees, and its output terminal is connected to the input terminal of the switch box 49. The output end of the switch box 49 is connected to the electric wires 37a to 37d. switch box 43 to 46
and 49 are configured such that when the voltage at the control input terminal is at H level, the input terminal and the output terminal are electrically connected, and when the voltage at the control input terminal is at L level, they are disconnected.
【００１７】ここで、上記ワイヤ駆動部の嵌合部材３４
， 彎曲ワイヤ３０， 電歪素子３５ａ，３５ｂが構成
する振動波モータ（圧電モータ，超音波モータ等とも称
する）の動作原理を上記ワイヤ駆動部３１ａを例にあげ
て説明する。Here, the fitting member 34 of the wire drive section
, the curved wire 30, and the electrostrictive elements 35a and 35b.The operating principle of a vibration wave motor (also referred to as a piezoelectric motor, an ultrasonic motor, etc.) will be explained by taking the wire driving section 31a as an example.
【００１８】図７において、３０はカＦで加圧されてい
る移動体としての彎曲ワイヤ、３４は電気一機械エネル
ギ変換手段としての電歪素子（たとえばＰＺＴ等）によ
り弾性振動を行う固定体としての嵌合部材を模式的に示
した図であり、Ｘ軸を固定体３４の表面上の方向、Ｚ軸
をその法線方向とする。電歪素子により固定体３４の表
面に屈曲振動を与えると、進行振動波が発生し、固定体
３４の表面上を伝搬していく。この進行振動波は縦波と
横波を伴なった表面波で、その質点の運動は楕円軌道を
描く。質点Ａに着目すると、縦振幅ｕ，横振幅ｗの楕円
運動を行っており、表面波の進行方向をＸ軸方向とする
と、楕円運動は時計方向の向きである。この表面波は一
波長毎に頂点Ａ，Ａ’……を有し、その頂点速度はＸ成
分のみであって、ν＝２πｆｕ（ｆは振動数）である。
そこで、移動体３０の表面を固定体５３の表面に摩擦接
触させると、移動体３０の表面は頂点Ａ，Ａ’……のみ
に接触するから、移動体３０は摩擦力により矢印Ｎの方
向に駆動される。In FIG. 7, 30 is a curved wire as a moving body pressurized by a force F, and 34 is a fixed body that vibrates elastically by an electrostrictive element (for example, PZT, etc.) as an electric-mechanical energy conversion means. FIG. 3 is a diagram schematically showing a fitting member in which the X-axis is the direction on the surface of the fixed body 34, and the Z-axis is the normal direction thereof. When bending vibration is applied to the surface of the fixed body 34 by the electrostrictive element, a traveling vibration wave is generated and propagates on the surface of the fixed body 34. This traveling vibration wave is a surface wave accompanied by longitudinal waves and transverse waves, and the motion of the mass point describes an elliptical orbit. Focusing on the mass point A, it is performing an elliptical motion with a longitudinal amplitude u and a lateral amplitude w, and if the traveling direction of the surface wave is the X-axis direction, the elliptical motion is clockwise. This surface wave has vertices A, A'... for each wavelength, and its apex velocity is only the X component, ν=2πfu (f is the frequency). Therefore, when the surface of the movable body 30 is brought into frictional contact with the surface of the fixed body 53, the surface of the movable body 30 contacts only the vertices A, A'..., so the movable body 30 moves in the direction of the arrow N due to the frictional force. Driven.
【００１９】移動体３０の速度は振動数ｆに比例する。
また、加圧接触による摩擦駆動のために、縦振動ｕばか
りでなく、横振動ｗにも依存する。即ち、移動体５２の
速度は楕円運動の大きさに比例する。したがって、移動
体３０の速度は電歪素子に加える電圧に比例する。The speed of the moving body 30 is proportional to the frequency f. Furthermore, due to frictional drive due to pressurized contact, it depends not only on longitudinal vibration u but also on transverse vibration w. That is, the speed of the moving body 52 is proportional to the magnitude of the elliptical motion. Therefore, the speed of the moving body 30 is proportional to the voltage applied to the electrostrictive element.
