(57)【要約】【課題】挿入部の途中の状態に関係なく、湾曲部を操作者の所望の方向に精度良く向くこと。【解決手段】湾曲部２を先端に有する挿入部３と、湾曲部２を湾曲駆動する湾曲動力手段４と、ワイヤ５ａ、５ｂを有し、湾曲動力手段４の力を湾曲部２に伝達する動力伝達手段６と、湾曲動力手段４の動作量を検出する動作量検出手段２２ａ、２２ｂと、湾曲部２の湾曲状態を検出する湾曲検出手段８と、湾曲動力手段４の駆動を指示する駆動指示手段９と、湾曲検出手段８による検出結果と、駆動指示手段９による指示とが一致するように、湾曲動力手段４を制御する制御部１０とを備え、湾曲検出手段８が、湾曲部２近傍の先端側と基端側とに設けられて、それぞれの位置で加速度を検知する第１の加速度センサ５０及び第２の加速度センサ５１を備え、両加速度センサ５０、５１で検知された加速度の変動分及び差分に基づいて湾曲状態を検出する内視鏡装置１を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体内に挿入され、任意の角度に湾曲する湾曲部を先端に有すると共に被検体内を観察する挿入部と、
前記湾曲部を湾曲駆動する湾曲動力手段と、
ワイヤを有し、前記湾曲動力手段の力を前記湾曲部に伝達する動力伝達手段と、
前記湾曲動力手段の動作量を検出する動作量検出手段と、
前記湾曲部の湾曲状態を検出する湾曲検出手段と、
前記湾曲動力手段の駆動を指示する駆動指示手段と、
前記湾曲検出手段による検出結果と、前記駆動指示手段による指示とが一致するように、前記湾曲動力手段を制御する制御部とを備え、
前記湾曲検出手段が、前記湾曲部近傍の先端側と基端側とにそれぞれ設けられて、それぞれの位置で加速度を検知する第１の加速度センサ及び第２の加速度センサを備え、両加速度センサで検知された加速度の変動分及び差分に基づいて前記湾曲状態を検出することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内視鏡装置において、
前記制御部が、前記制御を行う際に前記動作量検出手段で検出する動作量と予め設定された閾値とを比較し、該閾値を超えない範囲で前記湾曲動力手段を制御することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項３】
被検体に挿入され、任意の角度に湾曲する湾曲部を先端に有すると共に被検体を観察する挿入部と、
前記湾曲部を湾曲駆動する湾曲動力手段と、
ワイヤを有し、前記湾曲動力手段の力を前記湾曲部に伝達する動力伝達手段と、
前記ワイヤに作用する力量を検出する力量検出手段と、
前記湾曲部の湾曲状態を検出する湾曲検出手段と、
前記湾曲動力手段の駆動を指示する駆動指示手段と、
前記湾曲検出手段による検出結果と、前記駆動指示手段による指示とが一致するように、前記湾曲動力手段を制御する制御部とを備え、
前記湾曲検出手段が、前記湾曲部近傍の先端側と基端側とにそれぞれ設けられて、それぞれの位置で加速度を検知する第１の加速度センサ及び第２の加速度センサを備え、両加速度センサで検知された加速度の変動分及び差分に基づいて前記湾曲状態を検出することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項４】
請求項３に記載の内視鏡装置において、
前記制御部が、前記制御を行う際に前記力量検出手段で検出する力量と予め設定された閾値とを比較し、該閾値を超えない範囲で前記湾曲動力手段を制御することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項５】
請求項２又は４に記載の内視鏡装置において、
前記制御部が、湾曲動作回数に応じて前記閾値を変化させることを特徴とする内視鏡装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の内視鏡装置において、
前記挿入部で観察した観察画像を表示する表示部と、
前記第１の加速度センサ又は前記第２の加速度センサで検出された情報のうち、少なくともいずれかの情報を前記表示部に表示させる表示制御手段とを備えていることを特徴とする内視鏡装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の内視鏡装置において、
前記湾曲検出手段で検出された湾曲状態を記録再生する記録再生手段を備え、
前記制御部が、前記記録再生手段で再生されるデータに基づいて、前記湾曲動力手段を制御することを特徴とする内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡挿入部を湾曲させる湾曲手段を備える内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被検体内等に挿入することによって、被検体内の深部等を観察したり、必要に応じて処置具を用いることにより、治療処置等も行ったりすることができる内視鏡が医療分野において広く用いられるようになった。また、工業分野においても、ジェットエンジン内部やプラント内部等の検査に内視鏡が広く用いられている。この内視鏡は屈曲した被検体内や機械内部にも挿入できるように、可撓性を有する挿入部を備えていると共に、手元側での操作により湾曲自在となる湾曲部を備えている。
【０００３】
近年では、湾曲部を簡単に湾曲操作できるように、湾曲部の電気的駆動手段を設け、手元側でのスイッチ等を操作することにより、湾曲部を所望する方向に湾曲させる電動湾曲タイプの内視鏡装置や、湾曲部近傍に電磁弁等で制御しながら空気を送り込んで、湾曲部を所望の方向に湾曲させる空気圧湾曲タイプの内視鏡装置も提案されている。
【０００４】
上述したような電動湾曲タイプの内視装置は、一般的には挿入部内にアングルワイヤを備えており、該アングルワイヤの一端部を湾曲部の先端側に固定し、他端部をプーリに連結している。そして、プーリを電動モータにより回転駆動してアングルワイヤを牽引することで、湾曲管部を上下／左右に湾曲できるようになっている。
【０００５】
操作者は、湾曲操作が電動になったことで、例えば、押しボタン、ジョイスティック、トラックボールやタッチパッド等の操作部材を用いて、その方向と角度とを自在に、且つ、簡単に操作できるようになったが、複雑な経路を通った先端部の向きや湾曲方向、湾曲角度は、内視鏡装置から出力される映像をもとに判断をしているため、認識しにくくなっていた。
【０００６】
そこで、湾曲部の湾曲角度を検出した後に、操作部から入力した指示信号と比較をして電動モータを制御すると共に、湾曲状態を操作者に分かり易くモニタに表示させる内視鏡装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
