(57)【要約】【課題】挿入管の湾曲形状をより精度良く検出可能な内視鏡装置を提供する。【解決手段】可撓性の挿入管を有する内視鏡と、検出光を伝搬する光ファイバと、光ファイバの少なくとも一部に設けられた被検出部とを有し、光ファイバの湾曲時に光ファイバの湾曲形状の変化に応じて被検出部を経た検出光の特性が変化することに基づいて挿入管の湾曲形状を検出する湾曲形状検出センサと、を具備する内視鏡装置である。光ファイバの一部、又は光ファイバが挿通されるガイド部材の一部が、挿入管を構成している構成部材の中でねじり剛性の大きい構成部材に保持されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性の挿入管を有する内視鏡と、
検出光を伝搬する光ファイバと、前記光ファイバの少なくとも一部に設けられた被検出部とを有し、前記光ファイバの湾曲時に前記光ファイバの湾曲形状の変化に応じて前記被検出部を経た前記検出光の特性が変化することに基づいて前記挿入管の湾曲形状を検出する湾曲形状検出センサと、を具備し、
前記光ファイバの一部、又は前記光ファイバが挿通されるガイド部材の一部が、前記挿入管を構成している構成部材の中でねじり剛性の大きい構成部材に保持されていることを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
前記ねじり剛性の大きい構成部材の直径は、前記挿入管を構成している他の構成部材の直径と比較して大きいことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項３】
前記光ファイバの一部又は前記ガイド部材の一部を保持する構成部材は、チャンネルチューブであることを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。
【請求項４】
前記光ファイバの一部又は前記ガイド部材の一部を保持する構成部材は、前記挿入管を湾曲可能に形成する複数の筒状外殻構成部材であることを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。
【請求項５】
前記光ファイバの一部又は前記ガイド部材の一部は、前記複数の筒状外殻構成部材の１つにのみ固定して保持され、他の筒状外殻構成部材に対して軸方向に摺動可能であることを特徴とする請求項４に記載の内視鏡装置。
【請求項６】
前記１つの筒状外殻構成部材は、前記被検出部の近傍に位置していることを特徴とする請求項５に記載の内視鏡装置。
【請求項７】
前記ガイド部材は、前記チャンネルチューブに１点で固定して保持され、前記光ファイバは前記ガイド部材内を軸方向に摺動可能であることを特徴とする請求項３に記載の内視鏡装置。
【請求項８】
前記ガイド部材を固定して保持する１点は、前記被検出部の近傍に位置していることを特徴とする請求項７に記載の内視鏡装置。
【請求項９】
前記ねじり剛性の大きい構成部材は、前記光ファイバの２倍以上のねじり剛性を有することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項１０】
前記ねじり剛性の大きい構成部材は、筒状外殻構成部材、チャンネルチューブ、ライトガイド、イメージガイド、電気信号用配線、電力供給用配線、送気管、送水管、操作ワイヤから選択されることを特徴とする請求項１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、内視鏡の先端挿入管の湾曲形状を検出する湾曲形状検出センサを備えた内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被挿入体に挿入される細長い先端挿入管を備えた内視鏡において、先端挿入管に湾曲形状検出センサを組み込んで先端挿入管の湾曲形状（湾曲角度や湾曲方向）を検出することが知られている。このような湾曲形状検出センサには、湾曲形状を検出するための被検出部が設けられており、被検出部での検出光の変化量を光検出部で検出することにより、先端挿入管の湾曲形状が検出される。
【０００３】