【００２０】図８は進行振動波と定在振動波の発生を説
明する図である。電歪素子３５ａ，３５ｂは単独で動作
すると、固定体３４が共振するような状態、即ち、定在
振動波が存在するような位置に配置され、且つ電歪素子
３５ａによる定在振動波長と電歪素子３５ｂによる定存
振動波長とが等しくなり、９０度位相がずれる（４分の
１波長だけ物理的位置がずれる）ように配置される。駆
動用電源５０はＶ＝Ｖｏ ｓｉｎ ωｔ という電圧を
供給する。電歪素子３５ａにはライン３６ａにより駆動
用電源５０から直接、電圧Ｖｏ ｓｉｎ ωｔ が印加
され、電歪素子３５ｂには９０°移相器５１を経てライ
ン３７ａにより電圧Ｖｏ ｓｉｎ （ ωｔ ±π／２
）が印加される。電圧Ｖｏ ｓｉｎ （ ωｔ ±π／
２）の±は移動体３０を動かす方向によって切り換えら
れる。図３のイ〜ヘは電圧Ｖｏ ｓｉｎ （ ωｔ ＋
π／２）が印加されている場合の振動波の状態を示す。
イは電歪素子３５ａのみにより定在振動波を発生させて
いる状態、ロは電歪素子３５ｂのみにより９０°位相進
みのある定在振動波を発生させている状態、をそれぞれ
示す。ハ〜ニは二つの電歪素子３５ａ，３５ｂを同時に
動作させて、進行振動波を発生させている状態を示す。
ハは時刻ｔ＝０＋２ｎ π／ω，ニは時刻ｔ＝π／２
ω＋２ｎπ／ω，ホは時刻ｔ＝π／ω＋２ｎπ／ω、ヘ
は３π／２ω＋２ｎπ／ω、の進行振動波の位相をそれ
ぞれ示す。進行振動波は図８の左方向に進むが、固定体
３４の摩擦接触面の任意の質点は時計方向の楕円運動を
行う。したがって、移動体３０は右方向に移動する。FIG. 8 is a diagram illustrating the generation of traveling vibration waves and standing vibration waves. When the electrostrictive elements 35a and 35b operate independently, they are arranged in a state where the fixed body 34 resonates, that is, in a position where a standing vibration wave exists, and the standing vibration wavelength and the electric current caused by the electrostrictive element 35a are disposed. They are arranged so that the wavelength of the stationary vibration caused by the strain element 35b is equal to each other, and the phase is shifted by 90 degrees (the physical position is shifted by a quarter wavelength). The driving power source 50 supplies a voltage of V=Vosin ωt. A voltage Vo sin ωt is directly applied to the electrostrictive element 35a from the drive power source 50 through a line 36a, and a voltage Vo sin (ωt ±π/2) is applied to the electrostrictive element 35b through a 90° phase shifter 51 through a line 37a
) is applied. Voltage Vo sin (ωt ±π/
2) ± can be switched depending on the direction in which the moving body 30 is moved. A to H in FIG. 3 represent the voltage Vo sin (ωt +
π/2) is applied. A shows a state in which a standing vibration wave is generated only by the electrostrictive element 35a, and B shows a state in which a standing vibration wave with a phase lead of 90° is generated only by the electrostrictive element 35b. H to D show states in which the two electrostrictive elements 35a and 35b are operated simultaneously to generate traveling vibration waves. C is time t=0+2n π/ω, D is time t=π/2
ω+2nπ/ω, E indicates the phase of the traveling vibration wave at time t=π/ω+2nπ/ω, and F indicates the phase of the traveling vibration wave at time t=π/ω+2nπ/ω, respectively. Although the traveling vibration wave travels to the left in FIG. 8, any mass point on the frictional contact surface of the fixed body 34 performs an elliptical motion in the clockwise direction. Therefore, the moving body 30 moves to the right.
