專利名稱：電動彎曲內(nèi)窺鏡裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有電動彎曲內(nèi)窺鏡的電動彎曲內(nèi)窺鏡裝置，該電動彎 曲內(nèi)窺鏡具有可安裝彎曲指示部且輸出彎曲指示部操作信號的操作部， 通過操作該彎曲指示部，彎曲部電動彎曲為與彎曲指示部操作信號對應(yīng) 的狀態(tài)。
背景技術(shù)：
一直以來，內(nèi)窺鏡被廣泛利用。通過將內(nèi)窺鏡的細長的插入部插入 到體腔內(nèi)，手術(shù)醫(yī)生可以觀察體腔內(nèi)臟器等或根據(jù)需要使用插通在處置 器具通道內(nèi)的處置器具進行各種治療處置。此外，在工業(yè)領(lǐng)域，作業(yè)人 員通過插入內(nèi)窺鏡的細長的插入部，可以對鍋爐、渦輪、發(fā)動機、化學(xué) 設(shè)備等的內(nèi)部的損傷和腐蝕等進行觀察或檢查。
在這樣的內(nèi)窺鏡中，在細長的插入部的前端部基端側(cè)設(shè)有可彎曲的 彎曲部。在上述內(nèi)窺鏡中，手術(shù)醫(yī)生等使用者通過操作設(shè)于操作部上的 彎曲操作旋鈕等彎曲指示單元，對用于使彎曲部進行彎曲動作的彎曲驅(qū) 動單元輸入上述彎曲部的彎曲方向和彎曲角度。
然后，上述彎曲驅(qū)動單元根據(jù)上述彎曲操作旋鈕指示的彎曲方向和 彎曲角度，對與構(gòu)成上述彎曲部的彎曲塊連接的彎曲操作絲進行機械牽 引或使該彎曲操作絲松弛，由此使得上述彎曲部進行彎曲動作。
上述彎曲驅(qū)動單元一般以人力為動力源進行操作，但近年來也存在 通過使用電動機等彎曲驅(qū)動單元牽引彎曲操作絲或使其松弛的操作來使 彎曲部進行彎曲動作的電動彎曲內(nèi)窺鏡。
在該電動彎曲內(nèi)窺鏡中，例如根據(jù)上述操作部輸出的彎曲指示部操 作信號和上述彎曲部的彎曲狀態(tài)量檢測信號，對電動機進行電氣上的旋 轉(zhuǎn)控制，借助該電動機的驅(qū)動力來牽引彎曲操作絲或使其松弛，使得上 述彎曲部進行彎曲動作，以使得設(shè)于操作部上的彎曲指示部的指示狀態(tài) 和上述彎曲部的彎曲狀態(tài)在絕對位置關(guān)系下一致(以下，稱為絕對位置 控制)。
上述彎曲指示部中包括操縱手柄(joystick).軌跡球等。
例如，在上述操縱手柄的絕對位置控制中，通過傾倒操作來指示彎 曲方向和彎曲角度。即，操縱手柄傾斜的方向?qū)?yīng)于要使彎曲部彎曲的 方向，操縱手柄的傾倒角度對應(yīng)于彎曲部的彎曲角度。并且，例如，當(dāng) 操縱手柄的傾倒角度為0度的直立狀態(tài)時，上述彎曲部變?yōu)榉菑澢鸂顟B(tài) (直線狀態(tài))。因此，手術(shù)醫(yī)生可以通過把持著操縱手柄的手指的感覺來 容易地把握體腔內(nèi)的彎曲部的彎曲狀態(tài)。
作為電動彎曲內(nèi)窺鏡的現(xiàn)有技術(shù)，例如有在日本特開2003-245246 號公報和日本特開平8-224206號公報中記載的技術(shù)。
在上述日本特開2003-245246號公報中，公幵了一種關(guān)于電動彎曲 內(nèi)窺鏡裝置的技術(shù)，在該電動彎曲內(nèi)窺鏡中，操作部具有操縱手柄，可 以容易地進行使該操縱手柄的指示狀態(tài)和彎曲部的彎曲狀態(tài)一致的對位 作業(yè)(校準(zhǔn)作業(yè))。
此外，在上述日本特開平8-224206號公報中，公開了一種關(guān)于電動 彎曲內(nèi)窺鏡的技術(shù)，在該電動彎曲內(nèi)窺鏡中，在設(shè)于操作部的彎曲開關(guān) 座部上選擇性地安裝上下左右用開關(guān)、操縱手柄等多個彎曲操作開關(guān)， 提高了操作性。
在上述以往的電動彎曲內(nèi)窺鏡的上述彎曲指示部中， 一般使用操縱 手柄、軌跡球等。這樣的彎曲指示部有時存在根據(jù)病例、手術(shù)醫(yī)生的習(xí) 慣等的不同而分別構(gòu)成的多個種類。例如，操縱手柄存在該操縱手柄的 上下左右的可動范圍(指示范圍)不同的多個種類。
因此，由于這樣的彎曲指示部的種類差，在具有該彎曲指示部的操 作部的輸出信號(彎曲指示部操作信號)中基本上會產(chǎn)生差異。因此， 在以往的電動彎曲內(nèi)窺鏡中，當(dāng)為了使用與病例、手術(shù)醫(yī)生的習(xí)慣對應(yīng) 的彎曲指示部而變更操作部時，每當(dāng)變更該操作部，需要例如在系統(tǒng)控 制器側(cè)進行對上述操作部的輸出信號差異進行校正的校正作業(yè)，存在操
作部的變更作業(yè)復(fù)雜的問題。
在所述日本特開2003—245246號公報和所述日本特開平8—224206 號公報所記載的現(xiàn)有技術(shù)中，關(guān)于電動彎曲內(nèi)窺鏡，沒有對在變更操作 部時校正上述操作部的輸出信號差異的作業(yè)有關(guān)的技術(shù)、以及簡化操作 部的變更作業(yè)的技術(shù)進行任何說明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供一種可以通過 預(yù)先在操作單元側(cè)進行校正處理，使所安裝的彎曲指示部的輸出信號的 輸出范圍和操作部的輸出信號的預(yù)先確定的輸出范圍一致，來簡化操作 部的變更作業(yè)并提高操作性的電動彎曲內(nèi)窺鏡裝置。
本發(fā)明的電動彎曲內(nèi)窺鏡裝置的特征在于，其具有內(nèi)窺鏡，其在 被插入被檢體內(nèi)的插入部上具有彎曲部；驅(qū)動單元，其用于使上述彎曲 部進行彎曲動作；操作單元，其具有通過對上述內(nèi)窺鏡指示輸入彎曲動 作來輸出用于指示上述彎曲動作的指示信號的彎曲指示部，該操作單元 生成并輸出基于來自上述彎曲指示部的指示信號的操作信號；以及控制 單元，其根據(jù)來自上述操作單元的上述操作信號來控制上述驅(qū)動單元， 上述操作單元可安裝上述彎曲指示部，對應(yīng)于所安裝的各個上述彎曲指 示部，將上述彎曲指示部的上述指示信號的輸出范圍轉(zhuǎn)換為與上述操作 單元輸出的上述操作信號的預(yù)先確定的輸出范圍一致，而生成上述操作 信號。


圖1是本發(fā)明的實施例1所涉及的電動彎曲內(nèi)窺鏡裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
圖2是示出圖1的電動彎曲內(nèi)窺鏡裝置的概略結(jié)構(gòu)的圖。
圖3是示出圖1所示的操作部的概略結(jié)構(gòu)的圖。
圖4是示出圖3的控制部的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖5是示出圖4的彎曲指示部信號處理部的具體結(jié)構(gòu)的框圖。
圖6是示出圖4的送氣送水/吸引開關(guān)信號處理部的具體結(jié)構(gòu)的框圖。
圖7是示出圖4的鏡體(scope)開關(guān)信號處理部的具體結(jié)構(gòu)的框圖。 圖8是示出指示范圍以中立位置為中心士30度的作為基準(zhǔn)的操縱手 柄的說明圖。
圖9是示出指示范圍以中立位置為中心士45度的操縱手柄的說明圖。
