(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
医療器具を挿入可能なチャンネルが形成されて可撓性を有する挿入部と、
前記挿入部の基端部に設けられた可撓管部と、
前記挿入部において前記可撓管部よりも先端側に設けられて前記可撓管部の先端部に対して湾曲可能な第一湾曲部と、
前記挿入部の前記第一湾曲部よりも先端側に設けられて前記第一湾曲部の先端部に対して湾曲可能な第二湾曲部と、
前記挿入部の前記第二湾曲部よりも先端側に設けられ、前記挿入部の前方の像を取得する観察部と、
前記第一湾曲部に接続された第一操作ワイヤを進退操作することで前記第一湾曲部を前記可撓管部の先端部に対して湾曲動作させる第一駆動部と、
前記第二湾曲部を前記第一湾曲部の先端部に対して湾曲動作させる第二駆動部と、
前記チャンネル内を移動する前記医療器具の先端に設けられた先端硬質部の位置が前記第一湾曲部内に形成された前記チャンネルの所定の位置であることを検出し、前記医療器具の前記先端硬質部の位置の検出結果を入力信号として送信する位置検出部と、
前記入力信号を受信すると、前記第一湾曲部内に形成された前記チャンネルの軸線の曲率半径、及び前記第一湾曲部内に形成された前記チャンネルが湾曲している向きを検出する第一湾曲検出部と、
前記入力信号を受信すると、前記第二湾曲部内に形成された前記チャンネルの軸線の曲率半径、及び前記第二湾曲部内に形成された前記チャンネルが湾曲している向きを検出する第二湾曲検出部と、
前記第一駆動部を駆動させる第一駆動信号に基づいて前記第二駆動部を駆動させる第二駆動信号を生成し、前記第一駆動部に前記第一駆動信号を送信すると共に、前記第二駆動部に前記第二駆動信号を送信する制御を行う制御部と、
を備え、
前記制御部は前記入力信号を受信すると、前記第一湾曲部内に形成された前記チャンネルの軸線の曲率半径が所定の値よりも小さい場合に前記第一駆動信号を生成し、前記制御部からの前記第一駆動信号に基づいて前記第一駆動部は前記第一操作ワイヤの保持を解除し、
前記第一湾曲検出部及び前記第二湾曲検出部による前記曲率半径の演算結果に基づいて前記第二駆動信号を生成して、前記第二駆動部は前記観察部が処置対象に向くように前記第二湾曲部を湾曲させる内視鏡装置。
【請求項２】
前記第一湾曲部内に形成された前記チャンネルが湾曲している向きが前記可撓管部の軸線に対して第一方向であることを前記第一湾曲検出部が検出し、
前記第二湾曲部内に形成された前記チャンネルが湾曲している向きが前記可撓管部の軸線に対して前記第一方向であることを前記第二湾曲検出部が検出したときに、
前記第二駆動部は、前記制御部からの前記第二駆動信号に基づいて、前記第二湾曲部の湾曲状態を維持させること、及び、前記第二湾曲部内に形成された前記チャンネルの軸線の前記曲率半径がより小さくなるように、前記第二湾曲部を前記可撓管部の軸線に対して前記第一方向に湾曲状態を変化させることのいずれか一方を行う
請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項３】
前記第二湾曲部に接続された第二操作ワイヤを前記第二駆動部が進退操作することで、前記第二湾曲部が前記第一湾曲部の先端部に対して湾曲動作し、
前記位置検出部が、前記医療器具の前記先端硬質部の位置が前記第一湾曲部内に形成された前記チャンネルの所定の位置であることを検出したときに、
前記制御部からの前記第一駆動信号に基づいて、前記第一湾曲部内に形成された前記チャンネルの軸線の前記曲率半径がより小さくなるように、前記第一駆動部は前記第一湾曲部を前記可撓管部の軸線に対して前記第一方向に湾曲状態を変化させ、
前記制御部からの前記第二駆動信号に基づいて、前記第二駆動部は前記第二操作ワイヤの保持を解除する
請求項２に記載の内視鏡装置。
【請求項４】
前記第二湾曲部内に形成された前記チャンネルが湾曲している向きが前記可撓管部の軸線に対して第一方向であることを前記第二湾曲検出部が検出し、
前記第一湾曲部内に形成された前記チャンネルが湾曲している向きが前記可撓管部の軸線に対して第二方向であることを前記第一湾曲検出部が検出したときに、
前記第一駆動部は、前記第一湾曲部内に形成された前記チャンネルの軸線の曲率半径が大きくなるように、前記制御部からの前記第一駆動信号に基づいて前記第一湾曲部の湾曲状態を変化させ、
前記第二駆動部は、前記第二湾曲部内に形成された前記チャンネルの軸線の曲率半径が大きくなるように、前記制御部からの前記第二駆動信号に基づいて前記第二湾曲部の湾曲状態を変化させる
請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項５】
前記位置検出部が、前記医療器具の前記先端硬質部の位置が前記第一湾曲部内に形成された前記チャンネルの所定の位置であることを検出したときに、
前記第一駆動部は、前記制御部からの前記第一駆動信号に基づいて前記第一湾曲部の湾曲状態を変化させ、
前記第二駆動部は、前記制御部からの前記第二駆動信号に基づいて前記第二湾曲部の湾曲状態を変化させる
請求項４に記載の内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処置対象を観察するための内視鏡装置に関する。
本願は、２０１４年６月１９日に、日本国に出願された特願２０１４−１２６５６４号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
従来、体腔内等にある処置対象を観察し、処置をするために内視鏡装置が用いられている。この種の内視鏡装置としては、例えば特許文献１に記載された装置が知られている。【０００３】
特許文献１に開示された内視鏡装置は、処置対象を撮像する内視鏡と、内視鏡と着脱自在に接続する制御ユニットと、制御ユニットと接続し内視鏡によって撮像された処置対象を表示するモニタとを有している。
内視鏡は、細長い軟質の挿入部と、この挿入部の基端部に配設されている操作部とを有している。挿入部は、先端部側から基端部側に向かって、先端硬質部と、湾曲部と、可撓管部とを有している。【０００４】
先端硬質部には、撮像ユニット（観察部）の撮像面と、処置具挿通チャンネル（チャンネル）の先端開口部とが配設されている。
湾曲部は、先端硬質部側から可撓管部側に向かって、第一湾曲部と、第二湾曲部と、第三湾曲部とを有している。例えば、第一湾曲部は上下左右に湾曲する。第二湾曲部は上下に湾曲し、第三湾曲部は左右に湾曲する。
操作部が有する操作部本体には、第一湾曲部を湾曲操作する第一湾曲操作部が配設されている。操作部本体には、第二湾曲部を湾曲操作する第二湾曲操作部が配設されている。第一湾曲操作部、第二湾曲操作部には、プーリ等を有する第一湾曲操作機構、第二湾曲操作機構がそれぞれ接続されている。【０００５】
操作部本体には、第三湾曲操作部と、駆動部と、左右方向の第三湾曲操作機構とが配設されている。第三湾曲操作部は、第三湾曲部を湾曲操作する。駆動部は、第三湾曲部を左右方向に電動湾曲させる駆動力を有し、操作部本体に配設されている。駆動部は、例えばモータである。第三湾曲操作機構は、駆動部の駆動力が伝達される。【０００６】
制御ユニットは、湾曲角度算出部と、制御部とを有している。湾曲角度算出部は、第一湾曲部から第三湾曲部の湾曲角度を算出する。制御部は、第三湾曲部が湾曲して挿入部の先端部が目標点（処置対象）に近づくように、湾曲角度算出部が算出した算出結果を基に駆動部を制御する。
操作部本体が有する制御操作部が操作された際に、制御部は、撮像ユニットの撮像面から例えば体腔内に向けて所望の距離離れた点を目標点として設定する。このとき制御部は、目標点の位置を算出する。【０００７】
第三湾曲部が湾曲した際に、制御部は、目標点が撮像面によって撮像された撮像画面（撮像視野角）内に位置しているか否かを、湾曲角度算出部によって算出された算出結果（湾曲角度）を基に判断する。
目標点が撮像画面内に位置している場合、制御部は、第三湾曲部が湾曲して挿入部の先端部が目標点に近づくように、湾曲角度算出部が算出した算出結果を基に駆動部を制御する。
目標点が撮像画面内に位置し続けるように制御部で制御することで、モニタには目標点が表示され続けるようになり、操作者は内視鏡装置の操作が容易になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開第２０１２／０１４５３２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、目標点が撮像画面内に位置するように保持していると、この保持しているときに湾曲部がきつく湾曲している（湾曲部の曲率半径が小さい）と、以下に説明する課題が生じる。
挿入部に形成されたチャンネルには、処置を行うための軟質の処置具が挿入される。ここで言う軟質とは、操作者の力だけで工具等を使わずに容易に形状を変形させられる剛性（曲げ剛性）を意味する。
処置具には、軟質の材質よりも剛性の高い硬質の硬質部が設けられる場合がある。具体的には、処置具が生検鉗子である場合には、硬質部は生検鉗子の先端部に設けられた開閉動作可能な一対の鉗子片、及び一対の鉗子片を開閉動作させるためのリンク機構である。処置具が高周波ナイフである場合には、硬質部は高周波ナイフの先端部に設けられた棒状の電極である。
硬質部の長手方向の長さは、例えば数ｍｍから数十ｍｍ程度である。【００１０】
湾曲部がきつく湾曲していると、湾曲部内に配置されたチャンネルもきつく湾曲している。処置具の硬質部は曲げにくいため、挿入部のチャンネルにこの処置具を挿通させると、この部分のチャンネルに処置具の硬質部が引っ掛かり、チャンネルに処置具を押込みにくい。