【００２１】イ， ロの定在振動波の発生状態において
、固定体３４の摩擦接触面上の節以外の質点では横振動
、即ち、図８で上下運動だけである。したがって、移動
体３０と固定体３４との摩擦接触は、静止摩擦状態では
なく、動摩擦状態であり、摩擦係数が小さくなり、接触
面積も小さくなる。そのため、移動体３０は外力により
容易に動かすことができる。In the state in which the standing vibration waves are generated as shown in (a) and (b), the mass points other than the nodes on the frictional contact surface of the fixed body 34 exhibit only transverse vibration, that is, vertical movement in FIG. 8. Therefore, the frictional contact between the movable body 30 and the fixed body 34 is not a static friction state but a dynamic friction state, and the friction coefficient is small and the contact area is also small. Therefore, the movable body 30 can be easily moved by external force.
【００２２】次に第１実施例の作用について説明する。
まず切換スイッチ２５をアングルロック操作した場合に
ついて彎曲部をＵＰ操作する場合を例にあげて説明する
。
彎曲操作スイッチ２２（ＵＰ）をＯＮすると、スイッチ
制御回路４０はＨレベルを出力するので、スイッチボッ
クス４４， ４９の各入出力端が導通する。その結果電
線３６ａにはＶ＝Ｖｏ ｓｉｎ ωｔという電圧が、電
線３７ａないし３７ｄにはＶ＝Ｖｏ ｓｉｎ （ ωｔ
＋π／２）という電圧が供給される。このとき電線３６
ｂないし３６ｄには電圧が供給されない。よって、ワイ
ヤ駆動部３１ｂないし３１ｄの弾性振動子からなる嵌合
部材には定在振動波が発生し、外力に対して容易に移動
可能な状態となる。一方、ワイヤ駆動部３１ａの嵌合部
材３４には、ワイヤを引張る方向の進行振動波が発生す
る。従って、ＵＰ方向のワイヤが引かれることにより彎
曲部１６はＵＰ方向にスムーズに彎曲する。そして、彎
曲操作スイッチ２２をＯＦＦにすると、各ワイヤ駆動部
の嵌合部材には電圧が加わらなくなるので、その彎曲状
態で停止し、外力が彎曲部に加わっても容易に動かない
。また、彎曲操作スイッチ２１， ２３， ２４をＯＮ
すればＤＯＷＮ，ＬＥＦＴ，ＲＩＧＨＴ方向にそれぞれ
彎曲するが説明は省略する。 切換スイッチ２５をア
ングルフリー操作した場合には、スイッチ制御回路４８
はＨレベル信号を出力するので、スイッチボックス４９
の入出力端は導通状態となる。従って、各ワイヤ駆動部
の嵌合部材には、Ｖ＝Ｖｏｓｉｎ （ ωｔ＋π／２）
なる電圧が常にかかっているので、定在振動波が常に発
生している。この状態で例えば彎曲操作スイッチ２２を
ＯＮすると、上述のアングルロック操作のときと同様に
ＵＰ方向に彎曲する。Next, the operation of the first embodiment will be explained. First, the case where the changeover switch 25 is operated to lock the angle will be explained using an example where the curved portion is operated UP. When the bending operation switch 22 (UP) is turned on, the switch control circuit 40 outputs an H level, so that the input and output terminals of the switch boxes 44 and 49 are electrically connected. As a result, the electric wire 36a has a voltage of V=Vo sin ωt, and the electric wires 37a to 37d have a voltage of V=Vo sin (ωt
+π/2) is supplied. At this time, the electric wire 36
No voltage is supplied to b to 36d. Therefore, a standing vibration wave is generated in the fitting member made of the elastic vibrator of the wire driving parts 31b to 31d, and the fitting member is in a state where it can be easily moved against external force. On the other hand, a traveling vibration wave in the direction of pulling the wire is generated in the fitting member 34 of the wire drive section 31a. Therefore, by pulling the wire in the UP direction, the curved portion 16 curves smoothly in the UP direction. Then, when the bending operation switch 22 is turned OFF, no voltage is applied to the fitting members of each wire drive section, so the wires stop in the curved state and do not easily move even if an external force is applied to the curved sections. Also, turn on the curve operation switches 21, 23, 24.
If this is done, it will curve in the DOWN, LEFT, and RIGHT directions, but the explanation will be omitted. When the changeover switch 25 is operated angle-free, the switch control circuit 48
outputs an H level signal, so the switch box 49
The input and output terminals of are in a conductive state. Therefore, the fitting member of each wire drive section has V=Vosin (ωt+π/2)
Since a certain voltage is always applied, standing oscillation waves are always generated. If, for example, the bending operation switch 22 is turned on in this state, it will turn in the UP direction in the same way as in the above-mentioned angle lock operation.