例えば、特許文献１には、ライトガイドと、曲率検出ファイバと、フィルタと、受光素子とを有する内視鏡装置が開示されている。この内視鏡装置では、内視鏡の挿入管内を通っているライトガイドの外周面に複数の曲率検出ファイバが配置され、ライトガイド及び曲率検出ファイバが挿入管に沿って先端まで延びている。フィルタは、ライトガイドの出射端と曲率検出ファイバの入射端とを覆っている。また、曲率検出ファイバの所定の位置の所定の向きに被検出部が設けられている。
【０００４】
この内視鏡装置では、光源からライトガイドの入射端に出射された光がライトガイドの出射端からフィルタを介して曲率検出ファイバの入射端に導光されて、導光する光の一部が被検出部を通過したときに損失する。そして、曲率検出ファイバの出射端から受光した受光量に基づいて、受光素子が被検出部における曲率検出ファイバの湾曲形状を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−４４４０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の内視鏡装置では、ライトガイドの外周面に曲率検出ファイバが配置されている。この内視鏡装置において挿入管を湾曲させると、挿入管に内蔵されたライトガイド及び曲率検出ファイバもその湾曲に倣って湾曲する。従って、被検出部における曲率検出ファイバの湾曲形状を検出することにより挿入管の湾曲形状を検出することが可能である。
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の内視鏡装置では、ライトガイドが複数の光ファイバによって形成されているので、ライトガイドがフレキシブルに湾曲可能であると同時に、ねじれが発生する可能性がある。例えば、内視鏡は、通常、繰り返し使用する医療機器であるから、湾曲動作を繰り返し行っているうちにライトガイドが挿入管内の他の内蔵物（例えば、処置具を挿通するためのチャネルチューブ、イメージセンサに接続された電気ケーブル、送気や送水用のチューブ等）と接触したりこのような内蔵物に押圧されたりして、ライトガイドにねじれが発生する可能性がある。
【０００８】
ライトガイドにねじれが発生すると、ライトガイドに保持された曲率検出ファイバにもねじれが発生する。曲率検出ファイバにねじれが発生すると、曲率検出ファイバに設けられた被検出部の向きが所望の向きからずれてしまう。被検出部の向きが所望の向きからずれると、被検出部における検出光量にも変化が生じるため、湾曲形状を正確に検出することが困難になりうる。
【０００９】
そこで、本発明は、挿入管の湾曲形状をより精度良く検出可能な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】
【００１０】
本発明の一実施形態は、可撓性の挿入管を有する内視鏡と、検出光を伝搬する光ファイバと、前記光ファイバの少なくとも一部に設けられた被検出部とを有し、前記光ファイバの湾曲時に前記光ファイバの湾曲形状の変化に応じて前記被検出部を経た前記検出光の特性が変化することに基づいて前記挿入管の湾曲形状を検出する湾曲形状検出センサと、を具備し、前記光ファイバの一部、又は前記光ファイバが挿通されるガイド部材の一部が、前記挿入管を構成している構成部材の中でねじり剛性の大きい構成部材に保持されている内視鏡装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、挿入管の湾曲形状をより精度良く検出可能な内視鏡装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、湾曲形状検出センサの原理を説明するための概略図である。
【図２】図２は、検出光用光ファイバの径方向の断面図である。
【図３】図３は、湾曲形状検出センサが装着された内視鏡を含む内視鏡装置の全体構成を示す図である。
【図４】図４は、第１の実施形態における内視鏡装置の先端挿入管の径方向の断面図である。
【図５】図５は、第１の実施形態における内視鏡装置の先端挿入管の軸方向の断面図である。
【図６】図６は、図５のＢ−Ｂ線に沿った、先端挿入管内の一部の径方向の断面図である。
【図７】図７は、第２の実施形態における内視鏡装置の先端挿入管の径方向の断面図である。