湾曲部の湾曲を緩く（湾曲部の曲率半径を大きく）すれば、この部分のチャンネルに処置具の硬質部を挿通しやすくなるが、湾曲部の湾曲状態を変えると、撮像ユニットが配設された先端硬質部が移動して、観察部の視野から処置対象が外れる。【００１１】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、湾曲部が湾曲されたときに湾曲部の曲率半径が小さい状態であっても、観察部による視野が処置対象から外れるのを抑えつつ硬質部が設けられた処置具をチャンネルに容易に挿入させ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。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第一態様によれば、内視鏡装置は、医療器具を挿入可能なチャンネルが形成されて可撓性を有する挿入部と、前記挿入部の基端部に設けられた可撓管部と、前記挿入部において前記可撓管部よりも先端側に設けられて前記可撓管部の先端部に対して湾曲可能な第一湾曲部と、前記挿入部の前記第一湾曲部よりも先端側に設けられて前記第一湾曲部の先端部に対して湾曲可能な第二湾曲部と、前記挿入部の前記第二湾曲部よりも先端側に設けられ、前記挿入部の前方の像を取得する観察部と、前記第一湾曲部に接続された第一操作ワイヤを進退操作することで前記第一湾曲部を前記可撓管部の先端部に対して湾曲動作させる第一駆動部と、前記第二湾曲部を前記第一湾曲部の先端部に対して湾曲動作させる第二駆動部と、前記チャンネル内を移動する前記医療器具の先端に設けられた先端硬質部の位置が前記第一湾曲部内に形成された前記チャンネルの所定の位置であることを検出し、前記医療器具の前記先端硬質部の位置の検出結果を入力信号として送信する位置検出部と、前記入力信号を受信すると、前記第一湾曲部内に形成された前記チャンネルの軸線の曲率半径、及び前記第一湾曲部内に形成された前記チャンネルが湾曲している向きを検出する第一湾曲検出部と、前記入力信号を受信すると、前記第二湾曲部内に形成された前記チャンネルの軸線の曲率半径、及び前記第二湾曲部内に形成された前記チャンネルが湾曲している向きを検出する第二湾曲検出部と、前記第一駆動部を駆動させる第一駆動信号に基づいて前記第二駆動部を駆動させる第二駆動信号を生成し、前記第一駆動部に前記第一駆動信号を送信すると共に、前記第二駆動部に前記第二駆動信号を送信する制御を行う制御部と、を備え、前記制御部は前記入力信号を受信すると、前記第一湾曲部内に形成された前記チャンネルの軸線の曲率半径が所定の値よりも小さい場合に前記第一駆動信号を生成し、前記制御部からの前記第一駆動信号に基づいて前記第一駆動部は前記第一操作ワイヤの保持を解除し、前記第一湾曲検出部及び前記第二湾曲検出部による前記曲率半径の演算結果に基づいて前記第二駆動信号を生成して、前記第二駆動部は前記観察部が処置対象に向くように前記第二湾曲部を湾曲させる。
【００１３】
本発明の第二態様によれば、上記第一態様に係る内視鏡装置において、前記第一湾曲部内に形成された前記チャンネルが湾曲している向きが前記可撓管部の軸線に対して第一方向であることを前記第一湾曲検出部が検出し、前記第二湾曲部内に形成された前記チャンネルが湾曲している向きが前記可撓管部の軸線に対して前記第一方向であることを前記第二湾曲検出部が検出したときに、前記第二駆動部は、前記制御部からの前記第二駆動信号に基づいて、前記第二湾曲部の湾曲状態を維持させること、及び、前記第二湾曲部内に形成された前記チャンネルの軸線の前記曲率半径がより小さくなるように、前記第二湾曲部を前記可撓管部の軸線に対して前記第一方向に湾曲状態を変化させることのいずれか一方を行ってもよい。
【００１４】
本発明の第三態様によれば、上記第二態様に係る内視鏡装置において、前記第二湾曲部に接続された第二操作ワイヤを前記第二駆動部が進退操作することで、前記第二湾曲部が前記第一湾曲部の先端部に対して湾曲動作し、前記位置検出部が、前記医療器具の前記先端硬質部の位置が前記第一湾曲部内に形成された前記チャンネルの所定の位置であることを検出したときに、前記制御部からの前記第一駆動信号に基づいて、前記第一湾曲部内に形成された前記チャンネルの軸線の前記曲率半径がより小さくなるように、前記第一駆動部は前記第一湾曲部を前記可撓管部の軸線に対して前記第一方向に湾曲状態を変化させ、前記制御部からの前記第二駆動信号に基づいて、前記第二駆動部は前記第二操作ワイヤの保持を解除してもよい。
本発明の第四態様によれば、上記第一態様に係る内視鏡装置において、前記第二湾曲部内に形成された前記チャンネルが湾曲している向きが前記可撓管部の軸線に対して第一方向であることを前記第二湾曲検出部が検出し、前記第一湾曲部内に形成された前記チャンネルが湾曲している向きが前記可撓管部の軸線に対して第二方向であることを前記第一湾曲検出部が検出したときに、前記第一駆動部は、前記第一湾曲部内に形成された前記チャンネルの軸線の曲率半径が大きくなるように、前記制御部からの前記第一駆動信号に基づいて前記第一湾曲部の湾曲状態を変化させ、前記第二駆動部は、前記第二湾曲部内に形成された前記チャンネルの軸線の曲率半径が大きくなるように、前記制御部からの前記第二駆動信号に基づいて前記第二湾曲部の湾曲状態を変化させてもよい。
【００１５】
本発明の第五態様によれば、上記第四態様に係る内視鏡装置において、前記位置検出部が、前記医療器具の前記先端硬質部の位置が前記第一湾曲部内に形成された前記チャンネルの所定の位置であることを検出したときに、前記第一駆動部は、前記制御部からの前記第一駆動信号に基づいて前記第一湾曲部の湾曲状態を変化させ、前記第二駆動部は、前記制御部からの前記第二駆動信号に基づいて前記第二湾曲部の湾曲状態を変化させてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
上記各態様に係る内視鏡装置によれば、湾曲部が湾曲されたときにその湾曲部の曲率半径が小さい状態であっても、観察部による視野が処置対象から外れるのを抑えつつ硬質部が設けられた処置具をチャンネルに容易に挿入することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る内視鏡装置の説明図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る内視鏡装置のブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る内視鏡装置の位置センサを説明するための側面の断面図である。
【図４】図３中の切断線Ａ１−Ａ１における断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る内視鏡装置の作用を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第１実施形態に係る内視鏡装置の作用を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第１実施形態に係る内視鏡装置の作用を説明する図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係る内視鏡装置の作用を説明する図である。
【図９】本発明の第１実施形態に係る内視鏡装置の作用を説明する図である。
【図１０】本発明の第１実施形態に係る内視鏡装置の作用を説明する図である。
【図１１】本発明の第１実施形態に係る内視鏡装置の変形例における位置センサを説明するための側面の断面図である。
【図１２】図１１中の切断線Ａ２−Ａ２における断面図である。
【図１３】本発明の第１実施形態に係る内視鏡装置の変形例における位置センサを説明するための側面の断面図である。
【図１４】図１３中の切断線Ａ３−Ａ３における断面図である。
【図１５】本発明の第１実施形態に係る内視鏡装置の変形例を模式的に示す図である。
【図１６】本発明の第２実施形態に係る内視鏡装置の説明図である。
【図１７】本発明の第２実施形態に係る内視鏡装置のブロック図である。
【図１８】本発明の第２実施形態に係る内視鏡装置の作用を説明する図である。
【図１９】本発明の第３実施形態に係る内視鏡装置の説明図である。
【図２０】本発明の第３実施形態に係る内視鏡装置の作用を説明する図である。
【図２１】本発明の第３実施形態に係る内視鏡装置の作用を説明する図である。
【図２２】本発明の第３実施形態に係る内視鏡装置の作用を説明する図である。
【図２３】本発明の第３実施形態に係る内視鏡装置の作用を説明する図である。
【図２４】本発明の第３実施形態に係る内視鏡装置の作用を説明する図である。
【図２５】本発明の第３実施形態に係る内視鏡装置の作用を説明する図である。
【図２６】本発明の第３実施形態に係る内視鏡装置の作用を説明する図である。
【図２７】本発明の第３実施形態に係る内視鏡装置の作用を説明する図である。
【図２８】本発明の第３実施形態に係る内視鏡装置の作用を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（第１実施形態）
以下、本発明に係る内視鏡装置の第１実施形態を、図１から図１５を参照しながら説明する。
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る内視鏡装置１は、挿入部１０と、操作部５０と、制御ユニット７０とを備えている。内視鏡装置１は、挿入部１０の前方を観察可能な、いわゆる直視型の内視鏡装置である。挿入部１０は、可撓性を有する軟質の材料で円柱状に形成され、かつ、チャンネル１１が設けられている。操作部５０は、挿入部１０の基端部に設けられている。制御ユニット７０は、操作部５０に接続されている。
以下では、後述する操作部５０に対する挿入部１０側を先端側、挿入部１０に対する操作部５０側を基端側とそれぞれ称する。
以下の全ての図面においては、模式的に示すとともに、説明の便宜のために本実施形態の説明に重要な要素のみを示している。
また、図面を見やすくするため、各構成要素の厚さや寸法の比率を調整している。
【００１９】
挿入部１０は、先端硬質部１３と、多段湾曲部１４と、可撓管部１５とを有している。先端硬質部１３は、挿入部１０の先端部に設けられている。多段湾曲部１４は、先端硬質部１３よりも基端側に配置されている。可撓管部１５は、多段湾曲部１４よりも基端側であって挿入部１０の基端部に配置されている。
先端硬質部１３は、ステンレス鋼などの硬質の金属で筒状に形成された支持部材１６の先端側を有している。支持部材１６の先端面１６ａ、すなわち後述する第二湾曲部３２よりも先端側には、例えば図示しないライトガイドを有する照明ユニットの先端部と、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）等の撮像素子を有する観察ユニット（観察部）１７とが外部に露出した状態で固定されている。観察ユニット１７は、挿入部１０の先端面１６ａの前方における視野角θ内の画像（像）を取得し、取得した画像を表すデータを信号に変換して制御ユニット７０に送信する。観察ユニット１７は、挿入部１０の多段湾曲部１４よりも先端側に設けられている。
支持部材１６の先端面１６ａには、チャンネル１１の先端部の開口１１ａが形成されている。チャンネル１１は、挿入部１０の軸線に沿って形成されている。
支持部材１６の基端部には、支持部材１６の径方向に離間した位置で基端側に向かって突出する一対の基端側突出部１６ｂが設けられている（以下において、一対の基端側突出部１６ｂ、ピン２７等は一方のみを示す）。
【００２０】
多段湾曲部１４は、ステンレス鋼などの金属で筒状に形成される。多段湾曲部１４は、先端側から基端側に向かって並べて配置された６つの節輪２１〜２６を有している。節輪２１〜２６は同一の形状なので、節輪２１について説明する。
節輪２１の先端部には、節輪２１の径方向に離間した位置で先端側に向かって突出する一対の先端側突出部２１ａが設けられている。節輪２１の基端部には、節輪２１の径方向に離間した位置で基端側に向かって突出する一対の基端側突出部２１ｂが設けられている。