【００２３】上記実施例では、関節駒の外周面にワイヤ
駆動部を設けたが、関節駒の内周面にワイヤ駆動部を設
けて、彎曲ワイヤも関節駒の内部を通すするようにして
もよい。ワイヤ駆動部は先端構成部側に設けてもよい。
また、ワイヤ駆動部を先端構成部側と手許操作部側両方
に設け、彎曲ワイヤを互いに引張るようにして彎曲させ
るようにすれば、素早い彎曲が可能である。電歪素子を
嵌合部材（固定体）に設ける替わりに彎曲ワイヤ（移動
体）側に設けてもよい。電歪素子の替わりに磁歪素子で
もよい。さらに、上記実施例の彎曲部を内視鏡挿入部の
適宜箇所に適宜数設けてそれぞれ別々に操作するように
すれば複雑な彎曲が可能である。また、図９、図１０に
示すように、関節駒６０それぞれにワイヤ駆動部６１を
設け、隣接する関節駒間にワイヤ６２をそれぞれ設けて
、各ワイヤ駆動部ごとにワイヤを押し引き制御すれば彎
曲部を複雑に彎曲操作することが可能である。なお、６
３は弾性振動体からなり電歪素子が貼着されたワイヤ嵌
合部である。In the above embodiment, the wire drive section is provided on the outer peripheral surface of the joint piece, but the wire drive section may be provided on the inner peripheral surface of the joint piece so that the bending wire also passes through the inside of the joint piece. The wire drive section may be provided on the tip component side. In addition, if the wire drive section is provided on both the distal end component side and the hand operation section side, and the bending wires are pulled together to bend the wire, quick bending is possible. Instead of providing the electrostrictive element on the fitting member (fixed body), the electrostrictive element may be provided on the curved wire (moving body) side. A magnetostrictive element may be used instead of an electrostrictive element. Furthermore, if an appropriate number of curved portions according to the above embodiments are provided at appropriate locations in the endoscope insertion portion and each is operated separately, complex curving is possible. Further, as shown in FIGS. 9 and 10, a wire drive section 61 is provided for each joint piece 60, and a wire 62 is provided between adjacent joint pieces, and the wire is pushed and pulled for each wire drive section. It is possible to perform complicated bending operations on the curved portion. In addition, 6
3 is a wire fitting part made of an elastic vibrating body and having an electrostrictive element attached thereto.
【００２４】図１１ないし図１４はこの発明の第２実施
例を示しており、第１実施例とは彎曲部１６の構造とこ
の彎曲部に設けられた振動波モータを駆動する駆動回路
が異なっている。第１実施例と同様な部分は同一符号を
付し説明は省略する。彎曲部１６は図１１に示すように
多数の関節駒７０を上下左右方向に彎曲できるように連
結してなる。
各関節駒７０は駆動手段としての連結部７１， ７２に
より交互に連結される。ここで、連結部７１は上下方向
の彎曲駆動に関与し、連結部７２は左右方向の彎曲駆動
に関与する。
連結部７１は、図１３に示すように先端側の関節駒から
突設した連結腕７１ａ，後端側の関節駒から突設した連
結腕７１ｂ及び連結腕７１ａ，７１ｂを固定する回動軸
７１ｃからなる。同様に連結部７２も連結腕７２ａ，７
２ｂ， 軸７２ｃからなる。連結腕７１ａは弾性振動体
から構成され，図１２に示すようにその外周面には電歪
素子７３ａ，７３ｂが定在振動波を発生させるのに最も
適した間隔で貼着される。連結腕７２ａも弾性振動体か
ら構成され、その外周面には電歪素子７４ａ，７４ｂが
同様な間隔で貼着される。FIGS. 11 to 14 show a second embodiment of the present invention, which differs from the first embodiment in the structure of the curved portion 16 and the drive circuit for driving the vibration wave motor provided in this curved portion. ing. Portions similar to those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. As shown in FIG. 11, the curved portion 16 is formed by connecting a large number of joint pieces 70 so as to be curved in vertical and horizontal directions. Each joint piece 70 is alternately connected by connecting parts 71 and 72 as driving means. Here, the connecting portion 71 is involved in curved driving in the vertical direction, and the connecting portion 72 is involved in curved driving in the left-right direction. As shown in FIG. 13, the connecting portion 71 includes a connecting arm 71a protruding from the joint piece on the distal end side, a connecting arm 71b protruding from the joint piece on the rear end side, and a rotation shaft 71c for fixing the connecting arms 71a, 71b. Consisting of Similarly, the connecting portion 72 also has connecting arms 72a, 7
2b and a shaft 72c. The connecting arm 71a is composed of an elastic vibrating body, and as shown in FIG. 12, electrostrictive elements 73a and 73b are attached to the outer circumferential surface of the connecting arm 71a at an interval most suitable for generating a standing vibration wave. The connecting arm 72a is also composed of an elastic vibrating body, and electrostrictive elements 74a and 74b are attached to the outer peripheral surface of the connecting arm 72a at similar intervals.