【図８】図８は、第２の実施形態における内視鏡装置の先端挿入管の軸方向の断面図である。
【図９】図９は、第３の実施形態における内視鏡装置の先端挿入管の径方向の断面図である。
【図１０】図１０は、第３の実施形態における内視鏡装置の先端挿入管の径方向の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［第１の実施形態］  
（湾曲形状検出センサ）  
まず、湾曲形状検出センサ（以下では単にセンサと称する）１０１の構成及び動作について説明する。  
図１は、センサ１０１の原理を説明するための概略図である。センサ１０１は、光源１０２と、光ファイバ１０３と、光検出部１０５とを有している。光ファイバ１０３は、光源１０２及び光検出部１０５に接続されている。光源１０２は、例えば、ＬＥＤ光源やレーザ光源であり、所望の波長特性を有する検出光を出射する。光ファイバ１０３は、光源１０２から出射された検出光を伝搬する。光検出部１０５は、光ファイバ１０３を導光された検出光を検出する。
【００１４】
光ファイバ１０３は、結合部（光カプラ）１０６で３方に分岐された、検出光用光ファイバ１０３ａと、光供給用光ファイバ１０３ｂと、受光用光ファイバ１０３ｃとにより構成されている。つまり、光ファイバ１０３は、結合部１０６によって、２本の導光路部材である光供給用光ファイバ１０３ｂ及び受光用光ファイバ１０３ｃを１本の導光路部材である検出光用光ファイバ１０３ａに接続することにより形成されている。光供給用光ファイバ１０３ｂの基端は、光源１０２に接続されている。また、検出光用光ファイバ１０３ａの先端には、伝搬された光を反射する反射部１０７が設けられている。反射部１０７は、例えば、鏡である。受光用光ファイバ１０３ｃの基端は、光検出部１０５に接続されている。
【００１５】
光供給用光ファイバ１０３ｂは、光源１０２から出射された光を伝搬して結合部１０６に導光する。そして、結合部１０６は、光供給用光ファイバ１０３ｂから入射した光の多くを検出光用光ファイバ１０３ａに導光して、反射部１０７で反射された光の少なくとも一部を受光用光ファイバ１０３ｃに導光する。さらに、受光用光ファイバ１０３ｃからの光を光検出部１０５が受光する。光検出部１０５は、受光した検出光を光電変換し、検出光量を示す電気信号を出力する。
【００１６】
図２は、検出光用光ファイバ１０３ａの径方向の断面図である。検出光用光ファイバ１０３ａは、コア１０８と、コア１０８の外周面を覆っているクラッド１０９と、クラッド１０９の外周面を覆っている被覆１１０とを有している。また、検出光用光ファイバ１０３ａには、少なくとも１つの被検出部１０４が設けられている。被検出部１０４は、検出光用光ファイバ１０３ａの外周の一部にのみ設けられており、これを通過する検出光の特性を検出光用光ファイバ１０３ａの湾曲形状の変化に応じて変化させる。
【００１７】
被検出部１０４は、被覆１１０及びクラッド１０９の一部を除去してコア１０８が露出された光開口部１１２と、光開口部１１２に形成された光特性変換部材１１３とを有している。なお、光開口部１１２として必ずしもコア１０８を露出させる必要はなく、検出光用光ファイバ１０３ａを通る光が光開口部１１２に到達しさえすればよい。光特性変換部材１１３は、検出光用光ファイバ１０３ａを導光された光の特性を変換させる部材であり、例えば、導光損失部材（光吸収体）や波長変換部材（蛍光体）などである。以下の説明では、光特性変換部材は導光損失部材であるとする。
【００１８】
センサ１０１において、光源１０２から供給された光は上述のようにして検出光用光ファイバ１０３ａを導光するが、被検出部１０４の光特性変換部材１１３に光が入射するとその光の一部が光特性変換部材１１３に吸収されることにより導光する光の損失が生じる。この導光損失量は、検出用光ファイバ１０３aの湾曲量によって変化する。
【００１９】
例えば、検出光用光ファイバ１０３ａが直線状態であっても、光開口部１１２の幅や長さに従い、ある程度の光量が光特性変換部材１１３で損失される。この直線状態での光の損失量を基準として、検出光用光ファイバ１０３ａの湾曲状態において光特性変換部材１１３が外周面上（外側）に配置されていれば、基準とした導光損失量よりも多い導光損失量が生じる。また、検出光用光ファイバ１０３ａの湾曲状態において光特性変換部材１１３が内周面上（内側）に配置されていれば、基準とした導光損失量よりも少ない導光損失量が生じる。