ところで、この種の内視鏡装置は、湾曲部を湾曲操作する際に、主にアングルワイヤを利用している。このアングルワイヤは、電動モータの回転軸（出力軸）に固定されたプーリーに巻回されている。また、電動モータのシャフト部には、ロータリーエンコーダが取り付けられており、このロータリーエンコーダの出力信号をもとにアングルワイヤの牽引移動量が計測されている。そして、この牽引移動量を湾曲部における湾曲角度に換算することで、湾曲角度を割り出し、電動モータを制御すると共にモニタに湾曲情報を表示したりしている。
【０００８】
しかし、アングルワイヤは、長尺な挿入部内に設けられたコイルパイプ内に挿入されており、牽引移動する際にはコイルパイプ内面との間に摩擦が発生する。この摩擦から生じるワイヤ摺動摩擦抵抗力は、アングルワイヤが直線状態では微小であるが、途中にループや曲がり等があると急激に増大することが分かっており、曲がり部分の曲率角度をφ、摩擦係数をμとすると、その張力はｅμφ倍で増大する。そして、アングルワイヤの張力が増大すると、アングルワイヤの伸びも以下の公式のように増大していく。
【０００９】
【数１】
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【００１０】
従って、同じ内視鏡装置の挿入部であっても、直線状態で湾曲させるのと、途中に曲がりやループがある状態で湾曲させるのとではモータの回動量、つまりはロータリーエンコーダの出力が同じであっても、アングルワイヤの伸び量が異なってしまう分、先端の湾曲角度に差が出てしまうものであった。
【００１１】
従来のエンコーダ信号を湾曲角度検出として扱っている内視鏡装置は、アングルワイヤを直線状態とした時の換算をしていることが多く、挿入部途中のループや曲がりによる湾曲角度損失分を補正していない。即ち、従来の内規鏡装置では、モニタに表示していた湾曲状態が実際の湾曲状態に比べて途中のループや曲がりがある分、誤差が生じるものであった。
【００１２】
また、最大湾曲角度も操作側のモータに付属するエンコーダで制御が掛かるため、途中にループや曲がり分、湾曲角度が出ない等の問題があった。
【００１３】
そこで、湾曲部近傍にワイヤ変位センサや歪センサを設けて、湾曲角度検出を行うという電動湾曲式内視鏡が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【００１４】
この電動湾曲式内視鏡では、ワイヤ変位センサが湾曲部近傍のコイルパイプの一部をセンサコイルに置き換え、その上から電気的絶縁材を巻装し、共振用コンデンサに接続させている。またこの部分に対応したワイヤには、磁性体を太くならないように付加し、センサコイルに交流電圧を印加して、インダクタンスの変化からワイヤの牽引移動量を検出している。そして、そのワイヤ牽引量を湾曲角度に換算している。
【００１５】
歪センサにおいては、湾曲部の先端側若しくは根元側のワイヤ、又は、ワイヤ接続部に歪発生体と歪ゲージ若しくは圧電素子等とを設け、アングルワイヤに掛かる張力を検出している。そして、その張力情報を２回積分して位置情報に変換し、さらに位置情報を湾曲角度に換算している。
【００１６】
このように構成することで、挿入部の曲がり具合や負荷状況が変化しても、アングルダウンに対応した調整がなされ、湾曲操作指令に正確に対応した湾曲操作を行うことができる。
【特許文献１】特許第３２０７９０４号公報
【特許文献２】特開２０００−１２６１２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、上記従来の電動湾曲式内視鏡では、以下の課題が残されている。
【００１８】
即ち、センサコイル方式では、センサ部分の構造が複雑で製造し難い上に、検出信号が微小でノイズが乗りやすく誤差が大きくなってしまう不都合があった。また、歪センサ方式では、湾曲部が壁に当たる等、外部からの湾曲負荷が加わった場合には、実際には湾曲していないのに歪ゲージに歪信号が余分に発生してしまい、その結果、正確な湾曲角度を検出することが困難であるという不都合があった。
【００１９】
この発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、挿入部の途中の状態に関係なく、湾曲部を操作者の所望の方向に精度良く向くことができる内視鏡装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記の目的を達成するために、この発明は以下の手段を提供している。
【００２１】
請求項１に係る発明は、被検体内に挿入され、任意の角度に湾曲する湾曲部を先端に有すると共に被検体内を観察する挿入部と、前記湾曲部を湾曲駆動する湾曲動力手段と、ワイヤを有し、前記湾曲動力手段の力を前記湾曲部に伝達する動力伝達手段と、前記湾曲動力手段の動作量を検出する動作量検出手段と、前記湾曲部の湾曲状態を検出する湾曲検出手段と、前記湾曲動力手段の駆動を指示する駆動指示手段と、前記湾曲検出手段による検出結果と、前記駆動指示手段による指示とが一致するように、前記湾曲動力手段を制御する制御部とを備え、前記湾曲検出手段が、前記湾曲部近傍の先端側と基端側とにそれぞれ設けられて、それぞれの位置で加速度を検知する第１の加速度センサ及び第２の加速度センサを備え、両加速度センサで検知された加速度の変動分及び差分に基づいて前記湾曲状態を検出する内視鏡装置を提供する。
【００２２】
この発明に係る内視鏡装置においては、駆動指示手段による指示に基づいて、湾曲動力手段が駆動する。この駆動力は、ワイヤを有する動力伝達手段により湾曲部に伝達される。これにより、湾曲部は駆動指示手段による指示（湾曲角度や湾曲方向等）に基づいて湾曲する。よって、操作者は、挿入部を被検体内に挿入しながら、例えば、所望の部位を観察することができる。
【００２３】
ここで、湾曲操作の際、湾曲検出手段が湾曲部の湾曲状態の検出を行っている。即ち、第１の加速度センサ及び第２の加速度センサで検知した加速度の変動分及び差分に基づいて湾曲部の湾曲角度と湾曲方向を算出して湾曲状態の検出を行っている。
【００２４】
一方で動力伝達手段のワイヤ基端側の牽引量(移動量)は、エンコーダ等の動作量検出手段によって検出を行っている。
【００２５】
そして、制御部はこの湾曲検出手段で検出された湾曲状態（検出結果）と、駆動指示手段で指示された湾曲状態とが一致するように湾曲動力手段を駆動制御する。
【００２６】
ここで、挿入部の基端部と先端部の間にループや曲がり等がある場合、ワイヤとワイヤの外側に配置されるコイルパイプの内面等との間に摺動摩擦が発生する。そして基端部で十分であったワイヤ牽引力は、摩擦力で減少されてワイヤの先端部では弱いものとなってしまう。弱い力では湾曲を掛けきれなくなるため湾曲角度の減少が発生する。