【００２５】図１４に上記駆動手段の駆動を制御する制
御手段としての制御回路を示す。スイッチ制御回路３９
， ４０， ４１， ４２はＯＲ回路４７の入力端に接
続されると共にスイッチボックス８０， ８１， ８２
， ８３の制御入力端にそれぞれ接続される。スイッチ
制御回路４８はＯＲ回路４７の入力端に接続される。Ｏ
Ｒ回路４７の出力端はスイッチボックス８４及び８５の
制御入力端に接続される。駆動電源５０はＶ＝Ｖｏ ｓ
ｉｎ ωｔ という電圧を発生し、その一端は連結腕７
１ａ及び７２ａに接続され、他端は９０度位相器５１，
５１’ 及びスイッチボックス８４， ８５の入力端
に接続される。９０度位相器５１は入力電圧の位相を９
０度進ませるもので、その出力端はスイッチボックス８
０， ８２の入力端に接続される。
また、９０度位相器５１’ は入力電圧の位相を９０度
遅らせるもので、その出力端はスイッチボックス８１，
８３の入力端に接続される。スイッチボックス８４，
８５の出力端はそれぞれ電歪素子７３ａ，７４ａに接
続される。スイッチボックス８０及び８１の出力端は電
歪素子７３ｂに共通に接続され、スイッチボックス８２
及び８３の出力端は電歪素子７４ｂに共通に接続される
。FIG. 14 shows a control circuit as a control means for controlling the driving of the above-mentioned driving means. Switch control circuit 39
, 40, 41, 42 are connected to the input terminal of the OR circuit 47, and switch boxes 80, 81, 82
, 83, respectively. The switch control circuit 48 is connected to the input terminal of the OR circuit 47. O
The output terminal of R circuit 47 is connected to the control input terminals of switch boxes 84 and 85. The driving power source 50 is V=Vos
A voltage of in ωt is generated, one end of which is connected to the connecting arm 7.
1a and 72a, and the other end is connected to the 90 degree phase shifter 51,
51' and the input ends of switch boxes 84 and 85. The 90 degree phase shifter 51 changes the phase of the input voltage to 9
It advances 0 degrees, and its output end is connected to switch box 8.
Connected to the input terminals of 0 and 82. Further, the 90 degree phase shifter 51' delays the phase of the input voltage by 90 degrees, and its output terminal is connected to the switch box 81,
It is connected to the input end of 83. switch box 84,
Output ends of 85 are connected to electrostrictive elements 73a and 74a, respectively. The output ends of switch boxes 80 and 81 are commonly connected to electrostrictive element 73b, and switch box 82
and 83 are commonly connected to the electrostrictive element 74b.