圖10是示出圖8的操縱手柄的指示范圍位置和彎曲指示部指示信號 的輸出電壓之間的關(guān)系的曲線圖。
圖11是示出圖9所示的操縱手柄的指示范圍位置和彎曲指示部指示 信號的輸出電壓之間的關(guān)系的曲線圖。
圖12是示出由靜態(tài)噪聲去除部執(zhí)行的噪聲去除處理的一例的程序 的流程圖。
圖13是示出基軸校正部的結(jié)構(gòu)的概念圖。
圖14是與基軸校正處理前的彎曲部的彎曲方向?qū)?yīng)的彎曲指示部 指示信號的電信號坐標(biāo)圖。
圖15是與基軸校正處理后的彎曲部的彎曲方向?qū)?yīng)的彎曲指示部 指示信號的電信號坐標(biāo)圖。
圖16是示出扭轉(zhuǎn)校正部的結(jié)構(gòu)的概念圖。
圖17是示出扭轉(zhuǎn)校正部進行校正處理使用的校正值和彎曲方向的 特性的曲線圖。
圖18是與扭轉(zhuǎn)校正處理前的彎曲部的彎曲方向?qū)?yīng)的彎曲指示部 指示信號的電信號坐標(biāo)圖。
圖19是與扭轉(zhuǎn)校正處理后的彎曲部的彎曲方向?qū)?yīng)的彎曲指示部 指示信號的電信號坐標(biāo)圖。
圖20是圖8的作為基準(zhǔn)的操縱手柄和圖9的操縱手柄的扭轉(zhuǎn)校正處 理前的各自的彎曲指示部指示信號的電信號坐標(biāo)圖。
圖21是與圖20對應(yīng)的扭轉(zhuǎn)校正處理后的各自的彎曲指示部指示信 號的電信號坐標(biāo)圖。
圖22是通過縮放(scaling)校正部將圖8和圖9的操縱手柄的各彎
曲指示部指示信號轉(zhuǎn)換為相同的彎曲部最大可動范圍的縮放校正處理后 的電信號坐標(biāo)圖。
圖23是示出設(shè)于本發(fā)明實施例2所涉及的電動彎曲內(nèi)窺鏡裝置的操 作部內(nèi)的控制部的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖24是示出圖23的彎曲指示部信號處理部的具體結(jié)構(gòu)的框圖。
圖25是用于通過基于來自圖23的識別ID的信息的判斷處理來設(shè)定 操作部的操作模式的說明圖。
圖26是游戲模式下信號處理后的彎曲指示部指示信號的電信號坐 標(biāo)圖。
圖27是角度旋鈕模式下信號處理后的彎曲指示部指示信號的電信 號坐標(biāo)圖。
圖28是示出設(shè)于本發(fā)明實施例3所涉及的電動彎曲內(nèi)窺鏡裝置的操 作部內(nèi)的控制部的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖29是示出圖28的彎曲指示部信號處理部的具體結(jié)構(gòu)的框圖。
具體實施例方式
下面，參照

本發(fā)明的實施例。 (實施例1)
圖1和圖2對本發(fā)明的電動彎曲內(nèi)窺鏡裝置的實施例1進行說明。 圖1是電動彎曲內(nèi)窺鏡裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。圖2是示出圖1的電動彎曲 內(nèi)窺鏡裝置的概略結(jié)構(gòu)的圖。
如圖1和圖2所示，實施例1的電動彎曲內(nèi)窺鏡裝置1具有電動 彎曲內(nèi)窺鏡(以下，簡稱為內(nèi)窺鏡)2;控制單元3;圖像處理裝置5， 其將借助從上述內(nèi)窺鏡2的上述攝像元件20延伸出來的信號線纜20a傳 送的圖像信號生成為影像信號；作為顯示裝置的監(jiān)視器8，其輸出由上述 圖像處理裝置5生成的影像信號，顯示內(nèi)窺鏡圖像；操作部9，其與上述 控制單元3電連接；以及作為設(shè)定值輸入單元的個人計算機(以下，簡 稱為PC) 10，其與上述控制單元3電連接，并相對于上述控制單元3可 拆卸。
上述內(nèi)窺鏡2在構(gòu)成內(nèi)窺鏡插入部(以下，簡稱為插入部)12的前 端硬性部16中內(nèi)置有例如攝像元件20，并且上述內(nèi)窺鏡2具有兼作保持 部的作為驅(qū)動單元13內(nèi)的彎曲驅(qū)動單元的驅(qū)動部14，該驅(qū)動部14用于 使插入部12的彎曲部17彎曲。
上述控制單元3具有作為控制手段的控制裝置4，且在內(nèi)部具有后 面敘述的光源裝置6和送氣送水/吸引裝置7，其中，該控制裝置4對上 述內(nèi)窺鏡2的上述驅(qū)動部14進行控制，來進行上述彎曲部17的彎曲動 作的控制。
上述操作部9構(gòu)成為能夠向上述控制單元3輸出操作信號，并且可 相對于上述控制單元3裝卸的操作單元，其中，該操作信號包括用于對 上述彎曲部17指示彎曲方向和彎曲角度等的彎曲指示部操作信號等。
并且，上述內(nèi)窺鏡2具有插入觀察對象部位的細長的插入部12; 與該插入部12的基端部連接設(shè)置且具有上述驅(qū)動部14的驅(qū)動單元13; 從該驅(qū)動單元13的側(cè)面延伸設(shè)置的通用線纜15，其內(nèi)置有與上述攝像元 件20連接的信號線纜20a和傳遞來自光源裝置6的照明光的光纖6a等； 以及設(shè)于該通用線纜15的端部的、可相對于上述控制單元3裝卸的、作 為連接部分的連接部15a。
上述插入部12構(gòu)成為具有設(shè)于前端的前端硬性部16、設(shè)于該前 端硬性部16后部的可彎曲的彎曲部17、以及與該彎曲部17連接設(shè)置的 細長且柔軟的可撓性管部18。
上述前端硬性部16構(gòu)成為至少內(nèi)置有未圖示的攝像部和經(jīng)由上述 光纖6a提供照明光的未圖示的照明光學(xué)系統(tǒng)，其中，該攝像部具有組裝 了作為攝像單元的CCD等攝像元件20和用于驅(qū)動該攝像元件20的電路 基板等的物鏡系統(tǒng)。
如圖2所示，在上述插入部12內(nèi)設(shè)有例如送氣管路7a、送水管路 7b和吸引管路7c等。這些管路7a、 7b和7c分別經(jīng)由送氣管7A、送水 管7B和吸引管7C與送氣送水/吸引裝置7連接。
此外，上述吸引管7C與設(shè)于內(nèi)窺鏡2上的帶吸引管鉗子栓19 (參 照圖1)連接。并且，該帶吸引管鉗子栓19與上述吸引管路7c連通，還可插通鉗子等的處置器具(未圖示)。
在上述插入部12內(nèi)，插通有從上述驅(qū)動單元13延伸出來的對上述
彎曲部17進行彎曲操作的上下用彎曲操作絲21以及未圖示的左右用彎 曲操作絲。
此外，在下面的說明中，說明關(guān)于上下用彎曲操作絲21的結(jié)構(gòu)，因 為與該上下用彎曲操作絲21結(jié)構(gòu)相同的左右用彎曲操作絲的結(jié)構(gòu)簡單而 未作圖示，并省略說明。
如圖2所示，上述彎曲操作絲21的兩端部例如與未圖示的鏈連結(jié)固 定，該鏈與設(shè)于上述驅(qū)動部14內(nèi)的可自由旋轉(zhuǎn)的上下用鏈輪22嚙合配 置。因此，通過上述鏈輪22向規(guī)定方向旋轉(zhuǎn)，被上述鏈固定的彎曲操作 絲21被牽引操作，上述彎曲部17向規(guī)定方向進行彎曲動作。
上述鏈輪22配置在例如上述驅(qū)動單元13內(nèi)。作為彎曲驅(qū)動單元的 例如由DC電動機構(gòu)成的上下用電動機25的驅(qū)動力經(jīng)由多個齒輪串24 和可以使該齒輪串24的各個齒輪形成/解除嚙合狀態(tài)的離合器機構(gòu)部23 傳遞到該鏈輪22。