【００２７】
しかし前記制御では、先端部の湾曲角度を加速度センサが直接検出しており、一致するまで、湾曲動力手段を駆動させる。即ち基端部のワイヤ牽引力は途中にループや曲がりがある場合、増大することとなる。
【００２８】
一方で牽引力が大きくなるにつれ、ワイヤの長さ方向の弾性伸びも大きくなっていく。ループや曲がりで増大された牽引力で、ワイヤを強引に牽引すると、いずれはワイヤを破断させてしまうことになる。
【００２９】
そこでワイヤを破断させてしまうことが無いように、ワイヤ基端部にエンコーダ等の動作量検出手段を設けてワイヤの牽引量を監視するようにし、湾曲検出手段で検出された湾曲状態と、湾曲指示手段で指示された湾曲状態とが一致しなくても、ワイヤの牽引量が余り大きな値にならない範囲で制御を行う。
【００３０】
これにより湾曲角度の精度が向上すると共にワイヤ破断を防止する。
【００３１】
また、湾曲精度が向上するので、従来あったセンタリング時の湾曲残りが生じることはない。更に、長期間の使用等により湾曲動作を繰り返し行うことで生じていた、ワイヤの塑性伸びや挿入部全体の縮み等に起因する湾曲角度の劣化（アングルダウンとも言う）に影響されずに確実に湾曲部を所望の状態に湾曲させることができる。
【００３２】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の内視鏡装置において、前記制御部が、前記制御を行う際に前記動作量検出手段で検出する動作量と予め設定された閾値とを比較し、該閾値を超えない範囲で前記湾曲動力手段を制御する内視鏡装置を提供する。
【００３３】
この発明に係る内視鏡装置においては、制御部が湾曲検出手段で検出された湾曲状態（検出結果）と、駆動指示手段で指示された湾曲状態とが一致するように湾曲動力手段を駆動制御する際に、ワイヤを破断させてしまうことが無いように、ワイヤ基端部にエンコーダ等の動作量検出手段を設けてワイヤの牽引量を監視するようにし、湾曲検出手段で検出された湾曲状態と、湾曲指示手段で指示された湾曲状態とが一致しなくても、ワイヤの牽引量が予め設定した閾値以上にならないように制御を行う。
【００３４】
これにより湾曲角度の精度が向上すると共にワイヤ破断防止も確実に行える。
【００３５】
請求項３に係る発明は、被検体内に挿入され、任意の角度に湾曲する湾曲部を先端に有すると共に被検体内を観察する挿入部と、前記湾曲部を湾曲駆動する湾曲動力手段と、ワイヤを有し、前記湾曲動力手段の力を前記湾曲部に伝達する動力伝達手段と、前記ワイヤに作用する力量を検出する力量検出手段と、前記湾曲部の湾曲状態を検出する湾曲検出手段と、前記湾曲動力手段の駆動を指示する駆動指示手段と、前記湾曲検出手段による検出結果と、前記駆動指示手段による指示とが一致するように、前記湾曲動力手段を制御する制御部とを備え、前記湾曲検出手段が、前記湾曲部近傍の先端側と基端側とにそれぞれ設けられて、それぞれの位置で加速度を検知する第１の加速度センサ及び第２の加速度センサを備え、両加速度センサで検知された加速度の変動分及び差分に基づいて前記湾曲状態を検出する内視鏡装置を提供する。
【００３６】
この発明に係る内視鏡装置においては、駆動指示手段による指示に基づいて、湾曲動力手段が駆動する。この駆動力は、ワイヤを有する動力伝達手段により湾曲部に伝達される。これにより、湾曲部は駆動指示手段による指示（湾曲角度や湾曲方向等）に基づいて湾曲する。よって、操作者は、挿入部を被検体内に挿入しながら、例えば、所望の部位を観察することができる。
【００３７】
ここで、湾曲操作の際、湾曲検出手段が湾曲部の湾曲状態の検出を行っている。即ち、第１の加速度センサ及び第２の加速度センサで検知した加速度の変動分及び差分に基づいて湾曲部の湾曲角度と湾曲方向を算出して湾曲状態の検出を行っている。
【００３８】
一方で動力伝達手段のワイヤの主に基端部に作用する力量を、歪ゲージ等の力量検出手段によって検出を行っている。
【００３９】
そして、制御部はこの湾曲検出手段で検出された湾曲状態（検出結果）と、駆動指示手段で指示された湾曲状態とが一致するように湾曲動力手段を駆動制御する。
【００４０】
ここで、基端部と先端部の間にループや曲がり等がある場合、ワイヤとコイルパイプ内面との間に摺動摩擦が発生する。そして基端部で十分であったワイヤ牽引力は、摩擦力で減少されてワイヤの先端部では弱いものとなってしまう。弱い力では湾曲を掛けきれなくなるため湾曲角度の減少が発生する。
【００４１】
しかし前記制御では、先端部の湾曲角度を加速度センサが直接検出しており、一致するまで、湾曲動力手段を駆動させる。即ち基端部のワイヤ牽引力は途中にループや曲がりがある場合、増大することとなる。
【００４２】
一方で牽引力が大きくなるにつれ、ワイヤの長さ方向の弾性伸びも大きくなっていく。ループや曲がりで増大された牽引力で、ワイヤを強引に牽引すると、いずれはワイヤを破断させてしまうことになる。
【００４３】
そこでワイヤを破断させてしまうことが無いように、ワイヤ基端部に歪みゲージ等の力量検出手段を設けてワイヤの牽引力を監視するようにし、湾曲検出手段で検出された湾曲状態と、湾曲指示手段で指示された湾曲状態とが一致しなくても、ワイヤの牽引力が余り大きな値にならない範囲で制御を行う。あらかじめ設定した牽引量の閾値以上牽引しないように制御を行う。
【００４４】
これにより湾曲角度の精度が向上すると共にワイヤ破断を防止する。
【００４５】
また、湾曲精度が向上するので、従来あったセンタリング時の湾曲残りが生じることはない。更に、長期間の使用等により湾曲動作を繰り返し行うことで生じていた、ワイヤの塑性伸びや挿入部全体の縮み等に起因する湾曲角度の劣化（アングルダウンとも言う）に影響されずに確実に湾曲部を所望の状態に湾曲させることができる。
【００４６】
請求項４に係る発明は、請求項３に記載の内視鏡装置において、前記制御部が、前記制御を行う際に前記力量検出手段で検出する力量と予め設定された閾値とを比較し、該閾値を超えない範囲で前記湾曲動力手段を制御する内視鏡装置を提供する。
【００４７】
この発明に係る内視鏡装置においては、制御部が湾曲検出手段で検出された湾曲状態（検出結果）と、駆動指示手段で指示された湾曲状態とが一致するように湾曲動力手段を駆動制御する際に、ワイヤを破断させてしまうことが無いように、ワイヤ基端部に歪みゲージ等の力量検出手段を設けてワイヤの牽引力を監視するようにし、湾曲検出手段で検出された湾曲状態と、湾曲指示手段で指示された湾曲状態とが一致しなくても、ワイヤの牽引力が予め設定した閾値以上にならないように制御を行う。
【００４８】
これにより湾曲角度の精度が向上すると共にワイヤ破断防止も確実に行えるようになる。
【００４９】