支持部材１６の一方の基端側突出部１６ｂと節輪２１の一方の先端側突出部２１ａとはピン２７で接続されている。支持部材１６の他方の基端側突出部１６ｂと節輪２１の他方の先端側突出部２１ａとはピン２７で接続されている。
【００２１】
節輪２１と節輪２２、節輪２２と節輪２３、節輪２３と節輪２４、節輪２５と節輪２６も同様に一対のピン２７でそれぞれ接続されている。それぞれのピン２７の軸線は、互いに平行である。
節輪２６に対して節輪２５は、ピン２７の軸線に直交する仮想平面Ｑ上で揺動することができる。同様に、節輪２５に対して節輪２４、節輪２４に対して節輪２３、節輪２３に対して節輪２２、節輪２２に対して節輪２１、節輪２１に対して支持部材１６は、仮想平面Ｑ上でそれぞれ揺動することができる。
第三湾曲部３３は、支持部材１６の基端側と、節輪２１及び節輪２２のそれぞれの先端側と、支持部材１６及び節輪２１を接続するピン２７と、節輪２１及び節輪２２を接続するピン２７とで構成される。第二湾曲部３２は、節輪２２の基端側と、節輪２３及び節輪２４のそれぞれの先端側と、節輪２２及び節輪２３を接続するピン２７と、節輪２３及び節輪２４を接続するピン２７とで構成される。第一湾曲部３１は、節輪２４の基端側と、節輪２５及び節輪２６のそれぞれの先端側と、節輪２４及び節輪２５を接続するピン２７と、節輪２５及び節輪２６を接続するピン２７とで構成される。
なお、節輪２６の基端側は、可撓管部１５の先端部を構成している。
【００２２】
すなわち、多段湾曲部１４は、第一湾曲部３１、第二湾曲部３２及び第三湾曲部３３という３つの湾曲部３１〜３３を有している。湾曲部３１〜３３は、チャンネル１１の開口１１ａよりも基端側に配置されている。
第一湾曲部３１は、挿入部１０の可撓管部１５よりも先端側に設けられて可撓管部１５の先端部に対して湾曲可能である。第二湾曲部３２は、挿入部１０の第一湾曲部３１よりも先端側に設けられて第一湾曲部３１の先端部に対して湾曲可能である。そして、第三湾曲部３３は、挿入部１０の第二湾曲部３２よりも先端側に設けられて第二湾曲部３２の先端部に対して湾曲可能である。
本実施形態では、第一湾曲部３１の先端と第二湾曲部３２の基端との間は、他の部材を挟むことなく直接連結されている。第二湾曲部３２の先端と第三湾曲部３３の基端との間は、他の部材を挟むことなく直接連結されている。
湾曲部３１〜３３の挿入部１０の軸線方向の長さは、互いに等しい。
【００２３】
チャンネル１１における先端硬質部１３と第三湾曲部３３との境界となる位置には、第一位置センサ３６が設けられている。同様に、チャンネル１１における第三湾曲部３３と第二湾曲部３２との境界となる位置には、第二位置センサ３７が設けられている。チャンネル１１における第二湾曲部３２と第一湾曲部３１との境界となる位置には、第三位置センサ３８が設けられている。チャンネル１１における第一湾曲部３１と可撓管部１５との境界となる位置には、第四位置センサ３９が設けられている。
これら第一位置センサ３６から第四位置センサ３９の構成は同一であるため、第三位置センサ３８及び第四位置センサ３９を例にとって説明する。
【００２４】
図３では、軟質の処置具挿入部Ｄ１１の先端部に硬質の硬質部（先端硬質部）Ｄ１２が設けられた処置具（医療器具）Ｄ１０を模式的に示している。処置具Ｄ１０は例えば生検鉗子であり、硬質部Ｄ１２は例えば一対の鉗子片等である。挿入部１０の軸線方向において、硬質部Ｄ１２の長さは、第一湾曲部３１内に形成されたチャンネル１１の長さよりも充分に短い。
【００２５】
第一湾曲部３１内に形成されたチャンネル１１に処置具Ｄ１０の硬質部Ｄ１２が挿通可能か否かは、硬質部Ｄ１２の外径や、図１に示す第一湾曲部３１内に形成されたチャンネル１１の軸線（中心線）Ｃ１の曲率半径に応じて決まる。すなわち、硬質部Ｄ１２の外径が第一湾曲部３１内に形成されたチャンネル１１の内径に近い寸法である場合、第一湾曲部３１内に形成されたチャンネル１１の内周面に硬質部Ｄ１２が引っ掛かることがある。そのため、チャンネル１１に硬質部Ｄ１２が挿通しにくい場合がある。
また、第一湾曲部３１が湾曲した状態では第一湾曲部３１内に形成されたチャンネル１１も第一湾曲部３１の軸線の曲率半径とほぼ等しい曲率半径で湾曲された状態となる。このため、第一湾曲部３１の軸線の曲率半径が小さくなるにつれて、第一湾曲部３１内に形成されたチャンネル１１の軸線Ｃ１の曲率半径も小さくなる。そのため、小さい曲率半径に変形したチャンネル１１には硬質部Ｄ１２を挿通しにくい場合がある。
【００２６】
同様に、第二湾曲部３２内に形成されたチャンネル１１に硬質部Ｄ１２が挿通可能か否かは、第二湾曲部３２内に形成されたチャンネル１１の軸線（中心線）Ｃ２の曲率半径に応じて決まる。
第三湾曲部３３内に形成されたチャンネル１１に硬質部Ｄ１２が挿通可能か否かは、第三湾曲部３３内に形成されたチャンネル１１の軸線（中心線）Ｃ３の曲率半径に応じて決まる。
【００２７】
図３及び図４に示すように、第三位置センサ３８は、回転軸部材３８ａと、シャッター３８ｂと、接点（接触面）３８ｃと、接点（被接触面）３８ｄとを有している。回転軸部材３８ａは、チャンネル１１を形成するチューブ１１ｂに取付けられている。シャッター３８ｂは、第一端部が回転軸部材３８ａ周りに回転可能に支持されている。接点（接触面）３８ｃは、シャッター３８ｂの第二端部における先端側の面に取付けられている。接点（被接触面）３８ｄは、チューブ１１ｂにチャンネル内に露出するように取付けられている。
シャッター３８ｂは、処置具Ｄ１０に接触していない状態では、図示しないバネ部材等により付勢されることでチャンネル１１を塞ぐように配置されている。接点３８ｄは、シャッター３８ｂが回転軸部材３８ａ周りに回転したときに接点３８ｃに接触可能な位置に配置されている。
接点３８ｃ、接点３８ｄには、配線３８ｅの端部がそれぞれ接続されている。
【００２８】
第三位置センサ３８の作用を、第四位置センサ３９を用いて説明する。
第四位置センサ３９は、第三位置センサ３８と同様に、回転軸部材３９ａ、シャッター３９ｂ、接点３９ｃ、接点３９ｄ、及び一対の配線３９ｅを有している。
処置具Ｄ１０に接触していない初期状態では、一対の配線３９ｅ間は絶縁されている。
【００２９】
操作者は、チャンネル１１の基端側から処置具Ｄ１０を挿入し、チャンネル１１に対して処置具Ｄ１０を先端側に移動させる（チャンネル１１に処置具Ｄ１０を押込む）。このとき、硬質部Ｄ１２がバネ部材の弾性力に抗してシャッター３９ｂを先端側に向かって押すことで、シャッター３９ｂが回転軸部材３９ａ周りに回転する。可撓管部１５の軸線（中心線）Ｃ０方向において、第一湾曲部３１と可撓管部１５との境界となる位置に硬質部Ｄ１２の先端が移動すると、接点３９ｄに接点３９ｃが接触して一対の配線３９ｅ間が導通された状態が保持される。これにより、接点３９ｄに接点３９ｃが接触したときのチャンネル１１内での処置具Ｄ１０に設けられた硬質部Ｄ１２の位置が検出される。
チャンネル１１内でさらに処置具Ｄ１０を前進させても接点３９ｄに接点３９ｃが接触して一対の配線３９ｅ間が導通された状態が保持される。
【００３０】
可撓管部１５の軸線Ｃ０方向に見たときに、節輪のピン２７間の周方向の２つの部分を第一側方部、第二側方部と称する。第一側方部と第二側方部とは、軸線Ｃ０を挟んで両側（図１に矢印Ｘ１、Ｘ２で示す第一方向Ｘ１および第二方向Ｘ２）に位置する。図１に示すように、節輪２４の基端側（第一湾曲部３１の先端部）における第一側方部２４１（可撓管部１５の軸線Ｃ０に対して第一方向Ｘ１に位置する）には、第一操作主ワイヤ（第一操作ワイヤ）４１ａの先端部が溶接等により接続されている。第一操作主ワイヤ４１ａは、コイルシース４１ｂに挿通されている。コイルシース４１ｂの先端部は、節輪２６における第一側方部２６１（軸線Ｃ０に対して第一方向Ｘ１に位置する）に溶接等により接続されている。第一操作主ワイヤ４１ａの先端部は節輪２４の内周面に、コイルシース４１ｂの先端部は節輪２６の内周面にそれぞれ固定されている。
コイルシース４１ｂに対して第一操作主ワイヤ４１ａが基端側に移動される（引き戻される）ことで、第一湾曲部３１は軸線Ｃ０に対して第一方向Ｘ１に（向かって）湾曲する。コイルシース４１ｂに対して第一操作主ワイヤ４１ａが先端側に移動される（押込まれる）ことで、第一湾曲部３１は軸線Ｃ０に対して第二方向Ｘ２に（向かって）湾曲する。
【００３１】
ここで、第一湾曲部３１が湾曲している向きとは、第一湾曲部３１の基端における中心軸線に対して、第一湾曲部３１の先端部が偏向している向きのことを意味する。第二湾曲部３２、第三湾曲部３３、第一湾曲部３１内に形成されたチャンネル１１、第二湾曲部３２内に形成されたチャンネル１１、及び第三湾曲部３３内に形成されたチャンネル１１についても同様である。
【００３２】
挿入部１０は、第二操作主ワイヤ（第二操作ワイヤ）４２ａと、コイルシース４２ｂと、第三操作主ワイヤ４３ａ、コイルシース４３ｂとを備えている。第二操作主ワイヤ４２ａ、及び第三操作主ワイヤ４３ａは、第一操作主ワイヤ４１ａと同様の構成を有する。コイルシース４２ｂ、及びコイルスース４３ｂは、コイルシース４１ｂと同様の構成を有する。
具体的には、節輪２２の基端側（第二湾曲部３２の先端部）における第一側方部２２１には、第二操作主ワイヤ４２ａの先端部が接続されている。第二操作主ワイヤ４２ａは、コイルシース４２ｂに挿通されている。コイルシース４２ｂの先端部は、節輪２４における第一側方部２４１に接続されている。コイルシース４２ｂに対して第二操作主ワイヤ４２ａが引き戻されることで、第二湾曲部３２は軸線Ｃ０に対して第一方向Ｘ１に湾曲する。
【００３３】
支持部材１６の基端側における第一側方部１６１には、第三操作主ワイヤ４３ａの先端部が接続されている。第三操作主ワイヤ４３ａは、コイルシース４３ｂに挿通されている。コイルシース４３ｂの先端部は、節輪２２における第一側方部２２１に接続されている。第三操作主ワイヤ４３ａ、コイルシース４３ｂ、及び第三湾曲部３３の作用は、第一湾曲部３１と同様である。
【００３４】
このように、第一操作主ワイヤ４１ａが進退操作されることで、第一湾曲部３１を可撓管部１５の先端部に対して湾曲動作させることができる。同様に、第二操作主ワイヤ４２ａが進退操作されることで、第二湾曲部３２を第一湾曲部３１の先端部に対して湾曲動作させることができる。第三操作主ワイヤ４３ａが進退操作されることで、第三湾曲部３３を第二湾曲部３２の先端部に対して湾曲動作させることができる。
【００３５】
支持部材１６が硬質の材料で形成されているため、湾曲部３１〜３３が湾曲動作されても、第三湾曲部３３の先端と観察ユニット１７との距離、及び、第三湾曲部３３の先端に対する観察ユニット１７の向きは変わらない。
湾曲部３１〜３３は、可撓管部１５の先端面（節輪２６の基端部）に対して仮想平面Ｑ上で湾曲自在である。
【００３６】
図１及び図２に示すように、操作部５０は、操作部本体５１と、操作部本体５１内に設けられた第一ワイヤ駆動モータ（第一駆動部）５２と、第二ワイヤ駆動モータ（第二駆動部）５３と、第三ワイヤ駆動モータ５４と、支持部材５５とを有している。