上述鏈輪22的旋轉(zhuǎn)量由電位差計27檢測。該檢測結(jié)果提供給設(shè)于 驅(qū)動部14內(nèi)的MCU (motor control unit，電動機控制單元)26。
另外，上述電動機25上連接有檢測該電動機25的旋轉(zhuǎn)量的編碼器 28。該編碼器28的檢測結(jié)果被提供給上述MCU 26。
上述MCU 26經(jīng)由信號線4a與上述控制單元3內(nèi)的控制裝置4電連 接。該MCU 26與上述控制裝置4之間進行通信，將來自上述電位差計 27和編碼器28的檢測結(jié)果作為狀態(tài)量檢測信號輸出給控制裝置4。
此外，經(jīng)由上述控制裝置4對MCU 26提供作為后面敘述的操作部 9的輸出信號的、根據(jù)彎曲指示部操作信號生成的控制信號。并且，MCU 26根據(jù)該所提供的控制信號生成驅(qū)動信號并輸出給上述電動機25，由此 控制上述電動機25的旋轉(zhuǎn)。
如上所述，控制單元3具有控制裝置4、光源裝置6以及送氣送水/ 吸引裝置7。
上述控制單元3內(nèi)的控制裝置4和上述圖像處理裝置5通過信號線
4b電連接。此外，上述控制單元3內(nèi)的控制裝置4和上述控制單元3內(nèi) 的送氣送水/吸引裝置7通過信號線7a電連接。此外，送氣送水/吸引裝 置7可以與控制裝置4 一體構(gòu)成。
此外，在上述控制單元3上連接有連接軟線9b的連接部9c。操作部 9連接在該連接軟線9b的基端側(cè)，該操作部9經(jīng)由該連接軟線9b與上述 控制單元3內(nèi)的控制裝置4電連接。
上述控制裝置4根據(jù)作為從上述操作部9輸出的操作信號的彎曲指 示部操作信號，生成用于使上述彎曲部17彎曲的控制信號，向上述驅(qū)動 單元13內(nèi)的MCU26輸出，由此控制彎曲部17的彎曲操作。
此外，上述控制裝置4根據(jù)從上述操作部9輸出的送氣送水/吸引開 關(guān)操作信號和鏡體開關(guān)操作信號，來控制上述送氣送水/吸引裝置7和上 述圖像處理裝置5。
上述圖像處理裝置5將經(jīng)由從上述內(nèi)窺鏡2的上述攝像元件20延伸 出來的信號線纜20a傳送的圖像信號生成為影像信號。
上述光源裝置6借助光纖6a向上述內(nèi)窺鏡2的未圖示的照明光學(xué)系 統(tǒng)提供照明光。
根據(jù)對應(yīng)于上述操作部9的操作信號(送氣送水/吸引開關(guān)操作信號 和鏡體開關(guān)操作信號)而生成的來自上述控制裝置4的控制信號，上述 送氣送水/吸引裝置7控制為對上述內(nèi)窺鏡2的送氣管路7a進行送氣、對 送水管路7b進行送水、以及對吸引管路7c進行吸引。
上述監(jiān)視器8經(jīng)由信號線8a與圖像處理裝置5電連接，顯示與由上 述圖像處理裝置5生成后經(jīng)由信號線8a輸入的影像信號對應(yīng)的內(nèi)窺鏡圖 像。
此時，控制裝置4中的操作信號和狀態(tài)量檢測信號等信息可以經(jīng)由 信號線4b傳送給上述圖像處理裝置5，并且，也可以通過圖像處理裝置 5執(zhí)行顯示處理后經(jīng)由信號線8a輸出，從而與內(nèi)窺鏡圖像一同顯示在監(jiān) 視器8上。
上述PC 10通過信號線10a可裝卸地與上述控制裝置4電連接。該 PC IO在如下的情況等下使用通過使用了鍵盤ll的鍵lla的鍵操作，
對上述控制裝置4內(nèi)的未圖示的記錄部例如進行使上述彎曲部17彎曲所 需的各種設(shè)定值的輸入設(shè)定，或者進行上述設(shè)定值的變更設(shè)定。
此外，本實施例對于將上述PC 10與上述控制單元3連接的結(jié)構(gòu)進 行了說明，但也可以僅在必要的情況下將上述PC 10和上述控制單元3連接。
接著，參照圖1以及圖3至圖7，對上述操作部9的結(jié)構(gòu)進行說明。 圖3是示出圖1所示的操作部的概略結(jié)構(gòu)的圖。圖4是示出圖3的控制 部結(jié)構(gòu)的框圖。圖5是示出圖4的彎曲指示部信號處理部的具體結(jié)構(gòu)的 框圖。圖6是示出圖4的送氣送水/吸引開關(guān)信號處理部的具體結(jié)構(gòu)的框 圖。圖7是示出圖4的鏡體開關(guān)信號處理部的具體結(jié)構(gòu)的框圖。
如圖1所示，在上述操作部9中設(shè)有作為彎曲指示單元的彎曲指 示部9A、送氣送水/吸引開關(guān)9B和鏡體開關(guān)9C。
上述彎曲指示部9A在制造時安裝在上述操作部9上。并且，所安裝 的上述彎曲指示部9A將對應(yīng)于上述彎曲指示部9A的指示狀態(tài)的、例如 電壓值作為指示信號輸出，指示信號作為被控制部30進行信號處理、用 于對上述彎曲部17指示彎曲狀態(tài)的彎曲指示部操作信號輸出。作為該彎 曲指示部9A，例如使用操縱手柄。
此外，在本實施例中，對于使用操縱手柄作為彎曲指示部9A的結(jié)構(gòu) 進行了說明，但不限于此，例如可以使用軌跡球等來構(gòu)成彎曲指示部9A。 但是，在以后的說明中，將上述彎曲指示部9A作為操縱手柄9A進行說 明。
上述操縱手柄9A構(gòu)成為，通過傾倒操作手柄部9a改變傾斜方向和 傾斜角度，來指示彎曲部17的彎曲狀態(tài)。即，操縱手柄9A的傾斜方向 與彎曲部17的彎曲方向(UP、 DOWN方向、LEFT、 RIGHT方向、及其 組合方向)對應(yīng)，傾斜角度與彎曲部17的彎曲角度對應(yīng)。并且，例如， 當(dāng)操縱手柄9A的手柄部9a為直立狀態(tài)時，上述彎曲部17為非彎曲狀態(tài) (直線狀態(tài))。
這樣的操縱手柄9A輸出作為彎曲部17的指示信號的UP、 DOWN 方向指示信號(以下，記作UD方向指示信號)以及LEFT、 RIGHT方
向指示信號(以下，記作RL方向指示信號)。
上述送氣送水/吸引開關(guān)9B是用于對上述內(nèi)窺鏡2的送氣管路7a指 示送氣、對送水管路7b指示送水、以及對吸引管路7c指示吸引的開關(guān)， 其生成并輸出送氣指示信號、送水指示信號以及吸引指示信號等送氣送 水/吸引開關(guān)指示信號。
上述鏡體開關(guān)9C是進行顯示在上述監(jiān)視器8的畫面上的內(nèi)窺鏡圖像 的凍結(jié)、將內(nèi)窺鏡圖像以靜態(tài)圖像的方式記錄在未圖示的記錄部中的釋 放等對上述圖像處理裝置5進行控制的開關(guān)，例如構(gòu)成為設(shè)有4個開關(guān)。 這4個開關(guān)可以由使用者自由分配所期望的功能。
此外，上述鏡體開關(guān)9C不限于設(shè)有4個開關(guān)的結(jié)構(gòu)，可以設(shè)置1 個開關(guān)或1個以上的多個開關(guān)來構(gòu)成。
如圖3所示，上述操縱手柄9A、上述送氣送水/吸引開關(guān)9B以及鏡 體開關(guān)9C分別與設(shè)在操作部9內(nèi)的控制部30電連接。
從而，來自上述操縱手柄9A的彎曲指示部指示信號、來自上述送氣 送水/吸引開關(guān)9B的送氣送水/吸引開關(guān)指示信號、以及來自鏡體開關(guān)9C 的鏡體開關(guān)指示信號被提供給上述控制部30。