【００２０】
この導光損失量の変化は、光検出部１０５で受光される検出光量、即ち光検出部１０５の出力信号に反映される。従って、光検出部１０５の出力信号によって、センサ１０１の被検出部１０４の位置、即ち光特性変換部材１１３が設けられた位置における湾曲形状が求められる。
【００２１】
センサ１０１の検出光用光ファイバ１０３ａは、被測定物である長尺な可撓湾曲体に、本実施形態では内視鏡の先端挿入管に沿わせて一体的に装着される。装着する際には、先端挿入管の所望の検出位置をセンサ１０１の被検出部１０４と位置合わせすることにより、センサ１０１が先端挿入管の適正な位置に装着される。そして、検出光用光ファイバ１０３ａが先端挿入管のフレキシブルな動作に追従して湾曲し、センサ１０１が上述のようにして先端挿入管の湾曲形状を検出する。
【００２２】
（内視鏡装置の構成）  
図３は、内視鏡装置１の全体構成を示す図である。内視鏡装置１は、センサ１０１の少なくとも検出光用光ファイバ１０３ａが内部に組み込まれた内視鏡本体（内視鏡）１０と、装置本体３０とを有している。装置本体３０は、制御装置３１と、形状検出装置３２と、ビデオプロセッサ３３と、モニタ３４とを有している。制御装置３１は、内視鏡本体１０、形状検出装置３２及びビデオプロセッサ３３を始めとしてこれに接続される周辺装置の所定の機能を制御する。図３にはセンサ１０１は示されていないが、内視鏡装置１は、図１に示されるセンサ１０１の各構成部を含んでいる。
【００２３】
内視鏡本体１０は、被挿入体に挿入される可撓性の先端挿入管１１と、先端挿入管１１の基端側に連結された操作部本体１２と、操作部本体１２から延出したコード部１３とを有している。内視鏡本体１０は、コード部１３を介して装置本体３０に着脱可能に接続され、装置本体３０と通信する。操作部本体１２には、先端挿入管１１を少なくとも特定の２方向（例えば、上下方向）に所望の曲率で湾曲させる操作を入力する操作ダイヤル１４が設けられている。コード部１３は、後述する部材Ａ２５、部材Ｂ２６等を収容している。
【００２４】
内視鏡装置１は、センサ１０１を有しており、内視鏡本体１０の先端挿入管１１の内部にセンサ１０１の検出光用光ファイバ１０３ａが配置されている。センサ１０１は、上述したように、検出光用光ファイバ１０３ａの湾曲時にその湾曲形状の変化に応じて被検出部１０４を経た検出光の特性が変化することに基づいて先端挿入管１１の湾曲形状を検出する。
【００２５】
形状検出装置３２は、センサ１０１の光検出部１０５に接続され、光検出部１０５からの出力信号に基づいて、先端挿入管１１の湾曲形状を算出する。算出された湾曲形状は、形状検出装置３２からモニタ３４に送信されて、モニタ３４に表示される。  
ビデオプロセッサ３３は、内視鏡先端の不図示の撮像素子からの電気信号を処理してモニタ３４に送信し、被挿入体内の画像がモニタ３４に表示される。
【００２６】
図４並びに図５は、それぞれ、第１の実施形態における先端挿入管１１の径方向並びに軸方向の断面図である。先端挿入管１１は、内視鏡本体先端側の細長い筒状部材である。先端挿入管１１は、図５に示すように、先端部材１５と、筒状外殻構成部材であるコマ１６と、蛇管１７とを有している。コマ１６は、先端部材１５を先端側として連続して複数個連結されており、さらに、コマ１６の基端側には、自由な方向に湾曲する蛇管１７が連結されている。コマ１６及び蛇管１７の外周面は、可撓性の被覆１８によって覆われている。
【００２７】
コマ１６は、図５に示すように、上下（ＵＰ／ＤＯＷＮ、以下ではＵＤと称する）の２方向にのみ湾曲する先端側の操作湾曲部分１９と、上下及び左右（ＲＩＧＨＴ／ＬＥＦＴ、以下ではＲＬと称する）の４方向に湾曲する（組み合わせれば３６０°自由な方向に湾曲する）基端側の自由湾曲部分２０とに分けられる。即ち、操作湾曲部分１９では、コマ１６がＵＤ湾曲軸Ａｕｄ（図４参照）に対してＵＤ方向に湾曲し、また、自由湾曲部分２０では、コマ１６がＵＤ湾曲軸Ａｕｄに対してＵＤ方向かつＵＤ湾曲軸Ａｕｄに直交するＲＬ湾曲軸Ａｒｌ（同様に図４参照）に対してＲＬ方向に湾曲する。