【００２６】つぎに第２実施例の作用について説明する
。まず切換スイッチ２５をアングルロック操作した場合
について彎曲部を上下方向に彎曲操作する場合を例にあ
げて説明する。彎曲操作スイッチ２２をＯＮすると、ス
イッチ制御回路４０はＨレベルを出力するのでスイッチ
ボックス８１， ８４， ８５の各入出力端が導通する
。その結果電歪素子７３ａ，７４ａにはＶ＝Ｖｏ ｓｉ
ｎ ωｔ という電圧が、電歪素子７３ｂにはＶ＝Ｖｏ
ｓｉｎ （ ωｔ −π／２） という電圧がそれぞれ
供給される。よって、連結腕７１ａには彎曲部をＵＰ操
作する向きの進行振動波が発生するので彎曲部がＵＰす
る。つぎに彎曲操作スイッチ２１をＯＮするとスイッチ
制御回路３９はＨレベルを出力するので，スイッチボッ
クス８０， ８４， ８５の各入出力端が導通する。そ
の結果電歪素子７３ａ，７４ａにはＶ＝Ｖｏ ｓｉｎ
ωｔという電圧が、電歪素子７３ｂにはＶ＝Ｖｏ ｓｉ
ｎ（ωｔ＋π／２）という電圧がそれぞれ供給される。
よって、連結腕７１ａにはさき程とは反対方向の進行振
動波が発生するので彎曲部がＤＯＷＮする。彎曲部を左
右方向に彎曲させる場合の説明は省略する。Next, the operation of the second embodiment will be explained. First, the case where the changeover switch 25 is operated to angle lock will be described by taking as an example the case where the curved portion is operated to curve in the vertical direction. When the bending operation switch 22 is turned on, the switch control circuit 40 outputs an H level, so that the input and output terminals of the switch boxes 81, 84, and 85 are electrically connected. As a result, the electrostrictive elements 73a and 74a have V=Vo si
A voltage n ωt is applied to the electrostrictive element 73b as V=Vo
A voltage of sin (ωt −π/2) is supplied respectively. Therefore, a traveling vibration wave is generated in the connecting arm 71a in the direction of raising the curved portion, so that the curved portion is raised. Next, when the bending operation switch 21 is turned on, the switch control circuit 39 outputs an H level, so that each of the input and output terminals of the switch boxes 80, 84, and 85 becomes conductive. As a result, V=Vo sin in the electrostrictive elements 73a and 74a.
A voltage ωt is applied to the electrostrictive element 73b as V=Vo si
A voltage of n(ωt+π/2) is supplied respectively. Therefore, a traveling vibration wave is generated in the connecting arm 71a in the opposite direction to that previously, so that the curved portion is lowered. A description of the case where the curved portion is curved in the left-right direction will be omitted.
【００２７】切換スイッチ２５をアングルフリー操作し
た場合は、スイッチ制御回路４８はＨレベル信号を出力
するので、スイッチボックス８４， ８５の入出力端は
導通する。
従って、連結腕７１ａ，７２ａには、Ｖ＝Ｖｏ ｓｉｎ
ωｔ なる電圧が常にかかっているので、定在振動波
が常に発生している。よって、たとえば、内視鏡を体腔
内から引き抜く時でもスムーズに引き抜くことができる
。When the selector switch 25 is operated in an angle-free manner, the switch control circuit 48 outputs an H level signal, so that the input and output terminals of the switch boxes 84 and 85 are electrically connected. Therefore, in the connecting arms 71a and 72a, V=Vo sin
Since the voltage ωt is always applied, a standing oscillating wave is always generated. Therefore, for example, even when pulling out the endoscope from inside the body cavity, it can be pulled out smoothly.
【００２８】また上記連結腕を関節駒ごとに別々に制御
すれば、複雑な彎曲操作も可能である。[0028] Furthermore, if the above-mentioned connecting arms are controlled separately for each joint piece, complicated bending operations are also possible.
【００２９】第２実施例によれば、彎曲ワイヤが必要で
ないので構成を簡略化できる。According to the second embodiment, since no curved wire is required, the configuration can be simplified.
【００３０】[0030]
【発明の効果】この発明により、彎曲部を適宜ロックあ
るいはフリー状態に切替えることができるので、彎曲操
作中には彎曲部をロック状態にして良好に観察が行え、
挿入部を抜去するときには彎曲部をフリー状態にして管
腔内を傷つけずに安全に抜去することができる。[Effects of the Invention] According to the present invention, the curved portion can be switched to the locked or free state as appropriate, so that observation can be carried out with the curved portion in the locked state during the bending operation.