并且，上述控制部30將對所提供的各種指示信號進行校正處理等信 號處理而得到的操作信號通過例如串行通信輸出給上述控制單元3的控 制裝置4。
接著，參照圖4說明設(shè)于上述操作部9內(nèi)的上述控制部30的結(jié)構(gòu)。 如圖4所示，上述控制部30具有彎曲指示部信號處理部31，其 被輸入來自上述操縱手柄9A的彎曲指示部指示信號；送氣送水/吸引開 關(guān)信號處理部32，其被輸入來自上述送氣送水/吸引開關(guān)9B的送氣送水/ 吸引開關(guān)指示信號；鏡體開關(guān)信號處理部33，其被輸入來自鏡體開關(guān)9C 的鏡體開關(guān)指示信號；以及通信部34，其取入來自這3個信號處理部31 33的輸出信號(操作信號)，向上述控制單元3輸出例如在與控制單元3 之間進行串行通信時所取入的操作信號。
接著，參照圖5至圖7說明上述彎曲指示部信號處理部31、上述送 氣送水/吸引開關(guān)信號處理部32和上述鏡體開關(guān)信號處理部33的具體結(jié)
構(gòu)。
首先，說明上述送氣送水/吸引開關(guān)信號處理部32，如圖6所示，上
述送氣送水/吸引開關(guān)信號處理部32具有噪聲去除部49、 A/D轉(zhuǎn)換電 路51、平均化部52、偏移校正部53、縮放校正部54和閾值/滯后校正部 55。
送水指示信號被輸入上述噪聲去除部49。該送水指示信號例如是 ON/OFF信號。因此，上述噪聲去除部49對所輸入的送水指示信號例如 進行防顫處理，以避免因外部噪聲的影響或所輸入的送水指示信號中所 包含的噪聲的影響而在不經(jīng)意間發(fā)生ON/OFF的切換。
由此，噪聲去除部49可以去除噪聲，并輸出適合于防止發(fā)生錯誤動 作的送氣操作信號。
此外，作為模擬信號的送氣指示信號和吸引指示信號被輸入上述 A/D轉(zhuǎn)換電路51。上述A/D轉(zhuǎn)換電路51將所輸入的模擬信號即送氣指 示信號和吸引指示信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，輸出給后級的平均化部52。
上述平均化部52例如使用移動平均濾波器構(gòu)成。因此，上述平均化 部52通過上述移動平均濾波器去除所輸入的轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后的送氣指 示信號和吸引指示信號中的噪聲成分，輸出給后級的偏移校正部53。
當(dāng)切換為上述送氣送水/吸引開關(guān)9B的壓入量不同的送氣送水/吸引 開關(guān)的情況下、或者雖然送氣送水/吸引開關(guān)的種類相同但切換為別的個 體的情況下，上述偏移校正部53對輸入指示信號進行偏移校正處理，例 如使各指示信號的輸出范圍的中心值與基準(zhǔn)值一致。
在該情況下，例如將上述送氣送水/吸引開關(guān)9B的自非接觸狀態(tài)開 始的壓入量設(shè)為x、將輸出指示信號的電壓設(shè)為y、假設(shè)上述壓入量x和 上述輸出指示信號的電壓y之間的關(guān)系為
y=a'x+b …(式1)
(其中，設(shè)a、 b為每個送氣送水/吸引開關(guān)9B所固有的數(shù)值)，則上述 偏離校正部53針對上述輸入指示信號，進行補入(合b甘二tiO每個上 述各送氣送水/吸引開關(guān)所固有的數(shù)值b的校正處理，并輸出給后級的縮 放校正部54。
此外，上述偏離校正部53中設(shè)有未圖示的存儲部，該存儲部預(yù)先存 儲有進行補入上述各送氣送水/吸引開關(guān)所固有的數(shù)值b的校正處理(偏 離校正)所需的基準(zhǔn)值。
上述縮放校正部54對上述偏離校正部53的輸出信號進行校正上述 (式1)中每個送氣送水/吸引開關(guān)9B所固有的數(shù)值a的處理。
由此，在將上述送氣送水/吸引開關(guān)9B替換為壓入量不同的其它送 氣送水/吸弓I開關(guān)的情況下，或者雖然送氣送水/吸引開關(guān)的種類相同但切 換為其它個體的情況下，對后級的閾值/滯后校正部55輸出具有相同輸出 范圍的指示信號。
在將送氣量、送水量和吸引量等分為多個等級進行切換時，需要將 與切換的壓入量對應(yīng)的信號設(shè)定為切換的定時(閾值)信號。
此外，在想要防止在閾值附近不經(jīng)意的送氣量、送水量和吸引量等 的切換的情況下，作為防止的手段一般公知有滯后校正。
上述閾值/滯后校正部55對從上述縮放校正部54輸出的輸出信號進 行該輸出信號的切換定時的閾值調(diào)整處理和滯后校正處理。
具體而言，在上述閾值的調(diào)整處理中進行如下的處理當(dāng)上述縮放 校正部54的輸出信號例如為0 60時，作為閾值例如設(shè)定IO、 30，從而 當(dāng)縮放校正部54的輸出信號為0 10時，作為閾值調(diào)整處理后的輸出信 號例如輸出0;當(dāng)縮放校正部54的輸出信號為10 30時，作為閾值調(diào)整 處理后的輸出信號例如輸出1;當(dāng)縮放校正部54的輸出信號為30 60時， 作為閾值調(diào)整處理后的輸出信號例如輸出2。
并且，在上述滯后校正處理中進行如下處理例如在上述的示例中， 在閾值調(diào)整處理后的輸出信號從O變?yōu)?時，切換定時例如設(shè)為12;在 上述的示例中，在閾值調(diào)整處理后的輸出信號從1變?yōu)?時，上述切換 定時例如設(shè)為8。
由此，在將上述送氣送水/吸引開關(guān)9B替換為壓入量不同的其它送 氣送水/吸引開關(guān)的情況下，或者雖然送氣送水/吸引開關(guān)的種類相同但切 換為其它個體的情況下，可以經(jīng)由上述通信部34向控制單元3輸出同樣 的操作信號而不會在切換定時產(chǎn)生偏差。
此外，在本實施例中，在上述送氣送水/吸引開關(guān)信號處理部32中， 上述噪聲去除部49、上述平均化電路52、上述偏移校正部53、上述縮放 校正部54和上述閾值/滯后校正部55可以構(gòu)成為通過控制部30以軟件方 式進行各種處理，或者也可以利用進行數(shù)字信號處理的數(shù)字處理電路來 構(gòu)成。
接著，說明上述鏡體開關(guān)信號處理部33，如圖7所示，上述鏡體開 關(guān)信號處理部33具有噪聲去除部56。
上述噪聲去除部56分別被輸入第1 第4鏡體開關(guān)指示信號。這些 第l 第4鏡體開關(guān)指示信號例如是ON/OFF信號。因此，上述噪聲去除 部56與上述送氣送水/吸引開關(guān)信號處理部32的噪聲去除部49同樣地， 對所輸入的各鏡體開關(guān)指示信號例如進行防顫處理，以避免因外部噪聲 的影響或所輸入的鏡體開關(guān)指示信號中所包含的噪聲的影響而在不經(jīng)意 間發(fā)生ON/OFF的切換。
由此，噪聲去除部56可以去除噪聲，并向通信部34輸出適合于防 止發(fā)生錯誤動作的各鏡體開關(guān)操作信號。并且，各鏡體開關(guān)操作信號通 過上述通信部34被輸出給控制單元3。