【００２８】
操作湾曲部分１９の範囲では、図４に示すように、コマ１６は、ＵＤ湾曲軸Ａｕｄ上でリベット２１によって互いに連結されており、複数のコマ１６がＵＤ湾曲軸Ａｕｄを中心に回動するように連結されている。また、自由湾曲部分２０の範囲では、ＵＤ湾曲軸Ａｕｄに加えて、９０°だけ軸中心に対してずれて配置されるＲＬ湾曲軸Ａｒｌ上においても同様に、複数のコマ１６が互いに回動するように連結されている。
【００２９】
先端挿入管１１の先端部材１５には、図５に示すように、上方向の湾曲用の操作ワイヤ２２ｕ及び下方向の湾曲用の操作ワイヤ２２ｄの先端が固定されている。これら操作ワイヤ２２ｕ、２２ｄは、操作湾曲部分１９の範囲においてコマ１６の凹部２３ｕ、２３ｄにそれぞれ挿通され、その基端は、操作部本体１２の操作ダイヤル１４に連結されている。これにより、先端挿入管１１は、操作者が操作ダイヤル１４を回転させて操作ワイヤ２２ｕが引き込まれれば上方向に、操作ワイヤ２２ｄが引き込まれれば下方向に、それぞれ湾曲する。
【００３０】
ＵＤ湾曲軸Ａｕｄ及びＲＬ湾曲軸Ａｒｌは、リベット２１で規定される回動軸であって、コマ１６を連結する複数のリベット２１ごとに存在する。これらリベット２１のそれぞれが平行であり、また、先端挿入管１１全体で見た場合の仮想の湾曲中心軸もリベット２１に平行である。なお、湾曲方向を規定するリベット２１が存在せずに、例えばパイプ材に溝を加工して湾曲方向を規定するような構造のコマ１６としてもよく、そのような構造であっても仮想の湾曲中心軸がある。このような仮想の湾曲中心軸は、いずれの構造においても、操作ワイヤ２２ｕ、２２ｄに対して略直交する方向に設定される。
【００３１】
先端挿入管１１の内部には、チャンネルチューブ２４と、部材Ａ２５と、部材Ｂ２６と、部材Ｃ２７とが長手方向に延設されている。部材Ａ〜Ｃは、それぞれ、ライトガイド、イメージガイド、撮像素子からの電気信号用配線、電力供給用配線、送気管、送水管、操作ワイヤ等から選択された部材である。チャンネルチューブ２４は、超音波プローブや鉗子等の処置具を通す円筒状のチューブである。例えば、ライトガイドは、その先端が内視鏡本体先端の不図示の照明光学系に接続され、その基端がコード部１３を介して不図示の光源に接続される。例えば、電気信号用配線は、その先端が内視鏡本体先端の不図示の撮像素子に接続され、その基端がコード部１３を介して制御装置３１に接続される。
【００３２】
センサ１０１の検出光用光ファイバ１０３ａは、図４並びに図５に示すように、チャンネルチューブ２４の外周面に、接着剤２８によって、チャンネルチューブ２４と共に湾曲可能に接合して保持されている。軸方向における接着位置は、図５に示すように、径方向における検出光用光ファイバ１０３ａの被検出部１０４の直下の一箇所である。接着位置は検出光用光ファイバ１０３ａの先端近傍等であってもよいが、接着により曲げ応力が発生する箇所を少なくするために、一箇所のみであることが好ましい。また、被検出部１０４の近傍を接着する場合には、接着剤が弾性を有することが好ましい（例えば、シリコーン接着剤）。なお、接合は接着に限らず、融着であってもよい。
【００３３】
なお、検出光用光ファイバ１０３ａを保持する構成部材はチャンネルチューブ２４に限定されるものではなく、先端挿入管１１内で湾曲する操作ワイヤ２２ｕ、２２ｄ、部材Ａ２５、部材Ｂ２６、部材Ｃ２７等であってもよい。しかしながら、チャンネルチューブ２４は、先端挿入管１１の内蔵物において直径が最も大きいため、他の内蔵物よりもねじり剛性が大きい。また、検出光用光ファイバ１０３ａを取り付ける内蔵物にねじれが発生すると被検出部１０４の位置がずれて湾曲形状の検出精度が低下してしまうため、検出光用光ファイバ１０３ａが取り付けられる内蔵物のねじり剛性は大きいほうが望ましい。以上のことから、本実施形態では、先端挿入管１１を構成している構成部材の中でねじれ剛性の大きいチャンネルチューブ２４をセンサ保持部材として採用しており、検出光用光ファイバ１０３ａの一部がチャンネルチューブ２４に保持されている。
【００３４】