When the insertion section is removed, the curved section is kept in a free state so that the insertion section can be safely removed without damaging the inside of the lumen.
【図１】この発明を説明する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating the present invention.
【図２】第１実施例の内視鏡を示した図である。FIG. 2 is a diagram showing an endoscope according to a first embodiment.
【図３】第１実施例の彎曲部を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing a curved portion of the first embodiment.
【図４】第１実施例のワイヤ駆動部を示した図である。FIG. 4 is a diagram showing a wire driving section of the first embodiment.
【図５】第１実施例のワイヤ駆動部を示した図である。FIG. 5 is a diagram showing a wire driving section of the first embodiment.
【図６】第１実施例のワイヤ駆動部を駆動制御する回路
を示した図である。FIG. 6 is a diagram showing a circuit for driving and controlling the wire driving section of the first embodiment.
【図７】ワイヤ駆動部に用いられた振動波モータの駆動
原理を説明した図である。FIG. 7 is a diagram illustrating the driving principle of the vibration wave motor used in the wire drive section.
【図８】振動波モータにおける進行振動波と定在振動波
の発生を説明した図である。FIG. 8 is a diagram illustrating the generation of traveling vibration waves and standing vibration waves in a vibration wave motor.
【図９】第１実施例の変形例を示す、彎曲部を示した図
である。FIG. 9 is a diagram showing a curved portion, showing a modification of the first embodiment.
【図１０】図９における関節駒を示した断面図である。10 is a sectional view showing the joint piece in FIG. 9. FIG.
【図１１】第２実施例の彎曲部を示した図である。FIG. 11 is a diagram showing a curved portion of the second embodiment.
【図１２】第２実施例の連結腕を示した図である。FIG. 12 is a diagram showing a connecting arm of a second embodiment.
【図１３】第２実施例の連結部を示した断面図である。FIG. 13 is a sectional view showing a connecting portion of the second embodiment.
【図１４】第２実施例の連結部を駆動制御する回路を示
した図である。FIG. 14 is a diagram showing a circuit for driving and controlling the connecting portion of the second embodiment.
１０ 内視鏡
１６ 彎曲部
２５ アングルロック／フリー切替スイッチ２６
関節駒
３０ 彎曲ワイヤ10 Endoscope 16 Curved part 25 Angle lock/free selection switch 26
Joint piece 30 curved wire
Claims (1)
手段と、上記彎曲部を少なくともロックあるいはフリー
状態になるよう上記駆動手段を制御する制御手段とを具
備したことを特徴とする内視鏡装置。1. An endoscope comprising: a drive means for driving a curved portion of an endoscope in a curved manner; and a control means for controlling the drive means so that the curved portion is at least in a locked or free state. Mirror device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3163552A JPH0732759B2 (en) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | Endoscope device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3163552A JPH0732759B2 (en) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | Endoscope device |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59229530A Division JPH066101B2 (en) | 1984-10-31 | 1984-10-31 | Endoscope device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04348738A true JPH04348738A (en) | 1992-12-03 |
| JPH0732759B2 JPH0732759B2 (en) | 1995-04-12 |
Family
ID=15776068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3163552A Expired - Lifetime JPH0732759B2 (en) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | Endoscope device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0732759B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008301949A (en) * | 2007-06-06 | 2008-12-18 | Tetsumaru Miyawaki | Endoscope |
| JP2013223735A (en) * | 2013-05-21 | 2013-10-31 | Tetsumaru Miyawaki | Endoscope |
Citations (3)
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| JPS5339685A (en) * | 1976-09-22 | 1978-04-11 | Canon Kk | Endscope with mechanism for freely moving flexible tube |
| JPS55129030A (en) * | 1979-03-29 | 1980-10-06 | Olympus Optical Co | Internally viewing mirror |
| JPS55158025A (en) * | 1979-05-25 | 1980-12-09 | Olympus Optical Co | Endoscope |
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1991
- 1991-06-07 JP JP3163552A patent/JPH0732759B2/en not_active Expired - Lifetime
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| JP2013223735A (en) * | 2013-05-21 | 2013-10-31 | Tetsumaru Miyawaki | Endoscope |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0732759B2 (en) | 1995-04-12 |
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