此外，在送氣送水/吸引開關(guān)信號處理部32中，上述偏離校正部53 的上述基準(zhǔn)值、上述縮放校正部54的各送氣送水/吸引開關(guān)所固有的數(shù)值 a、以及上述閾值/滯后校正部55的閾值也可以通過上述PC IO的輸入設(shè) 定操作而適當(dāng)變更，其中，該PC10可通過上述通信部34借助與控制單 元3之間的通信來讀取數(shù)據(jù)。
接著，參照圖5以及圖8 圖22來說明作為本實施例的特征的上述 彎曲指示部信號處理部31的結(jié)構(gòu)和處理內(nèi)容。
圖5示出圖4所示的彎曲指示部信號處理部31的具體結(jié)構(gòu)。
如圖5所示，彎曲指示部信號處理部31具有作為校正算法單元的校 正算法運算部40，針對安裝在操作部9上的作為彎曲指示部9A的例如 操縱手柄，該校正算法運算部40用于將每個操縱手柄9A所固有的指示 信號的輸出范圍轉(zhuǎn)換為與操作部9輸出的作為操作信號的彎曲指示部操 作信號的預(yù)先確定的輸出范圍一致，來生成上述彎曲指示部操作信號。
此外，上述彎曲指示部信號處理部31具有A/D轉(zhuǎn)換電路41。該A/D 轉(zhuǎn)換電路41被輸入作為模擬信號的彎曲指示部指示信號。
上述A/D轉(zhuǎn)換電路41將所輸入的模擬信號即指示信號(彎曲指示部 指示信號)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，輸出給后級的上述校正算法運算部40。
如圖5所示，上述校正算法運算部40具有平均化部42、偏離校正 部43、靜態(tài)噪聲去除部44、基軸校正部45、扭轉(zhuǎn)校正部46以及縮放校 正部47，通過這些各個運算部生成上述彎曲指示部操作信號。
此外，在本實施例中，在上述校正算法運算部40中，上述平均化部 42、上述偏移校正部43、上述靜態(tài)噪聲去除部44、上述基軸校正部45、 上述扭轉(zhuǎn)校正部46以及上述縮放校正部47構(gòu)成為分別通過控制部30以 軟件方式進行各種校正處理，但也可以分別利用對數(shù)字信號進行各校正 處理的數(shù)字處理電路來構(gòu)成。
上述平均化部42被輸入上述A/D轉(zhuǎn)換電路41的輸出信號。該平均 化部42進行如下的平均化處理例如對所輸入的上述A/D轉(zhuǎn)換電路41 的輸出信號按照每個預(yù)先設(shè)定的預(yù)定時間t進行n個釆樣，所得到的n 個的和除以n而得到平均值。
艮口，上述A/D轉(zhuǎn)換電路41的輸出信號中有時包含噪聲成分，通過進 行上述平均化部42的平均化處理，可以得到噪聲成分相對較少的彎曲指 示部指示信號。
并且，上述平均化部42將平均化處理后的彎曲指示部指示信號輸出 給后級的偏移校正部43。
參照圖8 圖22說明上述偏離校正部43和以后的各校正部。
此外，在本實施例中，對在電動彎曲內(nèi)窺鏡裝置1從制造工廠出廠 之前、在制造工廠的制造工序中預(yù)先對應(yīng)于安裝在操作部9上的操縱手 柄9A進行校正處理作了說明。此外，為了簡化說明，參照

例如 從預(yù)先具有作為基準(zhǔn)的指示范圍的操縱手柄9A切換為具有比該指示范 圍大的指示范圍的操縱手柄的情況。
圖8是示出指示范圍以中立位置為中心士30度的作為基準(zhǔn)的操縱手 柄的說明圖。圖9是示出指示范圍以中立位置為中心士45度的操縱手柄的
說明圖。
并且，圖10是示出圖8的操縱手柄的指示范圍位置和彎曲指示部指
示信號的輸出電壓之間的關(guān)系的曲線圖。圖11是示出圖9所示的操縱手
柄的指示范圍位置和彎曲指示部指示信號的輸出電壓之間的關(guān)系的曲線圖。
此外，在圖8和圖9中示出使用了具有在UP、 DOWN方向上的可 彎曲角度例如分別為士180度的彎曲部17的內(nèi)窺鏡2的情況。此外，上述 彎曲部17的LEFT、 RIGHT方向的可彎曲角度例如分別為士160度，但為 了簡化說明進行了省略。
返回圖5，當(dāng)把上述操縱手柄9A切換為指示輸入彎曲動作的指示范 圍與該操縱手柄不同的操縱手柄時，上述偏離校正部43例如對輸入彎曲 指示部指示信號進行偏離校正處理，以使各彎曲指示部操作信號的電壓 值的中心點一致。
艮P，上述偏離校正部43對因作為彎曲指示部的操縱手柄9A的種類 差異和個體差異而產(chǎn)生的彎曲指示部指示信號的輸出電壓的差異進行校 正，來進行偏離校正處理。
例如，在圖8所示的作為基準(zhǔn)的操縱手柄9A中，當(dāng)設(shè)手柄部9a的 傾斜角度(傾斜位置)為一30度時的彎曲指示部指示信號的輸出電壓為 VI、 +30度時的輸出電壓為V2時，彎曲指示部指示信號的輸出電壓VI、 V2相對手柄部9a的傾斜角度具有圖10的曲線圖所示的特性。
此外，具有這樣特性的彎曲指示部指示信號的輸出電壓的中心點P 與上述手柄部9a的中立位置0度相對應(yīng)。
另一方面，當(dāng)所切換的操縱手柄是圖9所示的操縱手柄9A的情況下， 當(dāng)設(shè)手柄部9a的傾斜角度(傾斜位置)為一45度時的彎曲指示部指示信 號的輸出電壓為V1'、十45度時的輸出電壓為V2'時，彎曲指示部指示信 號的輸出電壓V1'、 V2'相對于手柄部9a的傾斜角度具有圖11的曲線圖 所示的特性。
并且，具有這樣特性的彎曲指示部指示信號的輸出電壓的中心點P' 與上述手柄部9a的中立位置0度相對應(yīng)，與作為基準(zhǔn)的圖8的操縱手柄
9A的輸出電壓的中心點P產(chǎn)生AV的偏差(參照圖ll)。
于是，當(dāng)切換為圖9所示的操縱手柄9A的情況下，上述偏離校正部 43使該操縱手柄9A的彎曲指示部指示信號的輸出電壓的中心點P'補償 上述AV的量，使其與作為基準(zhǔn)的操縱手柄的輸出電壓的中心點P —致。
由此，可以進行消除因操縱手柄9A的種類差異或個體差異而產(chǎn)生的 彎曲指示部指示信號的輸出電壓的偏離電壓的差異。
然后，上述偏離校正部43將實施了偏離校正處理后的信號輸出給后 級的靜態(tài)噪聲去除部44。
圖12是示出由上述靜態(tài)噪聲去除部執(zhí)行的噪聲去除處理的一例的 程序的流程圖。
上述靜態(tài)噪聲去除部44進行去除所輸入的偏離校正處理后的信號 中所包含的噪聲成分的處理。
例如，雖然未圖示，但當(dāng)表示偏離校正處理后的信號的輸出電壓V 和經(jīng)過時間t之間的關(guān)系時，關(guān)于彎曲指示變化的(操縱手柄運動的)規(guī) 定期間，輸出電壓V變化，而關(guān)于這以外的期間(彎曲指示固定的期間) 輸出電壓V大致恒定。特別在上述輸出電壓大致恒定的規(guī)定期間(彎曲 指示固定的期間)內(nèi)的指示信號中，上述噪聲成分相對較大，需要去除。
因此，上述靜態(tài)噪聲去除部44通過使用例如移動平均濾波器和滯后 處理，進行去除上述偏離校正處理后的信號中包含的噪聲成分的處理。
作為這樣的利用移動平均濾波器和滯后處理的噪聲去除處理方法的 一例有圖12所示的程序。
參照圖12來說明處理步驟，如圖12所示，上述靜態(tài)噪聲去除部44 在步驟S1的處理中進行初始化，將上述偏離校正處理后的信號的電壓值 Di和合計電壓值SUM以及初始計數(shù)器設(shè)定為初始值。