請求項５に係る発明は、請求項２又は４に記載の内視鏡装置において、前記制御部が、湾曲動作回数に応じて前記閾値を変化させる内視鏡装置を提供する。
【００５０】
この発明に係る内視鏡装置においては、制御部が湾曲動作回数に応じて破断限界値や張力限界値等の閾値を変化させるので、ワイヤに蓄積する金属疲労に対応することができる。つまり、ワイヤには、湾曲動作回数に応じて牽引動作による弾性変形−通常状態の繰り返しダメージが蓄積されるので、金属疲労が蓄積される。この金属疲労が蓄積されると、ワイヤの強度が低下してしまう。制御部は、この強度の低下に応じて閾値を変化させることができるので、ワイヤの破断等を確実に防止でき、安全性をより高めることができる。
【００５１】
なお、１回の湾曲動作とは、湾曲指示部からの指示を受けて湾曲動力手段が駆動し、湾曲部の湾曲動作が完了するまでの動作である。
【００５２】
請求項６に係る発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載の内視鏡装置において、前記挿入部で観察した観察画像を表示する表示部と、前記第１の加速度センサ又は前記第２の加速度センサで検出された情報のうち、少なくともいずれかの情報を前記表示部に表示させる表示制御手段とを備えている内視鏡装置を提供する。
【００５３】
この発明に係る内視鏡装置においては、操作者が表示部に表示された観察画像を確認しながら作業を行える。そして更に第１の加速度センサや第２の加速度センサで得られた情報を合わせて表示して、より操作者が作業しやすく、間違いのない手術や検査等を行えるようになる。
【００５４】
例えば、加速度センサの検出情報に重力加速度を基準として演算を行い、角度情報を得て、それぞれの重力に対する傾斜角度を表示させる。この湾曲先端部の向きを表示することにより、操作者はＣＣＤで撮像された映像が天地に対し、どの向きで得られているものかを把握することができる。また、湾曲後端部の向きを表示することにより、湾曲状態によらない挿入部の天地に対する向きを把握することができる。
【００５５】
また、第１の加速度センサと第２の加速度センサの差分及び変動分を演算することで湾曲部の湾曲角度と湾曲方向を高精度に計測することができ、その情報を表示部に表示させることで操作者に湾曲操作を行いやすくさせて、作業性の良い手術や検査等を可能とさせている。
【００５６】
請求項７に係る発明は、請求項１から６のいずれか１項に記載の内視鏡装置において、前記湾曲検出手段で検出された湾曲状態を記録再生する記録再生手段を備え、前記制御部が、前記記録再生手段で再生されるデータに基づいて、前記湾曲動力手段を制御する内視鏡装置を提供する。
【００５７】
この発明に係る内視鏡装置においては、記録再生手段を備えているので、容易に湾曲状態を記録したり、以前に記録した湾曲状態を容易に復元したりすることができる。よって、より使い易く利便性が向上する。
【発明の効果】
【００５８】
本発明に係る内視鏡装置によれば、制御部が湾曲検出手段で検出された湾曲状態（検出結果）と、駆動指示手段で指示された湾曲状態とが一致するように湾曲動力手段を制御するので、ワイヤの伸びや挿入部の途中の状態に影響を受けることなく、確実に湾曲部を操作者の所望とする湾曲状態に精度良く湾曲させることができる。
【００５９】
また、湾曲精度が向上するので従来あったセンタリング時の湾曲残りが生じることはない。更に、ワイヤの塑性伸びや挿入部全体の縮み等に起因する湾曲角度の劣化に影響されずに確実に湾曲部を所望の状態に湾曲させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６０】
以下、本発明に係る内視鏡装置の第１実施形態について、図１から図１３を参照して説明する。
【００６１】
本実施形態の内視鏡装置１は、図１に示すように、例えば、ジェットエンジンやプラント用配管、あるいは体腔等の被検体内に挿入され、任意の角度に湾曲する湾曲部２を先端に有すると共に被検体内を観察する挿入部３と、湾曲部２を湾曲駆動する湾曲動力手段４と、アングルワイヤ(ワイヤ)５ａ、５ｂを有し、湾曲動力手段４の力を湾曲部２に伝達する動力伝達手段６と、湾曲動力手段４の動作量を検出するロータリーエンコーダ（動作量検出手段）７ａ、７ｂと、湾曲部２の湾曲状態を検出する湾曲検出手段８と、湾曲動力手段４の駆動を指示する操作部（駆動指示手段）９と、湾曲検出手段８による検出結果（湾曲状態）と、操作部９による指示（湾曲状態）とが一致するように湾曲動力手段４を制御する制御回路（制御部）１０とを備えている。
【００６２】
なお、図１においては、湾曲機構に係る部分のみを抽出して図示しており、照明系等については図示を省略している。
【００６３】
上記挿入部３は、先端側から順に硬質の湾曲先端部１５、上記湾曲部２、硬質の湾曲後端部１６及び可撓性を有する可撓管部１７が連接されたものであり、全体的に細長形状に形成されている。また、挿入部３の基端は、本体部１８に連結されている。
【００６４】
この本体部１８は、駆動部ユニット１９と制御部ユニット２０とから構成されている。駆動部ユニット１９には、一対のプーリ２１ａ、２１ｂ、電動モータ２２ａ、２２ｂ及びロータリーエンコーダ７ａ、７ｂがそれぞれ内蔵されている。また、制御部ユニット２０には、制御回路１０、モータドライバ２３、ＣＣＵ２４及びメモリ２６が内蔵されており、操作リモコン２７で構成された操作部９が制御回路１０に連結されている。この操作リモコン２７には、湾曲部２の湾曲を遠隔操作するアングルスイッチ２８が設けられている。
【００６５】
また、本実施形態の内視鏡装置１は、挿入部３で観察した観察画像を表示するモニタ２９で構成された表示部３０を備えており、信号ケーブルを介して本体部１８に連結されている。
【００６６】
上記湾曲先端部１５には、被検体内の被写体像を撮像するＣＣＤ等の固体撮像素子３５とレンズ３６とが設けられており、信号ケーブルを介して本体部１８内に設けられたＣＣＵ２４に接続されている。固体撮像素子３５で撮像された映像信号は、プリアンプ３７で増幅され、ＣＣＵ２４で処理された後、モニタ２９に観察画像信号として出力されるようになっている。
【００６７】
上記湾曲部２は、図２に示すように、挿入部３の長手軸方向に並べた複数の湾曲コマ４０を有している。この湾曲コマ４０は、隣接する湾曲コマ４０同士と円弧形状部４１で当接しており、その円弧形状部４１は上下方向と左右方向とが互いに交互に連なる（隣接する）ように配置されている。また、湾曲コマ４０には、図３に示すように、それぞれ４個の小穴４２が設けられており、この小穴４２にアングルワイヤ５ａ、５ｂが挿通されている。また、アングルワイヤ５ａ、５ｂの一端部は、湾曲先端部１５の最先端のコマ（図示せず）の内側管部にロー付けされている。
【００６８】