チャンネルチューブ２４の外径は、コマ１６の内径の１／２よりも大きく、また、チャンネルチューブ２４のねじり剛性は、検出光用光ファイバ１０３ａのねじり剛性よりも大きく、例えば、ねじり剛性に関して２倍以上の強度を有していることが好ましい。
【００３５】
図６は、図５のＢ−Ｂ線に沿った、自由湾曲部分２０における被検出部１０４ｂ（光開口部１１２ｂ及び光特性変換部材１１３ｂ）及び被検出部１０４ｃ（光開口部１１２ｃ及び光特性変換部材１１３ｃ）を含む断面図である。自由湾曲部分２０はＵＤ方向及びＲＬ方向に湾曲するため、自由湾曲部分２０には、ＵＤ方向に対応する方向に、即ちＵＤ湾曲軸Ａｕｄに直交する位置に被検出部１０４ｂが、及びＲＬ方向に対応する方向に、即ちＲＬ湾曲軸Ａｒｌに直交する位置に被検出部１０４ｃが設けられている。このように、被検出部１０４ｂ、１０４ｃは、互いに直交する位置に設けられている。
【００３６】
被検出部１０４ｂ、１０４ｃを構成する光開口部１１２ｂ、１１２ｃには、それぞれ異なる波長の光を吸収する光特性変換部材１１３ｂ、１１３ｃが充填されている。光特性変換部材１１３ｂ、１１３ｃは、検出光用光ファイバ１０３ａを導光する特定の異なる波長域の光量を吸収する。
【００３７】
なお、操作ワイヤ２２ｕ、２２ｄにより操作可能な操作湾曲部分１９の湾曲軸、即ち操作ワイヤ２２ｕ、２２ｄの操作によって湾曲する方向の湾曲軸を主たる湾曲軸と定義する。本実施形態において、主たる湾曲軸はＵＤ湾曲軸Ａｕｄである。例えば、操作湾曲部分１９に複数の湾曲軸が存在する場合には、より湾曲角度が大きい方の湾曲軸が主たる湾曲軸となる。
【００３８】
また、本実施形態では、リベット２１を中心軸として回動可能なコマ１６を連続的に配置することにより、内視鏡の先端挿入管１１を湾曲可能にしているが、例えば、スリットを加工したパイプ材が変形することにより湾曲可能な構造であってもよい。この場合、パイプ材の互いに平行な隣接するスリット間の部材がコマ１６に相当する役割を果たし、また、スリットの仮想の中心線とパイプ材の中心軸が交わる点において、スリットの開口方向側からパイプ材の中心軸と直交する仮想の軸が、リベット２１に相当する役割を果たす。
【００３９】
（作用・効果）  
操作ワイヤ２２ｕ、２２ｄを操作することにより、又は先端挿入管１１が例えば被挿入体に接触し外力を受けることにより、先端挿入管１１が湾曲すると、先端挿入管１１内の検出光用光ファイバ１０３ａも先端挿入管１１に倣って湾曲する。このとき、先端挿入管１１を構成している他の内蔵部材（例えば、部材Ａ２５〜Ｃ２７）がチャンネルチューブ２４に接触してチャンネルチューブ２４を押圧しても、チャンネルチューブ２４の外径が他の構成部材よりも大きく（太く）ねじり剛性が他の構成部材と比較して大きいため、チャンネルチューブ２４はねじれにくい。従って、チャンネルチューブ２４に保持された検出光用光ファイバ１０３ａもねじれにくい。
【００４０】
本実施形態によれば、検出光用光ファイバ１０３ａのねじれの影響により検出精度が低下することなく、先端挿入管１１の湾曲形状（曲率及び方向）を精度良く検出することができる。
【００４１】
また、本実施形態によれば、ＵＤ湾曲軸ＡｕｄとＲＬ湾曲軸Ａｒｌとに合わせて、つまりこれら湾曲軸に直交するように光開口部１１２ｂ、１１２ｃの検出方向を設定しているため、湾曲形状を高感度に検出することができる。
【００４２】
このように、本実施形態によれば、先端挿入管１１の湾曲形状を精度良く検出可能な内視鏡装置を提供することができる。
【００４３】
［第２の実施形態］  
本発明の第２の実施形態について、図７並びに図８を参照して説明する。以下では、第１の実施形態と同様の構成部材には同様の参照符号を付してその説明は省略し、第１の実施形態と異なる部分のみを説明する。
【００４４】
（構成）
本実施形態では、先端挿入管１１内の各コマ１６には、検出光用光ファイバ１０３ａのガイド部材としての複数のセンサバルジ４１が設けられている。各センサバルジ４１は、コマ１６の内面から径方向内側に膨らんだ略半円弧状の部材である。センサバルジ４１は、検出光用光ファイバ１０３ａの外径よりも大きな内径を有する。検出光用光ファイバ１０３ａはセンサバルジ４１に挿通されて、センサバルジ４１を介してコマ１６に保持される。
【００４５】