ワイヤ駆動モータ５２〜５４及び支持部材５５は、操作部本体５１に固定されている。
第一操作主ワイヤ４１ａの基端部は、第一ワイヤ駆動モータ５２の図示しない回転軸に接続されている。第一操作主ワイヤ４１ａが内部に挿通されたコイルシース４１ｂの基端部は、支持部材５５に固定されている。
同様に、第二操作主ワイヤ４２ａの基端部は、第二ワイヤ駆動モータ５３の図示しない回転軸に接続されている。第二操作主ワイヤ４２ａが内部に挿通されたコイルシース４２ｂの基端部は、支持部材５５に固定されている。第三操作主ワイヤ４３ａの基端部は、第三ワイヤ駆動モータ５４の図示しない回転軸に接続されている。第三操作主ワイヤ４３ａが内部に挿通されたコイルシース４３ｂの基端部は、支持部材５５に固定されている。
【００３７】
第一ワイヤ駆動モータ５２に電力を供給することによって、第一ワイヤ駆動モータ５２の回転軸が第一の方向に回転される。これにより、コイルシース４１ｂに対して第一操作主ワイヤ４１ａが基端側に引き戻され、第一湾曲部３１が軸線Ｃ０に対して第一方向Ｘ１に湾曲する。一方で、第一ワイヤ駆動モータ５２の回転軸が第一の方向とは逆方向に回転されることで、第一操作主ワイヤ４１ａが押込まれ、第一湾曲部３１が軸線Ｃ０に対して第二方向Ｘ２に湾曲する。
【００３８】
第一ワイヤ駆動モータ５２への電力の供給が止まると、第一ワイヤ駆動モータ５２の回転軸が自由に回転できる。すなわち、第一ワイヤ駆動モータ５２の回転軸が第一の方向又は第一の方向とは逆方向への回転駆動が制御された状態を解除することができる。この場合、第一湾曲部３１は外力により容易に、第一方向Ｘ１や第二方向Ｘ２に湾曲できる（第一湾曲部３１の湾曲形状の固定が解除される）。
【００３９】
同様に、第二ワイヤ駆動モータ５３に電力を供給することによって、第二ワイヤ駆動モータ５３の回転軸がを回転駆動されることで、第二湾曲部３２が第一方向Ｘ１や第二方向Ｘ２に湾曲する。第三ワイヤ駆動モータ５４に電力を供給することによって、第三ワイヤ駆動モータ５４の回転軸が回転駆動されることで、第三湾曲部３３が第一方向Ｘ１や第二方向Ｘ２に湾曲する。
第二ワイヤ駆動モータ５３への電力の供給を止めることで第二湾曲部３２が外力により容易に湾曲できる。第三ワイヤ駆動モータ５４への電力の供給を止めることで第三湾曲部３３が外力により容易に湾曲できる。
【００４０】
このように、第一操作主ワイヤ４１ａ、第二操作主ワイヤ４２ａ、及び第三操作主ワイヤ４３ａは、操作部５０のワイヤ駆動モータ５２〜５４により操作される。操作部５０では、第一湾曲部３１、第二湾曲部３２、及び第三湾曲部３３を互いに独立して湾曲動作させることができる。
【００４１】
ワイヤ駆動モータ５２〜５４には、図示しないポテンショメータが内蔵されている。ワイヤ駆動モータ５２〜５４の回転軸の基準位置からの回転量は、ポテンショメータで検出される。ポテンショメータはこの検出結果を信号に変換して、制御ユニット７０に送信する。なお、ポテンショメータは、ワイヤ駆動モータ５２〜５４に対して外付けで設けられてもよい。
【００４２】
本実施形態では、湾曲部３１〜３３は、仮想平面Ｑ上で第一方向Ｘ１及び第二方向Ｘ２に湾曲する。なお、湾曲部３１〜３３は軸線Ｃ０周りの等角度毎の４方向に湾曲するように構成してもよい。
【００４３】
図１に示すように、操作部本体５１の先端側には鉗子口５８が設けられている。鉗子口５８には、チャンネル１１の基端部が連通している。すなわち、チャンネル１１の基端部は、多段湾曲部１４よりも基端側で開口している。
操作部本体５１の基端側には、後述する制御部７６を介して前述のワイヤ駆動モータ５２〜５４を操作するためのアングルノブ５９が設けられている。
【００４４】
アングルノブ５９には、アングルノブ５９の回転量を信号に変換する信号変換部５９ａが接続されている（図２参照）。後述するように制御モードが手動操作モードのときに操作者がアングルノブ５９を操作することで、多段湾曲部１４を所望の方向に湾曲させることができる。
操作部本体５１には、チャンネル１１に挿入する処置具Ｄ１０の種類を入力するためのスイッチ６０が設けられている。
【００４５】
制御ユニット７０は、第一湾曲演算装置７１と、第二湾曲演算装置７２と第三湾曲演算装置７３と、位置演算装置７４と、駆動量算出部７５と、制御部７６とを有している。第一湾曲演算装置７１は、第一ワイヤ駆動モータ５２のポテンショメータから送信される信号に基づいて演算処理を行う。第二湾曲演算装置７２は、第二ワイヤ駆動モータ５３のポテンショメータから送信される信号に基づいて演算処理を行う。第三湾曲演算装置７３は、第三ワイヤ駆動モータ５４のポテンショメータから送信される信号に基づいて演算処理を行う。位置演算装置７４は、第一位置センサ３６から第四位置センサ３９の検出結果から処置具Ｄ１０の硬質部Ｄ１２の位置を検出する。駆動量算出部７５は、アングルノブ５９や後述する位置検出部７９からの信号に基づいてワイヤ駆動モータ５２〜５４の駆動量を算出する。制御部７６は、操作部５０を制御する。
【００４６】
位置検出部７９は、第一位置センサ３６と、第二位置センサ３７と、第三位置センタ３８と、第四位置センサ３９と、位置演算装置７４とで構成される。
第一湾曲検出部７１ａは、第一湾曲演算装置７１と、第一ワイヤ駆動モータ５２に内蔵されたポテンショメータとで構成される。第二湾曲検出部７２ａは、第二湾曲演算装置７２と、第二ワイヤ駆動モータ５３に内蔵されたポテンショメータとで構成される。第三湾曲検出部７３ａは、第三湾曲演算装置７３と、第三ワイヤ駆動モータ５４に内蔵されたポテンショメータとで構成される。
【００４７】
これら湾曲演算装置７１〜７３、位置演算装置７４、駆動量算出部７５、及び制御部７６はバス８０に接続されている。
バス８０には、観察ユニット１７、位置センサ３６〜３９、ワイヤ駆動モータ５２〜５４、信号変換部５９ａ、及びスイッチ６０が接続されている。
湾曲演算装置７１〜７３、位置演算装置７４、駆動量算出部７５、及び制御部７６は、図示はしないが、演算素子、メモリ、制御プログラム等で構成されている。
【００４８】
第一ワイヤ駆動モータ５２の回転軸が基準位置から第一の方向に回転すると、第一湾曲部３１が真っ直ぐな形状となる中立位置から第一操作主ワイヤ４１ａが基端側に引き戻され、第一湾曲部３１が軸線Ｃ０に対して第一方向Ｘ１に湾曲する。これにより、第一湾曲部３１内に形成されたチャンネル１１の軸線Ｃ１の曲率半径が、所定の曲率半径になる。第一ワイヤ駆動モータ５２の回転軸が基準位置から第一の方向と反対方向に回転すると、第一湾曲部３１が真っ直ぐな形状となる中立位置から第一操作主ワイヤ４１ａが先端側に押込まれ、第一湾曲部３１が軸線Ｃ０に対して第二方向Ｘ２に湾曲する。これにより、第一湾曲部３１内に形成されたチャンネル１１の軸線Ｃ１の曲率半径が、所定の値になる。
【００４９】
このように、第一湾曲部３１の中立位置から第一操作主ワイヤ４１ａが引き戻されたり押込まれたりする量と、第一湾曲部３１内に形成されたチャンネル１１の軸線Ｃ１の曲率半径及び第一湾曲部３１内に形成されたチャンネル１１が湾曲している向きとの間には、一定の対応関係がある。
第二操作主ワイヤ４２ａ、第三操作主ワイヤ４３ａについても同様である。すなわち、第二湾曲部３２の中立位置から第二操作主ワイヤ４２ａが引き戻されたり押込まれたりする量と、第二湾曲部３２内に形成されたチャンネル１１の軸線Ｃ２の曲率半径及び第二湾曲部３２内に形成されたチャンネル１１が湾曲している向きとの間には、一定の対応関係がある。第三湾曲部３３の中立位置から第三操作主ワイヤ４３ａが引き戻されたり押込まれたりする量と、第三湾曲部３３内に形成されたチャンネル１１の軸線Ｃ３の曲率半径及び第三湾曲部３３内に形成されたチャンネル１１が湾曲している向きとの間には、一定の対応関係がある。
【００５０】
第一湾曲演算装置７１のメモリには、第一ワイヤ駆動モータ５２の回転軸の基準位置からの回転量と、第一湾曲部３１が湾曲したときの第一湾曲部３１内に形成されたチャンネル１１の軸線Ｃ１の曲率半径との対応関係を表すテーブル（表）が記憶されている。
第一湾曲演算装置７１の演算素子は、ポテンショメータから送信された第一ワイヤ駆動モータ５２の回転軸の回転量を表す信号から、メモリに記憶されたテーブルに基づいて第一湾曲部３１内に形成されたチャンネル１１の軸線Ｃ１の曲率半径を演算する。
第一湾曲部３１が湾曲している向きは、基準位置からの第一ワイヤ駆動モータ５２の回転軸の回転の向きで演算される。
このように、第一湾曲検出部７１ａは、第一湾曲部３１内に形成されたチャンネル１１の軸線Ｃ１の曲率半径、及び第一湾曲部３１が湾曲している向きを演算する。
【００５１】
同様に、第二湾曲検出部７２ａは、第二湾曲部３２内に形成されたチャンネル１１の軸線Ｃ２の曲率半径、及び第二湾曲部３２が湾曲している向きを演算する。第三湾曲検出部７３ａは、第三湾曲部３３内に形成されたチャンネル１１の軸線Ｃ３の曲率半径、及び第三湾曲部３３が湾曲している向きを演算する。
【００５２】
位置演算装置７４は、第一位置センサ３６から第四位置センサ３９の各センサの検出結果から、チャンネル１１における硬質部Ｄ１２の位置を演算する。位置検出部７９は、チャンネル１１内を移動する処置具Ｄ１０の硬質部Ｄ１２の位置を演算し、処置具Ｄ１０の硬質部Ｄ１２の位置の演算結果を入力信号として制御部７６に送信する。
【００５３】
制御部７６は、制御モードとして手動操作モードと自動操作モードとを有している。内視鏡装置１が起動された直後は、制御モードが手動操作モードになっている。手動操作モードは、制御部７６による制御に加えて、操作部からの操作入力によっても、湾曲部を操作可能な制御モードである。自動操作モードは、制御部７６による制御以外の操作入力を受付ない制御モードである。
手動操作モードでは、操作者がアングルノブ５９を操作して、例えば多段湾曲部１４を軸線Ｃ０に対して第一方向Ｘ１に中心角度３αだけ湾曲するように指示したときに、湾曲部３１〜３３は以下に説明するように動作する。
【００５４】
駆動量算出部７５は、多段湾曲部１４全体の中心角度３αを湾曲部３１〜３３の数である３で割った角度αを、各湾曲部３１〜３３の湾曲角度として算出する。各湾曲部３１〜３３の湾曲角度の算出結果は制御部７６に送信される。制御部７６は湾曲部３１〜３３をそれぞれ角度αだけ均等に湾曲させる。この例では、湾曲部３１〜３３とアングルノブ５９とは、操作主ワイヤで直接接続されていない。
このようにすることで、湾曲部３１〜３３が１本の操作ワイヤだけで操作されているように多段湾曲部１４を動作させることができる。
【００５５】
位置演算装置７４により硬質部Ｄ１２の先端の位置が検出されると、制御部７６の制御モードが自動的に手動操作モードから自動操作モードに切替わる。
自動操作モードでは、制御部７６は、湾曲検出部７１ａ〜７３ａ、及び位置演算装置７４の検出結果に基づいて操作部５０を制御する。制御モードが自動操作モードのときには、操作者がアングルノブ５９を操作しても湾曲部３１〜３３を湾曲動作できないように図示しないクラッチ機構があるか、操作者がアングルノブ５９を操作できないようにロックされている。