湾曲コマ４０の外側には、図２に示すように、内側から順に筒状の内ブレード４３、Ａゴム４４、外ブレード４５が被嵌されており、これらで管状の湾曲部２を構成している。
そして、アングルワイヤ５ａ、５ｂを湾曲後端部１６側から牽引することで、牽引する側に全体的に湾曲する湾曲機構を構成している。なお、アングルワイヤは、上下左右方向に４本配備されており、湾曲向きを４方向に向けて自在に操作可能にしている。
【００６９】
また、湾曲後端部１６のマエクチガネ４６の管内部には、コイルパイプ４７がロー付けされている。このコイルパイプ４７は、可撓管部１７内を通り本体部１８まで導かれている。このコイルパイプ４７としては、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）製のコイル素線を密にコイル状に巻いて形成したものであり、アングルワイヤ５ａ、５ｂが１本入る程度の内径を有している。そして、このコイルパイプ４７内に、それぞれアングルワイヤ５ａ、５ｂが挿通されている。
【００７０】
また、可撓管部１７は、外部からある程度の圧力を受けても内蔵物が潰されないように、外径方向に強度を有しつつ、同時に可撓性を有するように構成されている。
【００７１】
また、図１に示すように、駆動部ユニット１９には上側のアングルワイヤ５ａと下側のアングルワイヤ（図示せず）とをそれぞれ両端に連結したワイヤが外周に巻回された上下湾曲用のプーリ２１ａと、左側のアングルワイヤ５ｂと右側のアングルワイヤ（図示せず）とをそれぞれ両端に連結したワイヤが外周に巻回された左右湾曲用のプーリ２１ｂとが設置されている。これら一対のプーリ２１ａ、２１ｂは、電動モータ２２ａ、２２ｂにより正逆自在に回転させられる。また、電動モータ２２ａ、２２ｂは、制御回路１０より制御出力された信号がモータドライバ２３に伝わり、該モータドライバ２３の指令により駆動させられるようになっている。即ち、モータドライバ２３及び電動モータ２２ａ、２２ｂは、上記湾曲動力手段４を構成し、プーリ２１ａ、２１ｂ及びアングルワイヤ５ａ、５ｂは、湾曲動力手段４の力を湾曲部２に伝達する上記動力伝達手段６を構成している。
【００７２】
また、電動モータ２２ａ、２２ｂのシャフトには、それぞれ上記ロータリーエンコーダ７ａ、７ｂが取り付けられており、該ロータリーエンコーダ７ａ、７ｂは電動モータ２２ａ、２２ｂの回転量及び回転方向を検出し、その出力信号を制御回路１０に送っている。
即ち、ロータリーエンコーダ７ａ、７ｂは、湾曲動力手段４の動作量を検出して、検出値を制御回路１０に送っている。
【００７３】
上記操作部９は、操作リモコン２７によって構成されている。この操作リモコン２７には、押しボタン等により構成されるアングルスイッチ２８が設けられており、信号ケーブルを介して制御回路１０に接続されている。そして、アングルスイッチ２８は、上下左右方向及び任意の斜め上下左右方向の湾曲角度情報と湾曲量の指示とができるようになっており、アングルスイッチ２８の指示に基づいて電動モータ２２ａ、２２ｂの制御が行われるようになっている。
【００７４】
また、湾曲部２の先端側硬質部である湾曲先端部１５の内部（湾曲部２近傍の先端側）と、湾曲部２の後端側硬質部である湾曲後端部１６の内部（湾曲部２近傍の基端側）とには、それぞれの位置で加速度を検知する加速度センサ（第１の加速度センサ、第２の加速度センサ）５０、５１が設けられており、信号ケーブルを介して制御回路１０に接続されている。そして、それぞれの加速度センサ５０、５１は、湾曲先端部１５で発生している加速度と湾曲後端部１６で発生している加速度とを随時検出し、近傍に設けられたプリアンプ５２、５３で信号増幅した後、制御回路１０に情報を出力している。
【００７５】
それぞれの加速度センサ５０、５１で検出されたＸ、Ｙ、Ｚの３軸方向の加速度信号は、プリアンプ増幅分を還元し、重力加速度を基準として演算式を用いて各方向成分の変位量に変換される。そして、制御回路１０は、図４に示すように、湾曲先端部１５の角度と湾曲後端部１６の角度との差分を取り、各方向成分の後端側に対する先端側の角度移動量を算出する。算出されたＸ、Ｙ、Ｚ方向の角度移動量は、図５に示すように、湾曲角度θと湾曲方向Ｗとに変換される。これにより、湾曲状態が検出される。即ち、制御回路１０は、両加速度センサ５０、５１で検知された加速度の変動分及び差分に基づいて、湾曲状態の検出を随時行っている。これら両加速度センサ５０、５１及び制御回路１０は、上記湾曲検出手段８を構成している。
【００７６】
また、制御回路１０は、図示しない比較部を有しており、操作部９で入力された湾曲指示（湾曲状態）と、両加速度センサ５０、５１から検出された湾曲状態とを比較し、操作部９で入力された湾曲指示（指令）に一致するように湾曲動力手段４を制御している。
【００７７】
また、比較部には、アングルワイヤ５ａ、５ｂの破断限界値（閾値）、即ち、ロータリーエンコーダ７ａ、７ｂの牽引量限界値が予め設定されており、湾曲動力手段４の制御を行う際に、ロータリーエンコーダ７ａ、７ｂで検出する実際の動作量（牽引量）と限界値との比較を行って、この限界値を超えない範囲で湾曲動力手段４を制御するようになっている。
【００７８】
また、ＣＣＵ２４は、加速度センサ５０、５１で検出された情報のうち、少なくともいずれかの情報をモニタ２９に表示させる表示制御手段として機能するようになっている。
【００７９】
また、操作リモコン２７には、湾曲状態を記録する記録ボタン５５が設けられている。
この記録ボタン５５を押すことで、制御回路１０はそのときの加速度センサ５０、５１の加速度情報をメモリ２６に書き込む。この情報は、操作者が消去操作をするまで記憶される。また、操作リモコン２７には、メモリ２６に記憶された加速度情報を再生する再生ボタン５６も設けられており、該再生ボタン５６を押すことで、メモリ２６に記憶された湾曲状態が復元されるようになっている。  
【００８０】
即ち、記録ボタン５５、再生ボタン５６及びメモリ２６は、湾曲検出手段８で検出された湾曲状態を記録再生する記録再生手段５７を構成しており、制御回路１０が、この記録再生手段５７で再生されるデータに基づいて湾曲動力手段４を制御するようになっている。更に、操作リモコン２７には、操作者によってＯＮ／ＯＦＦを選択可能な切り替え式の高精度補正ボタン５８が設けられている。この高精度補正ボタン５８については、後に詳細に説明する。
【００８１】
このように構成された内視鏡装置１により、挿入部３を被検体内に挿入し、湾曲部２を所望の位置に湾曲させながら被検体内を観察する場合について図６のフローチャートを参照しながら以下に説明する。
【００８２】