検出光用光ファイバ１０３ａは、所望の１つのコマ１６のセンサバルジ４１のみで、つまり、複数のコマ１６のうちの１つのみで、検出光用光ファイバ１０３ａの外面とセンサバルジ４１の内面との間に充填された接着剤２８によって、コマ１６と共に湾曲可能に接合して保持されている。接着される１つのコマ１６は、被検出部１０４の位置及び向き合わせを維持するために、検出光用光ファイバ１０３ａの被検出部１０４の近傍に位置しているコマとする。検出光用光ファイバ１０３ａは、接着されたセンサバルジ以外のセンサバルジに対して軸方向に摺動可能である。
【００４６】
なお、検出光用光ファイバ１０３ａは、その先端を先端部材１５に接着等されることにより先端挿入管１１に保持されてもよいが、その場合には検出光用光ファイバ１０３ａが全てのコマ１６のセンサバルジ４１に対して軸方向に摺動可能に保持されるものとする。
【００４７】
（作用・効果）  
コマ１６の直径は、先端挿入管１１を構成している構成部材の中で最も大きい（太い）。また、コマ１６は、通常、ステンレス鋼等のねじれにくい金属でできている。連結された複数のコマ１６全体の剛性は、リベット２１のがた等で若干低下するものの、がたによる影響は非常に小さく、また、先端挿入管１１が湾曲する際に隣接するコマ１６が互いに当接すると、コマ１６はそれ以上ねじれることは不可能である。このため、連結されたコマ１６全体の剛性も実用上十分に確保され、よりねじれにくい。
【００４８】
また、センサバルジ４１は、検出光用光ファイバ１０３ａが湾曲したときに曲げの内側と外側とで生じる長さの差を解消するために、検出光用光ファイバ１０３ａの軸方向の摺動をガイドするガイド部材としての役割を果たす。このガイドにより、検出光用光ファイバ１０３ａがよりねじれにくくなる。また、他の内蔵物と接触して干渉するリスクが低減する。
【００４９】
さらに、検出光用光ファイバ１０３ａがセンサバルジ４１に挿通されているため、先端挿入管１１内の他の内蔵部材（例えば、部材Ａ２５〜部材Ｃ２７）と干渉しにくくなる。従って、検出光用光ファイバ１０３ａのねじれが発生しにくくなる。
【００５０】
また、コマ１６は非常に高剛性である。従って、複数のコマ１６が配置されている軸方向の長さ内で検出光用光ファイバ１０３ａをコマ１６に接着して保持すれば、先端挿入管１１に対する検出光用光ファイバ１０３ａの接着強度が増し、湾曲状態の検出精度の信頼性が向上する。
【００５１】
このように、本実施形態によれば、先端挿入管１１の湾曲形状をより正確に検出可能な内視鏡装置を提供することができる。
【００５２】
［第３の実施形態］  
本発明の第３の実施形態について、図９並びに図１０を参照して説明する。以下では、第２の実施形態と同様の構成部材には同様の参照符号を付してその説明は省略し、第２の実施形態と異なる部分のみを説明する。
【００５３】
（構成）  
本実施形態では、検出光用光ファイバ１０３ａの外周面には、検出光用光ファイバ１０３ａのガイド部材としてのセンサコイル４２が配置されている。つまり、検出光用光ファイバ１０３ａは、軸方向に摺動可能にセンサコイル４２に挿通されている。センサコイル４２は、検出光用光ファイバ１０３ａの外径よりも大きな内径を有する。
【００５４】
センサコイル４２の長さは、先端挿入管１１（又はチャンネルチューブ２４）よりも若干短い。センサコイル４２は、チャンネルチューブ２４の先端よりも若干基端側を始点として、チャンネルチューブ２４に沿って保持されている。つまり、検出光用光ファイバ１０３ａの先端は、センサコイル４２の先端から軸方向にわずかに飛び出ているように保持されている。飛び出した検出光用光ファイバ１０３ａの先端部分は、チャンネルチューブ２４に接着（又は融着）により保持されている。
【００５５】
また、センサコイル４２は、検出光用光ファイバ１０３ａの被検出部１０４の近傍で、一箇所（１点）でのみチャンネルチューブ２４に接着（又は融着）により保持されている。接着される１点は、被検出部１０４の位置及び向き合わせを維持するために、検出光用光ファイバ１０３ａの被検出部１０４の近傍に位置している点とする。しかしながら、これ以外の箇所で接着等してもよく、例えば、センサコイル４２の先端など他の位置で接着により保持されても構わない。
【００５６】