然后，在步驟S2的處理中，作為所輸入的上述偏離校正處理后的信 號的電壓值取入D0，并且，對經(jīng)過規(guī)定時間后的輸入信號的電壓值Di 進行數(shù)據(jù)替換取入D (i+l)。
然后，在步驟S3的處理中，進行規(guī)定時間內(nèi)的上述偏離校正處理后 的信號的電壓值的平均值計算處理。即，合計電壓值SUM是對前一規(guī)定
時間內(nèi)的合計電壓值SUM加上作為被更新的輸入數(shù)據(jù)的上述電壓值DO 后，再減去最早的數(shù)據(jù)即電壓值D (m— 1) (m是所謂在使用FIR濾波器 等時的抽頭數(shù)，例如為64)后得到的電壓值。
然后，該所得到的合計電壓值SUM除以上述抽頭數(shù)m，從而可得到 平均輸出電壓值A(chǔ)。
之后，在步驟S4的判斷處理中，判斷上述初始計數(shù)器的計數(shù)值是否 在抽頭數(shù)m—l以上。在該情況下，當(dāng)上述計數(shù)值在抽頭數(shù)m—l以上時， 處理轉(zhuǎn)至步驟S5，當(dāng)上述計數(shù)值不在抽頭數(shù)m—l以上時，處理返回上 述步驟S2，重復(fù)處理。g卩，使用取時間序列數(shù)據(jù)的平均的方法。
在步驟S5的判斷處理中，判斷從最新的輸入信號的電壓值DO減去 上述平均電壓值A(chǔ)所得的電壓值是否大于預(yù)先設(shè)定的閾值。
在該情況下，當(dāng)判斷為電壓值大于閾值時，在步驟S6的處理中，將 最新的輸入信號的電壓值DO作為緩存輸出數(shù)據(jù)Dm保持在未圖示的輸出 緩存中，處理轉(zhuǎn)至步驟S7。
另一方面，當(dāng)在上述步驟S5的判斷處理中判斷為電壓值小于閾值 時，在步驟S8的處理中，將保持在未圖示的輸出緩存中的電壓值即緩存 輸出數(shù)據(jù)Dm再次作為緩存輸出數(shù)據(jù)Dm進行保持，處理轉(zhuǎn)至步驟S7。
之后，在步驟S7的處理中，控制為輸出保持在未圖示的輸出緩存中 的輸出緩存數(shù)據(jù)Dm，處理返回上述步驟S2，以后同樣地反復(fù)執(zhí)行處理。
通過進行這樣的基于程序的運算處理，關(guān)于彎曲指示改變的規(guī)定期 間，可向后級的基軸校正部45原樣輸出該狀態(tài)的彎曲指示部指示信號。 此外，關(guān)于彎曲指示固定的期間，可向后級的基軸校正部45輸出已去除 噪聲成分狀態(tài)的彎曲指示部指示信號。
接著，參照圖13至圖15說明上述基軸校正部45的結(jié)構(gòu)及其處理內(nèi)容。
圖13是示出上述基軸校正部的結(jié)構(gòu)的概念圖。圖14表示與基軸校 正處理前的彎曲部的彎曲方向?qū)?yīng)的彎曲指示部指示信號的電信號坐標(biāo) 圖。圖15表示與基軸校正處理后的彎曲部的彎曲方向?qū)?yīng)的彎曲指示部 指示信號的電信號坐標(biāo)圖。此外，圖14和圖15中的虛線表示的標(biāo)號50
示出操縱手柄的彎曲指示部指示信號的輸出范圍。
對于使用上述操作部9的手術(shù)醫(yī)生而言，實際想要使彎曲部17彎曲
的方向在感覺上有時和傾倒操作操縱手柄9A的手柄部9a時的傾斜方向
不一致。
于是，在本實施例中，通過上述基軸校正部45對所輸入的彎曲指示 部指示信號進行針對偏離預(yù)先設(shè)定的基軸的偏離角度的基軸校正，從而 消除偏離。
具體而言，如圖13所示，上述基軸校正部45進行基軸校正處理， 使得當(dāng)把所輸入的彎曲指示部指示信號即UD方向的輸入信號設(shè)為X、 把RL方向的輸入信號設(shè)為Y時，得到校正了偏離預(yù)先設(shè)定的基軸的偏 離角度的作為輸出信號的UD方向的輸出信號X'、RL方向的輸出信號Y'。
在該情況下，上述基軸校正部45的校正處理通過基于下面所示(式 2)和(式3)的運算處理來進行。此外，設(shè)偏離預(yù)先設(shè)定的基軸的偏離
角度為e。
X'=Xcose—Ysin0 (式2) Y'=Xsine+Ycos0 (式3) 這樣，通過上述(式2)和(式3)，例如如圖14和圖15所示，可
以得到調(diào)整了偏離預(yù)先設(shè)定的基軸的偏離角度e的量的UD方向的輸出
信號X'、 RL方向的輸出信號Y'。
由此，可以得到能夠使實際想要使彎曲部17彎曲的方向和對操縱手
柄9A的手柄部9a進行傾倒操作時的傾斜方向一致的彎曲指示部指示信
號，并輸出給后級的扭轉(zhuǎn)校正部46。
此外，在上述基軸校正部5中，對于預(yù)先設(shè)定上述角度e的情況進
行了說明，但不限于此，例如可以構(gòu)成為設(shè)置存儲多個角度數(shù)據(jù)的存儲
部，從存儲在該存儲部中的多個角度數(shù)據(jù)中選擇任意的角度數(shù)據(jù)來設(shè)定
上述角度0。此外，也可以構(gòu)成為由操作部9的通信部34取得通過PC 10
輸入的角度數(shù)據(jù)，將基于該角度數(shù)據(jù)的角度設(shè)定為上述角度e。
接著，參照圖16至圖19說明上述扭轉(zhuǎn)校正部46的處理內(nèi)容。
圖16是示出上述扭轉(zhuǎn)校正部的結(jié)構(gòu)的概念圖。圖17是示出上述扭 轉(zhuǎn)校正部進行校正處理使用的校正值和彎曲方向的特性的曲線圖。圖18 是與扭轉(zhuǎn)校正處理前的彎曲部的彎曲方向?qū)?yīng)的彎曲指示部指示信號的 電信號坐標(biāo)圖。圖19是與扭轉(zhuǎn)校正處理后的彎曲部的彎曲方向?qū)?yīng)的彎
曲指示部指示信號的電信號坐標(biāo)圖。此外，圖18和圖19中以虛線表示 的標(biāo)號50示出操縱手柄的彎曲指示部指示信號的輸出范圍。
上述內(nèi)窺鏡2期望控制為，當(dāng)具有在UP、 DOWN方向的可彎曲角 度例如分別為±180度、在LEFT、 RIGHT方向的可彎曲角度例如分別為 160度的彎曲部17的情況下，能夠在可根據(jù)各自的上述可彎曲角度彎曲 的彎曲角度(例如UD方向為+180度，RL方向為+160度)內(nèi)進行彎曲 動作。
并且，在本實施例中，通過上述扭轉(zhuǎn)校正部46實施扭轉(zhuǎn)校正，使得 所輸入的彎曲指示部指示信號的輸出范圍的形狀與上述彎曲部17的預(yù)先 設(shè)定的彎曲范圍的形狀成為相似形狀。
具體而言，如圖16所示，上述扭轉(zhuǎn)校正部46進行扭轉(zhuǎn)校正處理， 使得當(dāng)把所輸入的彎曲指示部指示信號即UD方向的輸入信號設(shè)為X、 把RL方向的輸入信號設(shè)為Y時，得到校正為輸出預(yù)先設(shè)定的彎曲范圍 的形狀的UD方向的輸出信號X'、 RL方向的輸出信號Y'。
在該情況下，上述扭轉(zhuǎn)校正部46的校正處理通過基于下面所示(式 4)至(式6)的運算處理來進行。此外，設(shè)下面所示的校正值為W。 X'=W-X (式4) Y'=W.Y (式5) 在該情況下，上述校正值W由下面所示(式6)導(dǎo)出。 校正值W二l/max (lcose卜|sin6|) (式6) 并且，與上述校正值W的彎曲角度e對應(yīng)的特性為如圖17的曲線 圖所示的特性。