まず、操作リモコン２７のアングルスイッチ２８を数秒間押し込み、湾曲方向及び湾曲量の指示を出す（ステップＳ１）。このアングルスイッチ２８からの湾曲指示信号は、制御部ユニット２０の制御回路１０へ入力される。これを受けて制御回路１０は、アングルスイッチ２８の押し込み時間と押し込み方向とから、湾曲角度及び湾曲方向の割り出しを行う（ステップＳ２）。
【００８３】
次に、加速度センサ５０，５１により、現状(現時点)の湾曲角度及び湾曲方向がどのようになっているかを測定する（ステップＳ３）。
【００８４】
そして、現状の湾曲角度及び湾曲方向の値が、ステップＳ２で割り出した湾曲目標値（湾曲角度値及び湾曲方向値）と一致しているかどうかを判断する（ステップＳ４）。現状の湾曲角度等が湾曲目標値に一致する場合にはステップＳ８へ移行し、一致しない場合にはステップＳ５へ移行する。
【００８５】
ステップＳ８では、モータドライバ２３に停止用の制御信号を送り、湾曲動力手段４の動作を停止させる。そして、ここでは、電動モータ２２ａ、２２ｂを現状位置に停止させる。
【００８６】
ステップＳ５では、エンコーダ７ａ、７ｂでそれぞれ電動モータ２２ａ、２２ｂの回転数を測定し（ステップＳ５）、それら電動モータの回転数値が、予め設定された閾値に達しているかを判断する（ステップＳ６）。電動モータの回転数値が閾値に達していない場合には、ステップＳ７へ移行し、達している場合には前記ステップＳ８へ移行する。
【００８７】
ステップＳ７では、湾曲目標値と現状の湾曲状態との偏差に応じてモータドライバ２３に制御信号を送り、電動モータ２２ａ、２２ｂを駆動させる。そして、ステップＳ３に戻り、上記工程（ステップＳ３〜ステップＳ７）を繰り返す。
【００８８】
上下用の電動モータ２２ａ及びまたは左右用の電動モータ２２ｂが駆動すると、電動モータの出力軸に固定されたプーリ２１ａ、２１ｂが回転し、プーリ２１ａ、２１ｂに巻回されたアングルワイヤ５ａ、５ｂが牽引される。このアングルワイヤ５ａ、５ｂの牽引により、湾曲部２が所望の湾曲目標値へ近づくよう湾曲する。
【００８９】
そして、電動モータの回転数値、言い換えれば、アングルワイヤ５ａ、５ｂの牽引量が予め設定された値に達しない限り、上記工程（ステップＳ３〜ステップＳ７）が繰り返されてステップＳ７が実行されることとなり、湾曲状態が湾曲目標値に一致した時点で、ステップＳ８が実行されて湾曲動作が終了する。
【００９０】
これにより、操作者は、挿入部３を被検体内に挿入しながら、所望の部位を観察することができる。
【００９１】
ここで、内視鏡を使用するときには、挿入部３は必ずしも真っ直ぐの状態であるとは限らない。即ち、アングルワイヤ牽引部と湾曲部２との間に、ループや曲がり等が発生していることがある。挿入部３にループや曲がり等が発生しているということは、その中に挿通されているコイルパイプ４７やアングルワイヤ５ａ、５ｂにも同様にループや曲がり等が発生している。このような状態で湾曲動作を行った場合には、アングルワイヤ５ａ、５ｂはコイルパイプ４７の内面から摺動摩擦抵抗を受ける。そして、アングルワイヤ５ａ、５ｂの張力は前述した通り、ｅμφ倍で増大し、アングルワイヤ５ａ、５ｂの伸びが張力増大分だけ増大してしまう。
【００９２】
可撓管部１７でアングルワイヤ５ａ、５ｂの伸びが発生するということは、図７に示すように、同一の内視鏡で電動モータ２２ａ、２２ｂの回転量が同じであっても、湾曲部２の湾曲量に差が出るということである。従って、電動モータ２２ａ、２２ｂの回転量を検出しながら、先端の湾曲状態を目標の角度に維持させる制御は困難であった。なお、この現象は挿入部３が長尺な内視鏡において特に顕著となる。
【００９３】
ところが本実施形態の内視鏡装置１では、湾曲先端部１５及び湾曲後端部１６にそれぞれ加速度センサ５０、５１を設けて、湾曲状態の検出を行っている。これにより、アングルワイヤ５ａ、５ｂの伸び等に関係なく、常に正確な湾曲状態の検出を行える。そして、前述したようにステップＳ４では、現状の湾曲角度及び湾曲方向が、操作部９から入力された指示値と合致するかどうかを判断し、両者の差分が“０”になるように、即ち、演算した値が指示値に一致するまで電動モータ２２ａ、２２ｂを駆動させる（ステップＳ７）。そして、制御回路１０は、演算した値が指示値に一致したときに、モータドライバ２３を介して電動モータ２２ａ、２２ｂを停止させる（ステップＳ８）。この結果、アングルワイヤ５ａ、５ｂの伸びや挿入部３の途中の状態に関係なく、確実に湾曲部２を目標とする指示値まで精度良く正確に湾曲させることができる。
【００９４】
ここで、挿入部３途中のループや曲がりの量が非常に大きい状態で、目標とする角度に達するまで電動モータ２２ａ、２２ｂを駆動させ続けた場合には、摺動抵抗の増大からアングルワイヤ５ａ、５ｂに発生する張力も増大して、アングルワイヤ５ａ、５ｂが破断する恐れがある。
【００９５】
この点においても本実施形態の内視鏡装置１では、ロータリーエンコーダ７ａ、７ｂで検出した湾曲動力手段４の動作量、即ち、電動モータ２２ａ、２２ｂの回転量を通じて得られたアングルワイヤ５ａ、５ｂの牽引量を、ステップＳ６にて、所定の牽引量に達しかどうか、つまり、電動モータの回転数が所定の閾値に達したかどうかを判断している。そして、制御回路１０は、アングルワイヤ５ａ、５ｂの牽引量が限界値に達したときには、目標角度に達する前であったとしても電動モータ２２ａ、２２ｂの駆動を停止させる（ステップＳ８）。これにより、アングルワイヤ５ａ、５ｂの破断を防止でき、安全性をより高めることができる。
【００９６】
また、本実施形態の内視鏡装置１では、湾曲先端部１５及び湾曲後端部１６それぞれの加速度センサ５０、５１の検出情報に、重力加速度を基準として演算を行って角度情報を算出し、図８（ａ）に示すように、ＣＣＵ２４がそれぞれの重力に対する傾斜角度をモニタ２９に表示させている。操作者は、このモニタ２９に表示された湾曲先端部１５の向きにより、固体撮像素子３５で撮像された被検体内の観察画像が天地に対しどの向きで撮影されたものであるかを容易に把握することができる。また、同時に操作者は、モニタ２９に表示された湾曲後端部１６の向きにより、湾曲状態によらない挿入部３の天地に対する向きを把握することができる。
【００９７】
このように、操作者は、挿入部３の途中の状態に関係なく、一目で湾曲部２の湾曲状態を高精度に把握することができ、操作性の向上化を図ることができる。
【００９８】
更に、図８（ｂ）に示すように、ＣＣＵ２４は、高精度に検出されている湾曲部２の湾曲角度θと湾曲方向Ｗとをモニタ２９に表示させることもできる。このように、正確で様々な湾曲部２やその近傍の状態情報を操作者に提供でき、操作者に湾曲操作を行い易くさせて、作業性の良い手術や検査等を可能にすることができる。
【００９９】