【００５６】
自動操作モードでは、湾曲部３１〜３３内に形成されたチャンネル１１の軸線Ｃ１〜Ｃ３の曲率半径、及び湾曲部３１〜３３が湾曲している向きに基づいて、制御部７６が自動的に湾曲部３１〜３３を制御する。自動操作モードの詳細については、後述する。
なお、内視鏡装置１及び処置具Ｄ１０で、内視鏡システムを構成する。
【００５７】
制御部７６のメモリには、例えば、処置具Ｄ１０の種類と、湾曲部３１〜３３内に形成されたチャンネル１１の軸線Ｃ１〜Ｃ３の曲率半径を表す所定の値との対応関係を表すテーブルが記憶されている。すなわち、処置具Ｄ１０がチャンネル１１に挿通させるために必要となるチャンネル１１の軸線Ｃ１〜Ｃ３の曲率半径の値を処置具Ｄ１０の種類ごとに対応させたテーブルが記憶されている。
【００５８】
次に、以上のように構成された内視鏡装置１の作用について説明する。以下では、内視鏡装置１を用いて、例えば体腔内の粘膜の処置を行なう際の動作について説明する。図５及び図６は、内視鏡装置１の作用を示すフローチャートである。
【００５９】
まず、術者などの操作者は、図示しないスイッチを操作すること等により内視鏡装置１を起動させて、不図示の電源から観察ユニット１７、制御ユニット７０、光源等に電力を供給する。
このとき、制御部７６の制御モードが手動操作モードになる（ステップＳ１１）。
光源が発した照明光はライトガイドに供給され、ライトガイドに導かれた照明光は挿入部１０の前方に照射される。
観察ユニット１７は視野角θ内の画像を取得し、信号に変換して操作部５０を介してモニタに送信する。送信された信号は画像に変換され、モニタに表示される。
操作者は、内視鏡装置１の観察ユニット１７で取得した画像をモニタで観察しつつ、挿入部１０を患者の口等から体腔内に導入する。
【００６０】
操作者は、必要に応じてアングルノブ５９を操作し、挿入部１０を体腔内に導入していく。このとき、それぞれの湾曲部３１〜３３が、軸線Ｃ０に対して第一方向Ｘ１や第二方向Ｘ２に均等に湾曲する。
図７に示すように、処置対象Ｐ１が視野角θ内に入るように、操作者は、処置対象Ｐ１に挿入部１０の先端面１６ａを対向させる。このとき、観察ユニット１７による視野に処置対象Ｐ１が入っている。
【００６１】
湾曲部３１〜３３の全てが軸線Ｃ０に対して第一方方向Ｘ１に湾曲しているとする。湾曲部３１〜３３内に形成されたチャンネル１１の軸線Ｃ１〜Ｃ３の曲率半径が、前述の所定の値よりも小さくなっているとする。すなわち、湾曲部３１〜３３内に形成されたチャンネル１１の軸線Ｃ１〜Ｃ３の曲率半径が所定の値よりも小さくなるように、湾曲部３１〜３３の湾曲状態が変化している（きつく湾曲している）とする。ワイヤ駆動モータ５２〜５４は、引き戻された操作主ワイヤ４１ａ〜４３ａを保持している。
このように、全ての湾曲部３１〜３３が軸線Ｃ０に対して同じ側に湾曲している状態を、以下では、「Ｊ字形に湾曲している」と称する。
【００６２】
処置対象Ｐ１に対する挿入部１０の位置を保持する。
操作者は、操作部５０のスイッチ６０により、チャンネル１１に挿通しようとする処置具Ｄ１０の種類を入力する。制御部７６の演算素子は、メモリに記憶されたテーブルから、処置具Ｄ１０の種類に対応する湾曲部３１〜３３内に形成されたチャンネル１１の軸線Ｃ１〜Ｃ３の曲率半径を表す所定の値を求める。
操作者は、一方の手で操作部本体５１を把持し、他方の手で処置具Ｄ１０の基端部を把持して鉗子口５８を通してチャンネル１１に処置具Ｄ１０の硬質部Ｄ１２を挿入する。
【００６３】
図５に示すステップＳ１３において、制御部７６は、位置検出部７９から送信される入力信号に基づいて、硬質部Ｄ１２の先端の位置が可撓管部１５内に形成されたチャンネル１１の先端（所定の位置）に位置しているか否かの位置情報を識別する。
第四位置センサ３９は、可撓管部１５内に形成されたチャンネル１１の先端部に配置されることが好ましいが、可撓管部１５内に形成されたチャンネル１１上の任意の位置であっても良いため、特にこの位置に限定されない。
制御部７６は、可撓管部１５内に形成されたチャンネル１１の先端部に処置具Ｄ１０の硬質部Ｄ１２が位置していることを識別すると、ステップＳ１３からステップＳ１５に移行する。
【００６４】
ステップＳ１５において、制御部７６は制御モードを手動操作モードから自動操作モードに切り替わり、ステップＳ１７に移行する。
ステップＳ１７において、制御部７６は、第一湾曲部３１内に形成されたチャンネル１１の軸線Ｃ１の曲率半径が所定の値よりも小さいか否かを判断する。第一湾曲検出部７１ａは、位置検出部７９から送信される入力信号を受信すると、第一湾曲部３１内に形成されたチャンネル１１の軸線Ｃ１の曲率半径、及び第一湾曲部３１が湾曲している向きを演算する。この場合、第一湾曲検出部７１ａにより演算された第一湾曲部３１内に形成されたチャンネル１１の軸線Ｃ１の曲率半径は所定の値よりも小さいため、制御部７６はステップＳ１７においてＹＥＳと判断し、ステップＳ１９に移行する。
【００６５】
ステップＳ１９では、湾曲検出部７１ａ〜７３ａは、湾曲部３１〜３３が湾曲している向きが全て可撓管部１５の軸線Ｃ０に対して第一方向Ｘ１であることを検出し、この検出結果を制御部７６に送信する。制御部７６はステップＳ２１に移行する。
【００６６】
ステップＳ２１において、制御部７６は、図８に示すように、操作部５０を介して第一ワイヤ駆動モータ５２により第一操作主ワイヤ４１ａの保持を解除させるとともに、第二操作主ワイヤ４２ａ及び第三操作主ワイヤ４３ａの保持を続ける。
このとき、制御部７６は、第一ワイヤ駆動モータ５２への電力の供給を止める第一駆動信号を生成する。制御部７６は、第一湾曲検出部７１ａによる第一湾曲部３１内に形成されたチャンネル１１の軸線Ｃ１の曲率半径の演算結果、及び、第一駆動信号に基づいて、第二ワイヤ駆動モータ５３を駆動させる第二駆動信号を生成する。そして、制御部７６は第三ワイヤ駆動モータ５４を駆動させる第三駆動信号を生成する。制御部７６は、第一ワイヤ駆動モータ５２に第一駆動信号を、第二ワイヤ駆動モータ５３に第二駆動信号を、第三ワイヤ駆動モータ５４に第三駆動信号をそれぞれ送信する。
【００６７】
第一ワイヤ駆動モータ５２による第一操作主ワイヤ４１ａの保持が解除されているため、操作者が処置具Ｄ１０を挿入すると、第一湾曲部３１は軸線Ｃ０に対して第一方向Ｘ１や第二方向Ｘ２に容易に湾曲し、第一湾曲部３１が硬質部Ｄ１２の形状に倣ってほぼ真っ直ぐになる。湾曲部３２、３３は、第二湾曲部３２内に形成されたチャンネル１１の軸線Ｃ２、及び第三湾曲部３３内に形成されたチャンネル１１の軸線Ｃ３の曲率半径が所定の値よりも小さくなるように湾曲状態を維持させたまま（きつく湾曲したまま）である。
第二ワイヤ駆動モータ５３は、制御部７６からの第二駆動信号に基づいて第二湾曲部３２の湾曲状態を維持させる。第三ワイヤ駆動モータ５４は、制御部７６からの第三駆動信号に基づいて第三湾曲部３３の湾曲状態を維持させる。
【００６８】
ステップＳ１７において、第一湾曲部３１内に形成されたチャンネル１１の軸線Ｃ１の曲率半径が所定の値以上であると判断した場合には（ＮＯ）、ステップＳ２３に移行する。このときは、第一湾曲部３１内に形成されたチャンネル１１の湾曲を緩くすることなく、操作者は第一湾曲部３１内に形成されたチャンネル１１に処置具Ｄ１０を挿入することができる。
【００６９】
ステップＳ２３において、制御部７６は、位置検出部７９から送信される入力信号に基づいて、硬質部Ｄ１２の先端の位置が第一湾曲部３１内に形成されたチャンネル１１の先端（所定の位置）に位置しているか否かの位置情報を識別する。
制御部７６は、第一湾曲部３１内に形成されたチャンネル１１の先端に処置具Ｄ１０の硬質部Ｄ１２が位置していることを識別すると、ステップＳ２３からステップＳ２５に移行する。
【００７０】
ステップＳ２５において、制御部７６は、第二湾曲部３２内に形成されたチャンネル１１の軸線Ｃ２の曲率半径が所定の値よりも小さいか否かを判断する。第二湾曲検出部７２ａは、位置検出部７９から送信される入力信号を受信すると、第二湾曲部３２内に形成されたチャンネル１１の軸線Ｃ２の曲率半径、及び第二湾曲部３２が湾曲している向きを演算する。制御部７６は、第二湾曲検出部７２ａによる第二湾曲部３２内に形成されたチャンネル１１の軸線Ｃ２の曲率半径の演算結果に基づいて、第二駆動信号を生成する。
この場合、第二湾曲検出部７２ａにより演算された第二湾曲部３２内に形成されたチャンネル１１の軸線Ｃ２の曲率半径は所定の値よりも小さいため、制御部７６はステップＳ２５においてＹＥＳと判断してステップＳ２７に移行する。
【００７１】
ステップＳ２７では、湾曲検出部７１ａ〜７３ａは、湾曲部３１〜３３が湾曲している向きを検出する。湾曲検出部７１ａ、７２ａは、湾曲部３１、３２が湾曲している向きが可撓管部１５の軸線Ｃ０に対して第一方向Ｘ１であることを検出し、湾曲検出部７３ａは第三湾曲部３３が湾曲していないことを検出する。
湾曲検出部７１ａ〜７３ａは、この検出結果を制御部７６に送信する。制御部７６はステップＳ２９に移行する。
【００７２】
ステップＳ２９において、制御部７６は、図９に示すように、第二ワイヤ駆動モータ５３による第二操作主ワイヤ４２ａの保持を解除させ、第三操作主ワイヤ４３ａの保持を続け、第一操作主ワイヤ４１ａを基端側に移動させる。
第二ワイヤ駆動モータ５３による第二操作主ワイヤ４２ａの保持が解除されているため、操作者が処置具Ｄ１０を挿入すると、第二湾曲部３２は軸線Ｃ０に対して第一方向Ｘ１や第二方向Ｘ２に容易に湾曲し、第二湾曲部３２が硬質部Ｄ１２の形状に倣ってほぼ真っ直ぐになる。第三湾曲部３３は、第三湾曲部３３内に形成されたチャンネル１１の軸線Ｃ３の曲率半径が所定の値よりも小さくなるように湾曲状態を維持させたまま（きつく湾曲したまま）である。第一湾曲部３１は、ほぼ真っ直ぐな形状から、第一湾曲部３１内に形成されたチャンネル１１の軸線Ｃ１の曲率半径が所定の値よりも小さくなるように湾曲状態を変化させる（きつく湾曲する）ように制御される。
【００７３】
すなわち、３つの湾曲部３１〜３３のうち第一湾曲部３１及び第三湾曲部３３の２つをきつく湾曲した状態で硬質部Ｄ１２を第一湾曲部３１内に形成されたチャンネル１１から第二湾曲部３２内に形成されたチャンネル１１に移動させる。これにより、観察ユニット１７による視野が処置対象Ｐ１から外れるのが抑えられ、観察ユニット１７が処置対象Ｐ１に向くようになる。
この処理の後で、制御部７６はステップＳ４１に移行する。
【００７４】
ステップＳ２５において、第二湾曲部３２内に形成されたチャンネル１１の軸線Ｃ２の曲率半径が所定の値以上であると判断した場合には（ＮＯ）、ステップＳ４１に移行する。このときは、第二湾曲部３２内に形成されたチャンネル１１の湾曲を緩くすることなく、操作者は第二湾曲部３２内に形成されたチャンネル１１に処置具Ｄ１０を挿入することができる。