センサコイル４２は、例えば、コイルばねであり、チャンネルチューブ２４と同等以上の伸縮性を有している。センサコイル４２は、例えば、弾性接着剤でチャンネルチューブ２４に接着されていてもよい。センサコイル４２は、その全長を接着されていても、点付けでとびとびに接着されていても、即ち、複数の接着箇所が点在していてもよい。また、センサコイル４２は、先端挿入管１１の湾曲に追従して湾曲するものであればよく、例えば、フッ素樹脂のチューブであってもよい。
【００５７】
センサコイル４２の軸方向の長さは、チャンネルチューブ２４よりも短く、所望の範囲（例えば、操作湾曲部分１９あるいは自由湾曲部分２０）において検出光用光ファイバ１０３ａを覆うものであってもよい。
【００５８】
なお、センサコイル４２は、先端挿入管１１内の１以上のコマ１６に保持されていてもよい。この場合、複数のコマ１６のうちの少なくとも１つの所望のコマ１６に接着されていればよいが、全てのコマ１６を含む任意の２以上のコマ１６に接着されていてもよい。また、センサコイル４２をコマ１６に接着する場合、接着剤は弾性接着剤でなくてもよく、例えば、エポキシ接着剤のような硬い接着剤であってもよい。
【００５９】
（作用・効果）
本実施形態では、センサコイル４２がチャンネルチューブ２４又はコマ１６の一箇所（１点）での接着等により保持されているため、接着された箇所以外では、先端挿入管１１が湾曲してもセンサコイル４２は曲げ応力を受けない。
【００６０】
また、先端挿入管１１が湾曲するとその構成部材も同様に湾曲する。例えば、先端挿入管１１がＵＰ方向に湾曲した場合、センサコイル４２は内側に曲がるため圧縮曲げ応力を、ＤＯＷＮ方向に湾曲した場合、外側に曲がるため引張り曲げ応力を受けるが、センサコイル４２はチャンネルチューブ２４と同等に伸縮可能である。
【００６１】
また、検出光用光ファイバ１０３ａ自体は伸縮しないが、センサコイル４２がチャンネルチューブ２４又はコマ１６に対して１点のみで保持されていることにより、先端挿入管１１の湾曲時に検出光用光ファイバ１０３ａがセンサコイル４２内を軸方向に摺動する。従って、先端挿入管１１が湾曲しても検出光用光ファイバ１０３ａには曲げ応力が発生しない。
【００６２】
さらに、検出光用光ファイバ１０３ａがセンサコイル４２に内封されているため、先端挿入管１１内の他の内蔵部材（例えば、部材Ａ２５〜部材Ｃ２７）と干渉しにくくなる。従って、検出光用光ファイバ１０３ａのねじれが発生しにくくなる。また、検出光用光ファイバ１０３ａの座屈等も発生しにくくなる。
【００６３】
このように、本実施形態によれば、先端挿入管１１の湾曲形状をさらに正確に検出可能な内視鏡装置を提供することができる。
【００６４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内でさまざまな改良及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１…内視鏡装置、１０…内視鏡本体（内視鏡）、１１…先端挿入管、１２…操作部本体、１３…コード部、１４…操作ダイヤル、１５…先端部材、１６…コマ（筒状外殻構成部材）、１７…蛇管、１８…被覆、１９…操作湾曲部分、２０…自由湾曲部分、２１…リベット、２２ｕ，２２ｄ…操作ワイヤ、２３…凹部、２４…チャンネルチューブ、２５…部材Ａ、２６…部材Ｂ、２７…部材Ｃ、２８…接着剤、３０…装置本体、３１…制御装置、３２…形状検出装置、３３…ビデオプロセッサ、３４…モニタ、４１…センサバルジ（ガイド部材）、４２…センサコイル（ガイド部材）、１０１…湾曲形状検出センサ、１０２…光源、１０３…光ファイバ、１０３ａ…検出光用光ファイバ、１０３ｂ…光供給用光ファイバ、１０３ｃ…受光用光ファイバ、１０４，１０４ｂ，１０４ｃ…被検出部、１０５…光検出部、１０６…結合部（光カプラ）、１０７…反射部、１０８…コア、１０９…クラッド、１１０…被覆、１１２，１１２ｂ，１１２ｃ…開口部、１１３，１１３ｂ，１１３ｃ…光特性変換部材。
【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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