這樣通過上述(式4)至(式6)，例如如圖18和圖19所示，可以 得到校正為輸出預(yù)先設(shè)定的彎曲范圍形狀的輸出彎曲指示部指示信號即 UD方向的輸出信號X'、 RL方向的輸出信號Y'。
艮口，作為基準(zhǔn)的操縱手柄9A的彎曲指示部指示信號的輸出范圍50
在圖18所示的電信號坐標(biāo)圖中是圓弧形狀的輸出范圍。
但是，扭轉(zhuǎn)校正處理后的上述彎曲指示部指示信號的輸出范圍51在 圖19所示的電信號坐標(biāo)圖上，轉(zhuǎn)換為包括上述輸出范圍50的大致四方 形的輸出范圍51。
艮P，由于該輸出范圍51和上述輸出范圍50之差，可以在預(yù)先設(shè)定 的彎曲范圍內(nèi)的全部范圍對上述彎曲部17進行彎曲動作。
由此，可以得到扭轉(zhuǎn)校正為可以在全部可彎曲范圍內(nèi)對上述彎曲部 17進行彎曲動作的、例如圖19的輸出范圍51所示的彎曲指示部指示信 號，之后，向后級的縮放校正部47輸出這樣的彎曲指示部指示信號。
接著，參照圖20至圖22說明上述縮放校正部47的處理內(nèi)容。
圖20至圖22用于說明縮放校正部47的處理內(nèi)容。圖20表示圖8 的作為基準(zhǔn)的操縱手柄和圖9的操縱手柄的扭轉(zhuǎn)校正處理前的各自的彎 曲指示部指示信號的電信號坐標(biāo)圖。圖21表示與圖20對應(yīng)的扭轉(zhuǎn)校正 處理后的各自的彎曲指示部指示信號的電信號坐標(biāo)圖。圖22是通過縮放 校正部47將圖8的作為基準(zhǔn)的操縱手柄和圖9的操縱手柄的各彎曲指示 部指示信號的輸出范圍轉(zhuǎn)換為相同的彎曲部的最大可動范圍的縮放校正 處理后的電信號坐標(biāo)圖。
此外，圖22示出作為上述彎曲部17的最大可動范圍例如UP和 DOWN方向的可彎曲角度分別為士180度、LEFT和RIGHT方向的可彎曲 角度分別為士160度的情況。
上述縮放校正部47被輸入通過上述扭轉(zhuǎn)校正部46校正為使得彎曲 部17在全部可彎曲范圍內(nèi)可以彎曲動作的彎曲指示部指示信號(例如與 圖19所示的輸出范圍50對應(yīng)的彎曲指示部指示信號)。
上述縮放校正部47對所輸入的彎曲指示部指示信號通過乘以存儲 在未圖示的存儲部中的校正倍率值Z來進行縮放校正，使得該彎曲指示 部指示信號的輸出范圍(圖21中所示的輸出范圍51或輸出范圍61)與 上述彎曲部17的最大可動范圍(圖22所示的最大可動范圍70) —致。
此外，上述校正倍率值Z可以在上述操作部9的制造工序時通過操 作部9的通信部34經(jīng)由PC 10輸入，或者也可以預(yù)先在未圖示的存儲部
中存儲按照每個彎曲部17的最大可動范圍設(shè)置的多個校正倍率值Z，根 據(jù)需要讀出所期望的校正倍率值Z，進行縮放校正處理。
在此，實際說明對與圖8所示的作為基準(zhǔn)的操縱手柄以及從該操縱 手柄切換的圖9所示的操縱手柄這兩個操縱手柄分別對應(yīng)的彎曲指示部 指示信號進行縮放校正的情況。
如上所述，當(dāng)安裝在操作部9上的操縱手柄是圖8所示的作為基準(zhǔn) 的操縱手柄9A的情況下，扭轉(zhuǎn)校正處理以前的彎曲指示部指示信號的輸 出范圍50在圖20所示的電信號坐標(biāo)圖上為圓弧狀的輸出范圍。
并且，在扭轉(zhuǎn)校正處理后，該輸出范圍50在圖21所示的電信號坐 標(biāo)圖上轉(zhuǎn)換為包括上述輸出范圍50在內(nèi)的大致四方形的輸出范圍51。此 外，上述輸出范圍51與彎曲指示部指示信號的電壓V1、 V2對應(yīng)。
另一方面，在對上述操縱手柄9A進行切換的操縱手柄是圖9所示的 操縱手柄9A的情況下，扭轉(zhuǎn)校正處理以前的彎曲指示部指示信號的輸出 范圍60在圖20所示的電信號坐標(biāo)圖上為圓弧狀的輸出范圍。此外，作 為圖8所示的操縱手柄的個體差異的例子可以假定為上述輸出范圍60。
并且，在扭轉(zhuǎn)校正處理后，該輸出范圍60在圖21所示的電信號坐 標(biāo)圖上轉(zhuǎn)換為包括上述輸出范圍60在內(nèi)的大致四方形的輸出范圍61。
此外，上述輸出范圍61與彎曲指示部指示信號的電壓V1'、V2'對應(yīng)。
此外，在本示例中，具有上述電壓Vl'〉電壓VI、上述電壓V2'〉電 壓V2的關(guān)系，因此，上述輸出范圍61如圖21所示大于上述輸出范圍 51。
并且，通過上述縮放校正部47，對上述輸出范圍51或61中的彎曲 指示部指示信號實施縮放校正處理。
在該情況下，如果是上述圖8的作為基準(zhǔn)的操縱手柄，則在上述彎 曲指示部指示信號的輸出范圍51中，使用把UP方向的電壓V2與180 度對應(yīng)、把DOWN方向的電壓VI與一180度對應(yīng)、把RIGHT方向的電 壓V2與160度對應(yīng)、把LEFT方向的電壓VI與一160度對應(yīng)的校正倍 率值Z，與輸出范圍51的彎曲指示部指示信號相乘。
艮P，此時的校正倍率值Z關(guān)于UD方向為例如V2 .(180/V2)。關(guān)于
RL方向為例如V2 (160/V2)。
因此，通過這樣進行縮放校正處理，圖8的操縱手柄9A的彎曲指示 部指示信號的上述輸出范圍51與圖22所示的上述彎曲部17的最大可動 范圍70 —致。
另一方面，如果是上述圖9所示的操縱手柄，則在上述彎曲指示部 指示信號的輸出范圍61中，使用把UP方向的電壓V2'與180度對應(yīng)、 把DOWN方向的電壓V1'與一180度對應(yīng)、把RIGHT方向的電壓V2'與 160度對應(yīng)、把LEFT方向的電壓Vl'與一160度對應(yīng)的校正倍率值Zl ， 與輸出范圍51的彎曲指示部指示信號相乘。
艮口，此時的校正倍率值Z1關(guān)于UD方向為例如V2'.(180/V2')。關(guān) 于RL方向為例如V2'， (160/V2')。
因此，通過這樣進行縮放校正處理，圖9的操縱手柄9A的彎曲指示 部指示信號的上述輸出范圍61與上述作為基準(zhǔn)的圖8所示的操縱手柄9A 的情況同樣地，和圖22所示的上述彎曲部17的最大可動范圍70 —致。
此外，在本實施例中，關(guān)于上述彎曲部17的最大可動范圍70，例 如對UP和DOWN方向的可彎曲角度分別為士180度、LEFT禾B RIGHT 方向的可彎曲角度分別為士160度的情況進行了說明，但也可以根據(jù)需要 適當(dāng)變更設(shè)定。
如以上說明的那樣，在本實施例中，在上述操作部9內(nèi)的彎曲指示 部信號處理部31內(nèi)，通過設(shè)置進行上述那樣的校正處理的校正算法運算 部40，即使在制造工序時變更作為彎曲指示部的例如指示范圍不同的操 縱手柄9A的情況下，也可從操作部9 一直輸出相同輸出范圍的彎曲指示 部操作信號，而與操縱手柄9A的種類無關(guān)。
由此，在手術(shù)醫(yī)生根據(jù)技術(shù)或習(xí)慣在上述電動彎曲內(nèi)窺鏡裝置1中 變更具有規(guī)定指示范圍的操縱手柄9A的操作部9時，僅將本實施例的操 作部9與控制單元3連接即成為可以使用狀態(tài)，而不必進行以往所需的 校正處理等變更設(shè)定操作。
并且，在使用電動彎曲內(nèi)窺鏡裝置1的情況下，手術(shù)醫(yī)生可以通過 通常的彎曲操作來使彎曲部17進行彎曲動作，而與已被變更的操縱手柄