【００７５】
ステップＳ４１において、制御部７６は、位置検出部７９から送信される入力信号に基づいて、硬質部Ｄ１２の先端の位置が第二湾曲部３２内に形成されたチャンネル１１の先端（所定の位置）に位置しているか否かの位置情報を識別する。
制御部７６は、第二湾曲部３２内に形成されたチャンネル１１の先端に処置具Ｄ１０の硬質部Ｄ１２が位置していることを識別すると、ステップＳ４１からステップＳ４３に移行する。
【００７６】
ステップＳ４３において、制御部７６は、第三湾曲部３３内に形成されたチャンネル１１の軸線Ｃ３の曲率半径が所定の値よりも小さいか否かを判断する。この場合、第三湾曲検出部７３ａにより演算された第三湾曲部３３内に形成されたチャンネル１１の軸線Ｃ３の曲率半径は所定の値よりも小さいため、制御部７６はステップＳ４３においてＹＥＳと判断してステップＳ４５に移行する。
【００７７】
ステップＳ４５では、湾曲検出部７１ａ〜７３ａは、湾曲部３１〜３３が湾曲している向きを検出する。湾曲検出部７１ａ、７３ａは、第一湾曲部３１及び第三湾曲部３３が湾曲している向きが可撓管部１５の軸線Ｃ０に対して第一方向Ｘ１であることを検出し、第二湾曲検出部７２ａは第二湾曲部３２が湾曲していないことを検出する。
湾曲検出部７１ａ〜７３ａは、この検出結果を制御部７６に送信する。制御部７６はステップＳ４７に移行する。
【００７８】
ステップＳ４７において、制御部７６は、図１０に示すように、第三ワイヤ駆動モータ５４による第三操作主ワイヤ４３ａの保持を解除させ、第一操作主ワイヤ４１ａを基端側に移動させた状態で保持を続け、第二ワイヤ駆動モータ５３により、第二操作主ワイヤ４２ａを基端側に移動させる。
第三ワイヤ駆動モータ５４による第三操作主ワイヤ４３ａの保持が解除されているため、操作者が処置具Ｄ１０を挿入すると、第三湾曲部３３は軸線Ｃ０に対して第一方向Ｘ１や第二方向Ｘ２に容易に湾曲するため、第三湾曲部３３が硬質部Ｄ１２の形状に倣ってほぼ真っ直ぐになる。
第一湾曲部３１は、第一湾曲部３１内に形成されたチャンネル１１の軸線Ｃ１の曲率半径が所定の値よりも小さくなるように湾曲状態を指示させたまま（きつく湾曲したまま）に制御されている。第二湾曲部３２は、ほぼ真っ直ぐな形状から、第二湾曲部３２内に形成されたチャンネル１１の軸線Ｃ２の曲率半径が所定の値よりも小さくなるように湾曲状態を変化させる（きつく湾曲する）ように制御されている。
この処理の後で、制御部７６はステップＳ４９に移行する。
【００７９】
ステップＳ４３において、第三湾曲部３３内に形成されたチャンネル１１の軸線Ｃ３の曲率半径が所定の値以上であると判断した場合には（ＮＯ）、ステップＳ４９に移行する。このときは、第三湾曲部３３内に形成されたチャンネル１１の湾曲を緩くすることなく、操作者は第三湾曲部３３内に形成されたチャンネル１１に処置具Ｄ１０を挿入することができる。
【００８０】
ステップＳ４９において、制御部７６は、位置検出部７９から送信される入力信号に基づいて、硬質部Ｄ１２の先端の位置が第三湾曲部３３内に形成されたチャンネル１１の先端（所定の位置）に位置しているか否かの位置情報を識別する。
硬質部Ｄ１２の先端の位置が第三湾曲部３３内に形成されたチャンネル１１の先端に位置している場合には、図７に示すように硬質部Ｄ１２は第三湾曲部３３よりも先端側の位置Ｄ１６に配置されている。
この処理の後で、制御部７６はステップＳ５１に移行する。
【００８１】
ステップＳ５１において、制御部７６は、制御モードを自動操作モードから手動操作モードにし、ステップＳ５３に移行する。
【００８２】
ステップＳ５３において、制御部７６は、第一操作主ワイヤ４１ａの保持を続け、第二操作主ワイヤ４２ａを基端側に移動させた状態で保持を続け、第三操作主ワイヤ４３ａを基端側に移動させる。
このとき、３つの湾曲部３１〜３３の全てがきつく湾曲していて、観察ユニット１７による視野は、チャンネル１１に処置具Ｄ１０を押込む前の視野と同じである。
【００８３】
操作者は、手動操作モードにおいて、適宜アングルノブ５９を操作して湾曲部３１〜３３を湾曲させる。チャンネル１１に処置具Ｄ１０を押込んで、チャンネル１１の先端部の開口１１ａから硬質部Ｄ１２を先端側に突出させる。操作者は、硬質部Ｄ１２で処置対象Ｐ１を把持し、処置を行う。
【００８４】
以上説明したように、本実施形態の内視鏡装置１によれば、３つの湾曲部３１〜３３の全てがきつくＪ字形に湾曲しているときに、硬質部Ｄ１２の先端の位置が可撓管部１５内に形成されたチャンネル１１の先端に位置していることを位置検出部７９が検出すると、制御部７６は、第一操作主ワイヤ４１ａの保持を解除させるとともに、第二操作主ワイヤ４２ａ及び第三操作主ワイヤ４３ａの保持を続ける。第二湾曲部３２、及び第三湾曲部３３がきつく湾曲した状態を維持しつつ第一湾曲部３１の湾曲形状の固定が解除されることで、操作者が第一湾曲部３１内に形成されたチャンネル１１に処置具Ｄ１０の硬質部Ｄ１２を容易に挿入することができる。
このとき、３つの湾曲部３１〜３３全てをほぼ真っ直ぐな形状にすることなく、３つの湾曲部３１〜３３のうち２つがきつく湾曲しているため、観察ユニット１７による視野が処置対象Ｐ１から外れるのを抑えることができる。
【００８５】
硬質部Ｄ１２の先端の位置が第一湾曲部３１内に形成されたチャンネル１１の先端に位置していることを位置検出部７９が検出すると、制御部７６は、第二操作主ワイヤ４２ａの保持を解除させるとともに、第一操作主ワイヤ４１ａを基端側に移動させる。
硬質部Ｄ１２が第二湾曲部３２内に形成されたチャンネル１１に配置され第二湾曲部３２がほぼ真っ直ぐな形状であるときに、第一湾曲部３１及び第三湾曲部３３をきつく湾曲させることで、操作者が第二湾曲部３２内に形成されたチャンネル１１に処置具Ｄ１０の硬質部Ｄ１２を容易に挿入し、観察ユニット１７による視野が処置対象Ｐ１から外れるのを抑えることができる。
硬質部Ｄ１２の先端の位置が第三湾曲部３３内に形成されたチャンネル１１の先端に位置していることを位置検出部７９が検出したときに、３つの湾曲部３１〜３３の全てをきつく湾曲させる。これにより、観察ユニット１７による視野をチャンネル１１に処置具Ｄ１０が挿入される前の視野と概ね同じにすることができる。
【００８６】
なお、本実施形態では位置センサ３６〜３９として、以下に説明する構成の変形例を用いることができる。
図１１及び図１２に示す第三位置センサ９１は、光を発する発光部９１ａと、発光部９１ａが発した光を検出する受光部９１ｂとを有している。発光部９１ａとしては公知の発光ダイオード、受光部９１ｂとしてはフォトダイオードを用いることができる。
発光部９１ａ及び受光部９１ｂは、チャンネル１１を形成するチューブ１１ｂの内周面に対向するように取付けられている。この例では、発光部９１ａは、内視鏡装置１が起動された後は、常に受光部９１ｂに向かって光を発している。
【００８７】
第三位置センサ９１の作用を、第四位置センサ９２を用いて説明する。
第四位置センサ９２は、第三位置センサ９１と同様に、発光部９２ａ及び受光部９２ｂとを有している。
発光部９２ａと受光部９２ｂとの間に処置具Ｄ１０の硬質部Ｄ１２が入ることで、受光部９２ｂでは、それまで検出できていた発光部９２ａが発する光を検出できなくなる。これにより、硬質部Ｄ１２の先端の位置が第四位置センサ９２の位置か否かが識別される。
【００８８】
位置センサの他の変形例を図１３及び図１４に示す。図１３及び図１４に示す第三位置センサ９６及び第四位置センサ９７は、ホール素子を有している。この変形例では、処置具Ｄ１０の硬質部Ｄ１２の外周面にリング状の永久磁石Ｄ２１が一対設けられている。
第四位置センサ９７に硬質部Ｄ１２に設けられた永久磁石Ｄ２１が近づくと、ホール素子が磁界の変化を検出することで、硬質部Ｄ１２の先端の位置が第四位置センサ９２の位置か否かが識別される。
【００８９】
位置センサの他の変形例を図１５に示す。図１５に示す内視鏡装置１Ａの位置センサ１０１は、チャンネル１１に挿入された処置具Ｄ１０の硬質部Ｄ１２及び処置具挿入部Ｄ１１の長さから、チャンネル１１に挿入された処置具Ｄ１０の硬質部Ｄ１２の位置を検出するセンサである。
すなわち、位置センサ１０１は、チャンネル１１の基端部の内周面から一部が突出するように設けられた一対のローラ１０２、不図示の演算素子やメモリ等を有している。
【００９０】
一対のローラ１０２は、チャンネル１１に挿入された硬質部Ｄ１２及び処置具挿入部Ｄ１１の長さに応じて回転する。メモリには、チャンネル１１の長手方向における湾曲部３１〜３３の位置、硬質部Ｄ１２の長さ等が記憶されている。
演算素子は、ローラ１０２の回転数からチャンネル１１に挿入された処置具Ｄ１０の硬質部Ｄ１２及び処置具挿入部Ｄ１１の長さを算出する。そして、各湾曲部３１〜３３と硬質部Ｄ１２の先端との位置関係などを算出する。
【００９１】
このように構成された内視鏡装置１Ａでは、硬質部Ｄ１２の先端の位置だけでなく硬質部Ｄ１２の基端の位置を識別することができる。
内視鏡装置１Ａを用いて第１実施形態の粘膜の処置を進める中で、処置対象Ｐ１を切開することにした場合等には、操作者が生検鉗子である処置具Ｄ１０を、高周波ナイフに交換する。
この場合、チャンネル１１に処置具Ｄ１０を押込んだときと逆の手順で、チャンネル１１から処置具Ｄ１０が引き戻される。
【００９２】
その手順の概要を説明すると、操作者が処置具Ｄ１０を引き戻して硬質部Ｄ１２の基端の位置が第三湾曲部３３内に形成されたチャンネル１１の先端に位置していることが識別されると、制御モードが手動操作モードから自動操作モードに切り替わる。第三湾曲部３３がきつく湾曲している（軸線の曲率半径が所定の値よりも小さい）場合には、制御部７６により、第三操作主ワイヤ４３ａの保持を解除させるとともに、第一操作主ワイヤ４１ａ及び第二操作主ワイヤ４２ａの保持を続ける。
第三湾曲部３３内に形成されたチャンネル１１に硬質部Ｄ１２が挿入され、硬質部Ｄ１２の基端の位置が第二湾曲部３２内に形成されたチャンネル１１の先端に位置していることが識別されると、以下のように制御される。第二湾曲部３２がきつく湾曲している場合には、制御部７６は、第二操作主ワイヤ４２ａの保持を解除させ、第一操作主ワイヤ４１ａの保持を続け、第三操作主ワイヤ４３ａを基端側に移動させる。
【００９３】
第二湾曲部３２内に形成されたチャンネル１１に硬質部Ｄ１２が入り、硬質部Ｄ１２の基端の位置が第一湾曲部３１内に形成されたチャンネル１１の先端に位置していることが識別されると、以下のように制御される。第一湾曲部３１がきつく湾曲している場合には、操作者は、第一操作主ワイヤ４１ａの保持を解除させ、第三操作主ワイヤ４３ａの保持を続け、第二操作主ワイヤ４２ａを基端側に移動させる。
第一湾曲部３１の湾曲が緩くなり、第一湾曲部３１内に形成されたチャンネル１１に硬質部Ｄ１２が入ると、硬質部Ｄ１２が第一湾曲部３１から基端側に引き戻され、チャンネル１１から引き抜かれる。
【００９４】