また、本実施形態の内視鏡装置１では、操作リモコン２７に記録ボタン５５及び再生ボタン５６が設けられているので、容易に湾曲状態を記録したり、以前に記録した湾曲状態を容易に復元したりすることができる。よって、より使い易く利便性が向上する。特に、センタリングデバイス等で湾曲後端部１６が固定された状態で繰り返し検査を行うような場合には、有効な機能となる。
【０１００】
上述したように、本実施形態の内視鏡装置１によれば、制御回路１０が湾曲検出手段８で検出された湾曲状態と、操作部９のアングルスイッチ２８で指示された湾曲状態とが一致するように湾曲動力手段４を制御するので、アングルワイヤ５ａ、５ｂの伸びや挿入部３の途中の状態に影響を受けることなく、確実に湾曲部２を操作者の所望とする湾曲状態に精度良く湾曲させることができる。また、湾曲精度が向上するので従来あったセンタリング時の湾曲残りが生じることはない。更に、アングルワイヤ５ａ、５ｂの塑性伸びや挿入部３全体の縮み等に起因する湾曲角度の劣化に影響されずに確実に湾曲部２を所望の状態に湾曲させることができる。また、これらの情報がモニタ２９に表示されるので、操作者が湾曲操作し易く、作業性の良い手術や検査等を行うことができる。
【０１０１】
また、本実施形態の内視鏡装置１では、操作リモコン２７に高精度補正ボタン５８が設けられているので、より高精度な湾曲部２の湾曲角度の制御が可能となる。
【０１０２】
図９は、湾曲動作時の電動モータ２２ａ、２２ｂと湾曲部２の動作との関係を示した図である。このときの挿入部３は、図７(ｂ)に示すようにループがある状態である。ループがある状態で湾曲動作をさせると、電動モータ２２ａ、２２ｂの動作と湾曲動作とに時間的なズレが発生する。これは前述したように、アングルワイヤ５ａ、５ｂとコイルパイプ４７内面とで発生している摺動性摩擦に起因する現象であり、挿入部３が長く、図１０に示すようなループや曲がり部分の角度φが大きいほど顕著に発生する現象である。本実施形態の内視鏡装置１は、特にこの現象に対して対策を講じたものである。
【０１０３】
この場合の制御回路１０のフローチャートを図１１に示す。上述したモータ停止までの制御を行った後、高精度補正ボタン５８のＯＮ／ＯＦＦ状態を検出する（ステップＳ２０）。ここでＯＮとなっていた場合には、第２の制御フェーズに移行する。即ち、まず湾曲先端部１５の加速度センサ５０で検出された加速度に基づいて速度を算出し（ステップＳ２１）、この算出した速度が予め設定された設定速度に対して以下かどうか判断する（ステップＳ２２）。その結果、設定速度よりも速い速度で動いていると判断した場合には、５００ｍｓｅｃ待った（ステップＳ２３）後、再びステップＳ２１に戻り、算出した速度が予め設定された設定速度に対して以下かどうか判断する。そして、設定速度以下となった場合には、もう一度湾曲方向及び湾曲量の指示を出し（ステップＳ２４）、この指示信号を受けて制御回路１０では、アングルスイッチ２８の押し込み時間と押し込み方向とから、湾曲角度及び湾曲方向の割り出しを行う（ステップＳ２５）。
【０１０４】
そして、前述した工程(ステップＳ３〜Ｓ８)と同様な内容の工程（ステップＳ２６〜Ｓ３１）を経ながら、現状(現時点)の湾曲角度及び湾曲方向がどのようになっているかを測定し、（ステップＳ２６）、現状の湾曲角度及び湾曲方向の値が、ステップＳ２５で割り出した湾曲目標値（湾曲角度値及び湾曲方向値）と一致しているかどうかを判断しながら（ステップＳ２７〜Ｓ３１）、湾曲角度の補正動作を行う。ここで、湾曲角度及び湾曲方向が目標とする入力指令角度及び入力指令方向となったら動作完了となる。
【０１０５】
このように高精度補正ボタン５８を利用することで、電動モータ２２ａ、２２ｂと湾曲動作との時間的なズレを極力なくすことができる。なお、高精度補正ボタン５８の設定速度は、図１２に示すように事前（予め）に操作者に選択可能とさせておけば構わない。
【０１０６】
また、上記第１実施形態において、湾曲動作に応じて閾値を変化させるように制御回路１０を設定しても構わない。
【０１０７】
即ち、湾曲操作を行った回数をメモリ２６に記録させる。なお、湾曲操作を行った回数とは、操作リモコン２７のアングルスイッチ２８を押してから、湾曲動作を行って、動作完了するまでの動作を１回とするものであり、操作者が電源を切っても“０”に戻ることなく、リセットを掛けるまで累積されていくものである。そして、この湾曲操作回数に基づいて、比較部に予め設定してあるアングルワイヤ５ａ、５ｂの破断限界値、即ち、ロータリーエンコーダ７ａ、７ｂの牽引量限界値を、図１３に示すように可変させる制御を行う。
【０１０８】
このように、湾曲動作回数に応じて閾値を変化させることができるので、アングルワイヤ５ａ、５ｂに蓄積する金属疲労に対応することができる。つまり、アングルワイヤ５ａ、５ｂには、湾曲動作回数に応じて牽引動作による弾性変形一通常状態の繰り返しダメージが蓄積されるので、金属疲労が蓄積される。この金属疲労が蓄積されると、アングルワイヤ５ａ、５ｂの強度（破断張力）が低下してしまう。制御回路１０は、この強度の低下に応じて閾値を変化させることができるので、アングルワイヤ５ａ、５ｂに対して過大な張力を与えることを防止して、アングルワイヤ５ａ、５ｂの破断を確実に防止することができる。よって、安全性をより高めることができる。
【０１０９】
更に、上記実施形態では、湾曲の限界値をロータリーエンコーダ７ａ、７ｂの牽引量の限界値としたが、この場合に限られず、図９に示すようにアングルワイヤ５ａ、５ｂの伸びを検出して、その伸び量に対するアングルワイヤ５ａ、５ｂ全長の割合をパラメータとし、それに対する制限値として閾値を設定しても構わない。この場合においても上述したように金属疲労を考慮し、その割合制限を湾曲操作回数に従って可変させる制御が可能である。
【０１１０】
次に、本発明に係る内視鏡装置１の第２実施形態を、図１４から図１６を参照して以下に説明する。なお、この第２実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
【０１１１】
第２実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、ロータリーエンコーダ７ａ、７ｂにより電動モータ２２ａ、２２ｂの回転量を検出することで、アングルワイヤ５ａ、５ｂに作用する張力を検出したが、第２実施形態の内視鏡装置７０では、図１４に示すように、駆動部ユニット１９と挿入部３との間に設けられ、アングルワイヤ５ａ、５ｂに作用する張力（力量）を直接的に検出する歪測定部（力量検出手段）７１により張力を検出する点である。
【０１１２】