この後で、操作者が処置具Ｄ１０を新しい処置具に代え、前述の方法でチャンネル１１に新しい処置具を挿入する。新たに挿入した処置具を用いて、処置対象Ｐ１を切開する。
【００９５】
本実施形態では、湾曲演算装置７１〜７３のメモリに、ワイヤ駆動モータ５２〜５４の回転軸の基準位置からの回転量と第一湾曲部３１内に形成されたチャンネル１１の軸線Ｃ１の曲率半径との対応関係を表すテーブルが記憶されておらず、制御部が後述する画像処理を行うようにしてもよい。
制御部は、処置対象Ｐ１を捉えた画像と処置対象Ｐ１からずれたときの画像とのずれ量とベクトルとを算出する。そして、制御部７６は、算出したずれ量とベクトルとに基づいてワイヤ駆動モータ５２〜５４の回転軸の回転量を算出する。
【００９６】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図１６から図１８を参照しながら説明するが、第１実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
図１６及び図１７に示すように、本実施形態の内視鏡装置２は、軟質の材料で円柱状に形成された挿入部１１０と、挿入部１１０の基端部に設けられた操作部１２０と、操作部１２０に接続された制御ユニット１３０と、を備えている。
【００９７】
挿入部１１０は、挿入部１０の各構成に加えて、第一操作補助ワイヤ（第一操作ワイヤ）１１１ａと、コイルシース１１１ｂと、第二操作補助ワイヤ（第二操作ワイヤ）１１２ａと、コイルシース１１２ｂと、第三操作補助ワイヤ１１３ａと、コイルシース１１３ｂとを備えている。
【００９８】
第一操作補助ワイヤ１１１ａの先端部は、節輪２４の基端側における第二側方部２４２に溶接等により接続されている。第一操作補助ワイヤ１１１ａは、コイルシース１１１ｂに挿通されている。コイルシース１１１ｂの先端部は、節輪２６における第二側方部２６２に溶接等により接続されている。
【００９９】
コイルシース１１１ｂに対して第一操作補助ワイヤ１１１ａが基端側に移動せれる（引き戻される）ことで、第一湾曲部３１は軸線Ｃ０に対して第二方向Ｘ２に（向かって）湾曲する。コイルシース１１１ｂに対して第一操作補助ワイヤ１１１ａが先端側に移動される（押込まれる）ことで、第一湾曲部３１は軸線Ｃ０に対して第一方向Ｘ１に（向かって）湾曲する。
【０１００】
第二操作補助ワイヤ１１２ａ、及び第三操作補助ワイヤ１１３ａは、第一操作補助ワイヤ１１１ａと同様に構成されている。コイルシース１１２ｂ、及びコイルシース１１３ｂは、コイルシース１１１ｂと同様の構成を有する。
具体的には、第二操作補助ワイヤ１１２ａの先端部は、節輪２２の基端側における第二側方部２２２に接続されている。第二操作補助ワイヤ１１２ａは、コイルシース１１２ｂに挿通されている。コイルシース１１２ｂの先端部は、節輪２４における第二側方部２４２に接続されている。コイルシース１１２ｂに対して第二操作補助ワイヤ１１２ａが引き戻されることで、第二湾曲部３２は軸線Ｃ０に対して第二方向Ｘ２に湾曲する。
【０１０１】
第三操作補助ワイヤ１１３ａの先端部は、支持部材１６の基端側における第二側方部１６２に接続されている。第三操作補助ワイヤ１１３ａは、コイルシース１１３ｂに挿通されている。コイルシース１１３ｂの先端部は、節輪２４における第二側方部２４２に接続されている。コイルシース１１３ｂに対して第三操作補助ワイヤ１１３ａが引き戻されることで、第一湾曲部３１は軸線Ｃ０に対して第二方向Ｘ２に湾曲する。
【０１０２】
図１６及び図１７に示すように、操作部１２０は、操作部５０のアングルノブ５９に代えて、第一補助ワイヤ駆動モータ（第一駆動部）１２２と、第二補助ワイヤ駆動モータ（第二駆動部）１２３と、第三補助ワイヤ駆動モータ１２４と、３つのアングルノブ１２５〜１２７とを有している。
【０１０３】
補助ワイヤ駆動モータ１２２〜１２４は、支持部材５５に固定されている。
第一操作補助ワイヤ１１１ａの基端部は、第一補助ワイヤ駆動モータ１２２の図示しない回転軸に接続されている。第一操作補助ワイヤ１１１ａが内部に挿通されたコイルシース１１１ｂの基端部は、支持部材５５に固定されている。
【０１０４】
同様に、第二操作補助ワイヤ１１２ａの基端部は、第二補助ワイヤ駆動モータ１２３の図示しない回転軸に接続されている。第二操作補助ワイヤ１１２ａが内部に挿通されたコイルシース１１２ｂの基端部は、支持部材５５に固定されている。第三操作補助ワイヤ１１３ａの基端部は、第三補助ワイヤ駆動モータ１２４の図示しない回転軸に接続されている。第三操作補助ワイヤ１１３ａが内部に挿通されたコイルシース１１３ｂの基端部は、支持部材５５に固定されている。
【０１０５】
第一補助ワイヤ駆動モータ１２２に電力を供給して第一補助ワイヤ駆動モータ１２２の回転軸を一方側に回転させることで、コイルシース１１１ｂに対して第一操作補助ワイヤ１１１ａが引き戻され、第一湾曲部３１が軸線Ｃ０に対して第二方向Ｘ２に湾曲する。
同様に、第二補助ワイヤ駆動モータ１２３に電力を供給して第二補助ワイヤ駆動モータ１２３の回転軸を一方側に回転させることで、コイルシース１１２ｂに対して第二操作補助ワイヤ１１２ａが引き戻され、第二湾曲部３２が軸線Ｃ０に対して第二方向Ｘ２に湾曲する。第三補助ワイヤ駆動モータ１２４に電力を供給して第三補助ワイヤ駆動モータ１２４の回転軸を一方側に回転させることで、コイルシース１１３ｂに対して第三操作補助ワイヤ１１３ａが引き戻され、第三湾曲部３３が軸線Ｃ０に対して第二方向Ｘ２に湾曲する。
【０１０６】
補助ワイヤ駆動モータ１２２〜１２４には、図示しないポテンショメータが内蔵されている。ワイヤ駆動モータ１２２〜１２４の回転軸の基準位置からの回転量は、ポテンショメータで検出される。ポテンショメータはこの検出結果を信号に変換して、制御ユニット１３０に送信する。なお、ポテンショメータは、補助ワイヤ駆動モータ１２２〜１２４に対して外付けで設けられてもよい。
【０１０７】
３つのアングルノブ１２５、１２６、１２７は、制御モードが手動操作モードのときに、第一湾曲部３１と、第二湾曲部３２と、第三湾曲部３３とをそれぞれ操作するための操作部である。
アングルノブ１２５、１２６、１２７には、アングルノブ１２５、１２６、１２７の回転量を信号に変換する信号変換部１２５ａ、１２６ａ、１２７ａが接続されている（図１７参照）。
【０１０８】
制御ユニット１３０は、第１実施形態の制御ユニット７０の駆動量算出部７５及び制御部７６に代えて、駆動量算出部１３１及び制御部１３２を有している。
駆動量算出部１３１、制御部１３２は、操作補助ワイヤ１１１ａ〜１１３ａ、補助ワイヤ駆動モータ１２２〜１２４の構成が増えたことに対応するために構成されている。
【０１０９】
以上のように構成された内視鏡装置２は、第１実施形態の内視鏡装置１と同様の動作を行うことができる。
内視鏡装置２の作用が内視鏡装置１の作用と異なる点は、以下の２点である。
第１に、一般的にワイヤは、押込む力よりも引き戻す力の方を効率的に伝達できる。このため、例えば、第一湾曲部３１を軸線Ｃ０に対して第一方向Ｘ１に湾曲させる場合には、第一操作主ワイヤ４１ａを引き戻して操作する。このとき、第一操作補助ワイヤ１１１ａは押込まれる。第一湾曲部３１を軸線Ｃ０に対して第二方向Ｘ２に湾曲させる場合には、第一操作補助ワイヤ１１１ａを引き戻して操作する。このとき、第一操作主ワイヤ４１ａは押込まれる。つまり、第一湾曲部３１を第一方向Ｘ１、または第二方向Ｘ２に湾曲させる際、第一操作主ワイヤ４１ａ、または第一操作補助ワイヤ１１１ａを引き戻す動作によって実現できる。
そのため、操作補助ワイヤ１１１ａ〜１１３ａを備えることで、内視鏡装置２をより効率的に操作することができる。
【０１１０】
第２に、手動操作モードにおいて湾曲部３１〜３３を独立して湾曲操作できる。このため、例えば図１８に示すように、第三湾曲部３３をほぼ真っ直ぐにした状態で、第二湾曲部３２を軸線Ｃ０に対して第二方向Ｘ２に湾曲させるとともに、第一湾曲部３１を軸線Ｃ０に対して第一方向Ｘ１に湾曲させることができる。
このように、湾曲部３１〜３３のうち少なくとも１つが軸線Ｃ０に対して第一方向Ｘ１に湾曲するとともに少なくとも１つが軸線Ｃ０に対して第二方向Ｘ２に湾曲している状態を、以下では、「Ｓ字形に湾曲している」と称する。
【０１１１】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図１９から図２８を参照しながら説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。図１９以下の図では、形状をより模式的に示している。
図１９に示すように、本実施形態の内視鏡装置３は、軟質の材料で円柱状に形成された挿入部１１０Ａと、挿入部１１０Ａの基端部に設けられた操作部１２０Ａと、操作部１２０Ａに接続された制御ユニット１３０Ａと、を備えている。
【０１１２】
挿入部１１０Ａは、第２実施形態の挿入部１１０の多段湾曲部１４に代えて、多段湾曲部１４Ａを備えている。多段湾曲部１４Ａは、第三湾曲部３３を備えず、第一湾曲部３１と、第一湾曲部３１よりも先端側に設けられた直管部３４と、直管部３４よりも先端側に設けられた第二湾曲部３２とを有している。
直管部３４は、節輪２１と同様に硬質の材料で筒状に形成されている。直管部３４が硬質の材料で形成されていることで、第一湾曲部３１に対して第二湾曲部３２の向きや位置が一定となる。
【０１１３】
挿入部１１０Ａには、第三操作主ワイヤ４３ａと、コイルシース４３ｂと、第三操作補助ワイヤ１１３ａと、コイルシース１１３ｂとを備えていない。
操作部１２０Ａは、第２実施形態の操作部１２０に対して、第三ワイヤ駆動モータ５４及び第三補助ワイヤ駆動モータ１２４を備えていない構成である。
制御ユニット１３０Ａは、第２実施形態の制御ユニット１３０に対して、第三湾曲検出部７３ａを備えていない構成である。
【０１１４】
次に、以上のように構成された内視鏡装置３の作用について説明する。以下では、第一湾曲部３１及び第二湾曲部３２の湾曲する向きや、湾曲部３１、３２内に形成されたチャンネル１１の軸線の曲率半径に重点をおいて説明する。なお、説明の便宜のため、図２１以降では、処置具Ｄ１０の硬質部Ｄ１２の先端を、点線の丸印Ｅで示している。
【０１１５】
図２０に示すように、処置対象Ｐ１が視野角θ内に入るように、操作者が処置対象Ｐ１に挿入部１１０Ａの先端面を対向させる。
このとき、第一湾曲部３１内に形成されたチャンネル１１が湾曲している向きが可撓管部１５の軸線Ｃ０に対して第一方向Ｘ１であり、かつ、第二湾曲検出部７２ａにより検出された第二湾曲部３２内に形成されたチャンネル１１が湾曲している向きが軸線Ｃ０に対して第一方向Ｘ１であるとする。すなわち、湾曲部３１、３２がＪ字形に湾曲しているとする。
第一湾曲部３１内に形成されたチャンネル１１の軸線Ｃ１の曲率半径が、前述の所定の値よりも小さいとする。このときの挿入部１１０Ａの湾曲形状を湾曲形状Ｂ１と定義する。
【０１１６】