本実施形態のアングルワイヤ５ａ、５ｂは、プーリ２１ａ、２１ｂと挿入部３との間で分割されていると共に、図１５に示すように端部にはそれぞれ調整ネジ７２が半田付けにて固着されている。そして、２つの調整ネジ７２に、歪発生体７３が螺合により連結されている。この歪発生体７３の中間部はくびれており、左右から引っ張り荷重が加わるとその部分に歪が発生するようになっている。この歪発生体７３の歪発生部分７４には、歪ゲージ７５が固着されており、アングルワイヤ５ａ、５ｂがプーリ２１ａ、２１ｂによって牽引されて発生する歪量を検出するようになっている。
【０１１３】
また、歪ゲージ７５の近傍には、図１４に示すように、それぞれプリアンプ７６ａ、７６ｂが設けられており、歪ゲージ７５から出力された信号がプリアンプ７６ａ、７６ｂを介して制御回路１０に入力されるようになっている。
【０１１４】
制御回路１０では、検出された歪量に基づいてアングルワイヤ５ａ、５ｂの張力を算出している。なお、この歪ゲージ７５は、例えば、圧電素子に置き換えてもよく、歪が発生することによって圧電素子から出力される電圧を検出し、制御回路１０でアングルワイヤ５ａ、５ｂの張力を算出するように構成しても構わない。
【０１１５】
このように構成された内視鏡装置７０の場合には、制御回路１０は、図１６に示すように、操作リモコン２７からの湾曲方向及び湾曲量の湾曲指示が出され（ステップＳ４１）、制御回路１０は、この湾曲指示を受けとると、湾曲角度及び湾曲方向の割り出しを行い（ステップＳ４２）、次いで、湾曲部２の現状の湾曲状態の情報を加速度センサ５０、５１より入手し、現状の湾曲角度及び湾曲方向の値が、ステップＳ４２で割り出した湾曲目標値（湾曲角度値及び湾曲方向値）と一致しているかどうか判断する（ステップＳ４４）
。この判断の結果、現状の湾曲角度及び湾曲方向の値が、ステップＳ４２で割り出した湾曲目標値と一致した場合には電動モータ２２ａ、２２ｂを停止して湾曲動作を終了（ステップＳ４８）するが、一致していない場合には歪測定部７１よりアングルワイヤ５ａ、５ｂの歪量情報を入手して、この歪量情報を張力に換算して（ステップＳ４５）、その値が予め設定しておいた張力限界値（閾値）に達したかどうか判断する（ステップＳ４６）。
【０１１６】
その結果、張力限界値に達していた場合には、電動モータ２２ａ、２２ｂを止めて湾曲動作を終了（ステップＳ４８）するが、達していない場合には電動モータ２２ａ、２２ｂを指令値に近づけるように駆動させる（ステップＳ４７）。駆動した電動モータ２２ａ、２２ｂは、プーリ２１ａ、２１ｂを介してアングルワイヤ５ａ、５ｂを牽引し、湾曲部２を湾曲させる。湾曲部２には、湾曲先端部１５と湾曲後端部１６とにそれぞれ加速度センサ５０、５１が配置されており、２つの加速度センサ５０、５１の変動分及び差分より湾曲情報を得ることができるようになっている。
【０１１７】
このように、制御回路１０では、操作リモコン２７からの指令により電動モータ２２ａ、２２ｂを駆動させるため、歪ゲージ７５を用いたアングルワイヤ５ａ、５ｂの張力限界を監視するとともに、湾曲部２の湾曲角度を監視する制御を行っている。
【０１１８】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【０１１９】
例えば、上記各実施形態では、制御回路の比較部に予め閾値を設定し、該閾値との比較を行う構成としたが、この構成に限らず、単に湾曲検出手段で検出した湾曲状態が操作部で入力された湾曲状態に一致するように湾曲動力手段を制御するように構成しても構わない。こうすることで、構成の単純化を図ることができる。但し、閾値を比較部に予め設定する構成がより好ましい。
【０１２０】
また、湾曲指令の入力方法は従来タッチパッドやジョイスティック等のアナログ手段であったが、角度制御できる最小分解能を最小ステップとして数字を直接入力するデジタル入力手段とすることで、さらなる操作性の向上を図ることができる。
【０１２１】
また、湾曲部を目的の角度にできない場合には、モニタ上にその原因をエラー表示させることで、操作者に対して湾曲操作をより扱い易くさせることができる。  
【０１２２】
更に、加速度センサの代わりに振動ジャイロや地磁気センサを用いても構わない。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本発明に係る内視鏡装置の第１実施形態を示す構成ブロック図である。
【図２】図１に示す内視鏡装置の湾曲部の断面図である。
【図３】図２に示す湾曲コマの断面図である。
【図４】湾曲先端部及び湾曲後端部に設けられた加速度センサにより、湾曲部の湾曲角度を算出した状態を示す図である。
【図５】湾曲先端部及び湾曲後端部に設けられた加速度センサにより、湾曲角度と湾曲方向とを算出した状態を示す図である。
【図６】図１に示す内視鏡装置により、湾曲部を湾曲操作する際のフローチャートである。
【図７】挿入部のループ状態と湾曲角度とに関する説明に用いる図であって、（ａ）は湾曲部がループしていない状態であり、（ｂ）は湾曲部がループしている状態を示す図である。
【図８】モニタ上に表示された湾曲状態の一例を示す図であって、（ａ）は湾曲先端部及び湾曲後端部の向きが表示された状態を示し、（ｂ）は湾曲角度及び湾曲方向が表示された状態を示す図である。
【図９】電動モータの動作と湾曲部の湾曲動作との関係を示した図である。
【図１０】湾曲部のループや曲がりの角度を示した図である。
【図１１】図１に示す内視鏡装置を、高精度補正ボタンを利用して高精度に湾曲操作する際のフローチャートである。
【図１２】高精度補正ボタンの精度段階を予め設定する場合の設定速度図である。
【図１３】湾曲回数とロータリーエンコーダのパルス数との関係を示した図である。
【図１４】本発明に係る内視鏡装置の第２実施形態を示す構成ブロック図である。
【図１５】図１４に示す内視鏡装置の歪測定部を示す図であって、（ａ）は調整ネジを歪発生体に固定する前の状態を示し、（ｂ）は調整ネジを歪発生体に固定した状態を示す図である。
【図１６】図１４に示す内視鏡装置により、湾曲部を湾曲操作する際のフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２４】
１、７０内視鏡装置  ２湾曲部  ３挿入部  ４湾曲動力手段  ５ａ、５ｂアングルワイヤ（ワイヤ）  ６動力伝達手段  ７ａ、７ｂロータリーエンコーダ（動作量検出手段）  ８湾曲検出手段  ９操作部（駆動指示手段）  １０制御回路（制御部）  ２４ＣＣＵ（表示制御手段）  ３０表示部  ５０加速度センサ（第１の加速度センサ）  ５１加速度センサ（第２の加速度センサ）  ５７記録再生手段  ７１歪測定部（力量検出手段）  
【図１】
2006314775.tif 000004
【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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