制御部１３２は、図２１に示すように、位置検出部７９により硬質部Ｄ１２の先端の位置が可撓管部１５内に形成されたチャンネル１１の先端に位置していることを識別したときに、第一湾曲検出部７１ａにより、第一湾曲部３１内に形成されたチャンネル１１の軸線Ｃ１の曲率半径が所定の値よりも小さいことが検出される。第一ワイヤ駆動モータ５２により、第一操作主ワイヤ４１ａの保持を解除させ、第一操作補助ワイヤ１１１ａを基端側に移動させる。これにより、第一湾曲部３１の第一方向Ｘ１の湾曲を緩くし、第一湾曲部３１内に形成されたチャンネル１１の軸線Ｃ１の曲率半径を所定の値以上にする。このときの挿入部１１０Ａの湾曲形状を湾曲形状Ｂ２と定義する。なお、図２１中には、図２０における挿入部１１０Ａの湾曲形状Ｂ１を二点鎖線で示す。
ただし、第一湾曲部３１の軸線Ｃ０に対して第一方向Ｘ１の湾曲を緩くするだけでは、観察ユニット１７の視野角θ内から処置対象Ｐ１が外れる可能性がある。
【０１１７】
そこで、制御部１３２は、第一湾曲部３１の湾曲を緩くすると同時に、図２２に示すように、第二操作主ワイヤ４２ａをさらに基端側に移動させることで、第二湾曲部３２を軸線Ｃ０に対して第一方向Ｘ１によりきつく湾曲させる（第二湾曲部３２の中心線の曲率半径をより小さくする）。なお、図２２中には、図２１における挿入部１１０Ａの湾曲形状Ｂ２を二点鎖線で示す。
【０１１８】
第二湾曲部３２をきつく湾曲させる程度は、処置対象Ｐ１を視野角θの中心に捉えたときの観察ユニット１７の光軸Ｃ６と、第一湾曲部３１の湾曲を緩くしたとき観察ユニット１７の光軸Ｃ７とがなす角度βが、視野角θの半分の値（θ／２）以下になるように制御する。このように制御することにより、湾曲部３１、３２の湾曲状態が変化しても、処置対象Ｐ１を視野角θ内に収めることができる。
第一湾曲部３１の第一方向Ｘ１の湾曲を緩くすると同時に第二湾曲部３２の第一方向Ｘ１の湾曲をきつくすることで、観察ユニット１７の視野角θ内から処置対象Ｐ１が外れるのを抑えつつ、第一湾曲部３１内に形成されたチャンネル１１に処置具Ｄ１０の硬質部Ｄ１２が挿入しやすくなる。
【０１１９】
制御部１３２は、硬質部Ｄ１２の先端の位置が直管部３４（第一湾曲部３１）内に形成されたチャンネル１１の先端に位置していることを位置検出部７９が識別し、第二湾曲部３２内に形成されたチャンネル１１の軸線Ｃ２の曲率半径が所定の値より小さいことを第二湾曲検出部７２ａが検出したときに、以下の処理を行う。
【０１２０】
すなわち、第二ワイヤ駆動モータ５３による第二操作主ワイヤ４２ａの保持を解除させるとともに、第二補助ワイヤ駆動モータ１２３により第二操作補助ワイヤ１１２ａを基端側に移動させることで第二湾曲部３２内に形成されたチャンネル１１の軸線Ｃ２の曲率半径を所定の値以上に制御して、図２３に示すように第二湾曲部３２の第一方向Ｘ１の湾曲を緩くする。
ただし、第二湾曲部３２の第一方向Ｘ１の湾曲を緩くするだけでは、観察ユニット１７の視野角θ内から処置対象Ｐ１が外れる可能性がある。
【０１２１】
そこで、制御部１３２は、第一湾曲部３１の第一方向Ｘ１の湾曲を緩くすると同時に、第一ワイヤ駆動モータ５２により第一操作主ワイヤ４１ａを基端側に移動させる。これにより、第一湾曲部３１を軸線Ｃ０に対して第一方向Ｘ１によりきつく湾曲させ、第一湾曲部３１の軸線Ｃ０に対して第一方向Ｘ１の湾曲をきつくする。
第二湾曲部３２の第一方向Ｘ１の湾曲を緩くすると同時に第一湾曲部３１の第一方向Ｘ１の湾曲をきつくすることで、観察ユニット１７の視野角θ内から処置対象Ｐ１が外れるのを抑えつつ、第二湾曲部３２内に形成されたチャンネル１１に処置具Ｄ１０の硬質部Ｄ１２が挿入しやすくなる。
【０１２２】
次に、以上のように構成された内視鏡装置３の作用について、図２４に示すように処置対象Ｐ１が視野角θ内に入るように、処置対象Ｐ１に挿入部１０の先端面を対向させたときに湾曲部３１、３２がＳ字形に湾曲している場合で説明する。より詳しく説明すると、第二湾曲部３２内に形成されたチャンネル１１が湾曲している向きが可撓管部１５の軸線Ｃ０に対して第一方向Ｘ１であり、第一湾曲部３１内に形成されたチャンネル１１が湾曲している向きが軸線Ｃ０に対して第二方向Ｘ２である場合である。
このとき、第一湾曲部３１内に形成されたチャンネル１１の軸線Ｃ１の曲率半径が、前述の所定の値よりも小さいとする。
【０１２３】
制御部１３２は、図２４に示すように、位置検出部７９により硬質部Ｄ１２の先端の位置が可撓管部１５内に形成されたチャンネル１１の先端に位置していることを識別したときに、第一湾曲検出部７１ａにより、第一湾曲部３１内に形成されたチャンネル１１の軸線Ｃ１の曲率半径が所定の値よりも小さいことを検出する。第一湾曲部３１、３２内に形成されたチャンネル１１が湾曲している向きは、湾曲検出部７１ａ、７２ａが検出する。このときの挿入部１１０Ａの湾曲形状を湾曲形状Ｂ４と定義する。
【０１２４】
このとき、第一補助ワイヤ駆動モータ１２２による第一操作補助ワイヤ１１１ａの保持を解除させ、第一ワイヤ駆動モータ５２により第一操作主ワイヤ４１ａを基端側に移動させる。これにより、図２５に示すように第一湾曲部３１の軸線Ｃ０に対して第二方向Ｘ２の湾曲を緩く（第一湾曲部３１の中心線の曲率半径を大きくする）し、第一湾曲部３１内に形成されたチャンネル１１の軸線Ｃ１の曲率半径を所定の値以上にする。なお、図２５中には、図２４における挿入部１１０Ａの湾曲形状Ｂ４を二点鎖線で示す。
ただし、第一湾曲部３１の軸線Ｃ０に対して第二方向Ｘ２の湾曲を緩くするだけでは、観察ユニット１７の視野角θ内から処置対象Ｐ１が外れる可能性がある。
【０１２５】
そこで、制御部１３２は、第一湾曲部３１の湾曲を緩くすると同時に、図２６に示すように、第二ワイヤ駆動モータ５３により第二操作主ワイヤ４２ａの保持を解除させ、第二補助ワイヤ駆動モータ１２３により第二操作補助ワイヤ１１２ａを基端側に移動させることで、第二湾曲部３２の軸線Ｃ０に対して第一方向Ｘ１の湾曲を緩くする。なお、図２６中には、図２４における挿入部１１０Ａの湾曲形状Ｂ４を二点鎖線で示す。
第一湾曲部３１の第二方向Ｘ２の湾曲を緩くすると同時に第二湾曲部３２の第一方向Ｘ１の湾曲を緩くすることで、観察ユニット１７の視野角θ内から処置対象Ｐ１が外れるのを抑えつつ、第一湾曲部３１内に形成されたチャンネル１１に処置具Ｄ１０の硬質部Ｄ１２が挿入しやすくなる。
【０１２６】
制御部１３２は、硬質部Ｄ１２の先端の位置が直管部３４（第一湾曲部３１）内に形成されたチャンネル１１の先端に位置していることを位置検出部７９が識別し、第二湾曲部３２内に形成されたチャンネル１１の軸線Ｃ２の曲率半径が所定の値より小さいことを第二湾曲検出部７２ａが検出したときに、以下の処理を行う。
【０１２７】
すなわち、第二ワイヤ駆動モータ５３による第二操作主ワイヤ４２ａの保持を解除させるとともに、第二補助ワイヤ駆動モータ１２３により第二操作補助ワイヤ１１２ａを基端側に移動させる。これにより、第二湾曲部３２内に形成されたチャンネル１１の軸線Ｃ２の曲率半径を所定の値以上にして、図２７に示すように第二湾曲部３２の第一方向Ｘ１の湾曲を緩くする。
ただし、第二湾曲部３２の第一方向Ｘ１の湾曲を緩くするだけでは、観察ユニット１７の視野角θ内から処置対象Ｐ１が外れる可能性がある。
【０１２８】
そこで、制御部１３２は、第二湾曲部３２の第一方向Ｘ１の湾曲を緩くすると同時に、第一補助ワイヤ駆動モータ１２２による第一操作補助ワイヤ１１１ａの保持を解除させるとともに、第一ワイヤ駆動モータ５２により第一操作主ワイヤ４１ａを基端側に移動させることで、第一湾曲部３１の軸線Ｃ０に対して第二方向Ｘ２の湾曲を緩くする。
第二湾曲部３２の第一方向Ｘ１の湾曲を緩くすると同時に第一湾曲部３１の第二方向Ｘ２の湾曲を緩くすることで、観察ユニット１７の視野角θ内から処置対象Ｐ１が外れるのを抑えつつ、第二湾曲部３２内に形成されたチャンネル１１に処置具Ｄ１０の硬質部Ｄ１２が挿入しやすくなる。
【０１２９】
以上、本発明の第１実施形態から第３実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更、組み合わせ、削除等も含まれる。さらに、各実施形態で示した構成のそれぞれを適宜組み合わせて利用できることは、言うまでもない。
例えば、前記第１実施形態及び第２実施形態では、多段湾曲部は３つの湾曲部３１〜３３を有する構成を示した。しかし、多段湾曲部が有する湾曲部の数はこれに限られず、２つでもよいし、４つ以上でもよい。前記第３実施形態においても、多段湾曲部が有する湾曲部の数は３つ以上でもよい。
【０１３０】
上記各実施形態では、湾曲部３１〜３３とアングルノブとは操作ワイヤで接続されていない例を示した。しかし、湾曲部３１〜３３とアングルノブとをクラッチを介して操作ワイヤで接続してもよい。この場合、制御モードが自動操作モードのときには、クラッチにより湾曲部３１〜３３とアングルノブとの接続が解除される。
上記各実施形態では、硬質部Ｄ１２は処置具Ｄ１０の長手方向の先端部に設けられている構成を示したが、硬質部は処置具の長手方向の中間部に設けられていてもよい。
【０１３１】
以上、本発明の実施形態について、図面を参照して説明してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲においての種々の変更も含まれる。本発明は前述した説明に限定されることはなく、添付のクレームの範囲によってのみ限定される。
【産業上の利用可能性】
【０１３２】
上記実施形態によれば、湾曲部が湾曲されたときに湾曲部の曲率半径が小さい状態であっても、観察部による視野が処置対象から外れるのを抑えつつ硬質部が設けられた処置具をチャンネルに容易に挿入することができる内視鏡装置を提供できる。
【符号の説明】
【０１３３】
１、１Ａ、２、３  内視鏡装置
１０、１００、１００Ａ  挿入部
１１  チャンネル
１５  可撓管部
１７  観察ユニット（観察部）
３１  第一湾曲部
３２  第二湾曲部
４１ａ  第一操作主ワイヤ（第一操作ワイヤ）
４２ａ  第二操作主ワイヤ（第二操作ワイヤ）
５２  第一ワイヤ駆動モータ（第一駆動部）
５３  第二ワイヤ駆動モータ（第二駆動部）
７１ａ  第一湾曲検出部
７２ａ  第二湾曲検出部
７６、１３２  制御部
７９  位置検出部
１１１ａ  第一操作補助ワイヤ（第一操作ワイヤ）
１１２ａ  第二操作補助ワイヤ（第二操作ワイヤ）
１２２  第一補助ワイヤ駆動モータ（第一駆動部）
１２３  第二補助ワイヤ駆動モータ（第二駆動部）
Ｃ０、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３  軸線
Ｄ１０  処置具（医療器具）
Ｄ１２  硬質部（先端硬質部）
Ｘ１  第一方向
Ｘ２  第二方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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