9A的指示范圍無關(guān)。由此，可以實現(xiàn)能簡化操作部9的變更作業(yè)、提高
操作性的電動彎曲內(nèi)窺鏡裝置。
(實施例2)
圖23至圖27涉及本發(fā)明的電動彎曲內(nèi)窺鏡裝置的實施例2。圖23 是示出設(shè)于操作部內(nèi)的控制部的結(jié)構(gòu)的框圖。圖24是示出圖23的彎曲 指示部信號處理部的具體結(jié)構(gòu)的框圖。圖25是用于通過基于來自圖23 的識別ID的信息的判斷處理來設(shè)定操作部后面敘述的角度模式的說明 圖。圖26是后面敘述的游戲模式下的信號處理后的彎曲指示部指示信號 的電信號坐標(biāo)圖。圖27是角度旋鈕模式下的信號處理后的彎曲指示部指 示信號的電信號坐標(biāo)圖。此外，圖23和圖24對于與上述實施例1相同 的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注相同標(biāo)號省略說明，僅對不同部分進行說明。
通常，上述內(nèi)窺鏡2使用角度旋鈕模式，即在手術(shù)醫(yī)生將上述操縱 手柄9A的手柄部9a向跟前側(cè)傾倒操作時，上述彎曲部17向UP方向彎 曲動作，而在將手柄部9a向跟前側(cè)的相反側(cè)傾倒操作時，上述彎曲部17 向DOWN方向彎曲動作。
此外，作為角度模式，除該角度旋鈕模式之外，還例如有像游戲機 的控制器那樣向與指示操作方向一致的方向進行彎曲動作的游戲模式。 即，該游戲模式是如下這樣的模式當(dāng)將上述操縱手柄9A的手柄部9a 向跟前側(cè)(下側(cè))傾倒操作時，上述彎曲部17向DOWN方向彎曲動作， 或者當(dāng)將手柄部9a向跟前側(cè)的相反側(cè)(上側(cè))傾倒操作時，上述彎曲部 17向UP方向彎曲動作。
如果考慮電動彎曲內(nèi)窺鏡2的操作性，期望按照病例、手術(shù)醫(yī)生的 習(xí)慣等來設(shè)定最適合的操作模式。
并且，在本實施例中構(gòu)成為，在上述操作部9內(nèi)設(shè)有識別ID80，該 識別ID 80存儲有例如用于設(shè)定彎曲指示部9A的操作模式的模式信息等 各種信息，根據(jù)來自該識別ID 80的上述模式信息，可將由縮放校正部 47進行縮放校正時的UP、 DOWN方向的校正倍率值Z的符號切換為正 或負而設(shè)定操作模式。
如圖23所示，在上述操作部9內(nèi)的控制部30內(nèi)設(shè)有識別ID 80，該
識別ID 80存儲有例如用于設(shè)定操作模式的模式信息等各種信息。
此外，除上述模式信息之外，上述識別ID 80還可以存儲例如基于 彎曲指示部9A的I/F設(shè)備信息、絕對位置控制及相對位置控制等控制方 式信息、和進行送氣送水/吸引動作所需的信息等。
作為上述模式信息，例如在上述識別ID80中存儲"0"、 'T，的模式識 別信息。在本示例中，"O"表示"角度旋鈕模式"，'T'表示"游戲模式"。
這樣的來自識別ID 80的上述模式信息80a如圖23和圖24所示， 例如通過通信輸出給彎曲指示部信號處理部31的上述縮放校正部47。
此外，上述識別ID 80還可通過未圖示的識別ID輸出裝置或上述通 信部34對控制單元3的通信，經(jīng)由PC 10存儲或變更各種信息。
上述縮放校正部47與實施例1發(fā)揮同樣的作用，但在縮放校正時， 進行如下動作根據(jù)來自上述識別ID 80的上述模式信息80a，進行將 UP、 DOWN方向的校正倍率值Z的符號切換為正或負。
在該情況下，例如當(dāng)作為彎曲指示部的操縱手柄9A的手動輸入位置 處于圖25所示的位置時，縮放校正部47根據(jù)來自上述識別ID 80的模式 信息80a來判斷操作模式。
例如，當(dāng)判斷為上述模式信息80a是"O"時，縮放校正部47識別為"角 度旋鈕模式"，將校正倍率值Z的符號切換為負來進行縮放校正。由此， 由于設(shè)定了角度旋鈕模式，因此，在縮放校正后，如圖27的電信號坐標(biāo) 圖所示，可以得到具有與圖25的輸入位置相反的輸出范圍70B的彎曲指 示部操作信號。
另一方面，當(dāng)判斷為上述模式信息80a是"1"時，縮放校正部47識 別為"游戲模式"，將校正倍率值Z的符號切換為正來進行縮放校正。由 此，由于設(shè)定了游戲模式，因此，在縮放校正后，如圖26的電信號坐標(biāo) 圖所示，可以得到具有與圖25的輸入位置對應(yīng)的輸出范圍70A的彎曲指 示部操作信號。
其它結(jié)構(gòu)和作用與上述實施例1相同。
戲模式"，因此對提高操作性做出很大貢獻。 (實施例3)
圖28和圖29涉及本發(fā)明的電動彎曲內(nèi)窺鏡裝置的實施例3。圖28 是示出設(shè)于操作部內(nèi)的控制部的結(jié)構(gòu)的框圖。圖29是示出圖28的彎曲 指示部信號處理部的具體結(jié)構(gòu)的框圖。此外，圖28和圖29對于與上述 實施例2相同的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注相同標(biāo)號省略說明，僅對不同部分進行說 明。
在本實施例中，如圖28所示，構(gòu)成為對彎曲指示部信號處理部31 輸入來自上述彎曲指示部9A的作為基準(zhǔn)的基準(zhǔn)電壓信號(也稱為Ref基 準(zhǔn)電壓信號)。
艮P，如圖29所示，向彎曲指示部信號處理部31的A7D轉(zhuǎn)換電路41 輸入上述Ref基準(zhǔn)電壓信號。并且，該Ref基準(zhǔn)電壓信號通過A/D轉(zhuǎn)換 電路41被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，之后，通過平均化部42與上述實施例1同 樣地去除噪聲成分，輸出給后級的偏移校正部43。
在實施例1中，上述偏移校正部43使用存儲在未圖示的存儲部中的 基準(zhǔn)值，對所輸入的彎曲指示部指示信號進行補入上述個體差b的校正 處理(偏移校正)，但在本實施例中，使用所提供的Ref基準(zhǔn)電壓信號進 行偏移校正。
具體而言，當(dāng)例如設(shè)UP、DOWN指示信號電壓(UD電壓)為VUD， Ref基準(zhǔn)電壓信號電壓為VRef時，可以通過(VUD—VRef)的運算處理 進行偏移校正處理。
從而，即便不像實施例1那樣設(shè)置存儲基準(zhǔn)值的未圖示的存儲部， 也可進行彎曲指示部操作信號的偏移校正處理。
此外，當(dāng)識別ID80的模式信息80a為"0"(角度旋鈕模式)時，進 行(VRef—VUD)的運算處理，當(dāng)模式信息80a為'T，(游戲模式)時， 進行(VUD—VRef)的運算處理，從而無需切換縮放校正時的校正倍率 值Z的符號也可切換"角度旋鈕模式"和"游戲模式"。
關(guān)于其它結(jié)構(gòu)和作用與實施例2相同。
因此，根據(jù)實施例3，除了可以得到與實施例2同樣的效果之外，
通過輸入Ref基準(zhǔn)電壓信號，可以不使用存儲在未圖示的存儲部中的基 準(zhǔn)值進行偏移校正，因此通過削減掉上述偏離校正部43內(nèi)的未圖示的存 儲部，可以降低成本。
以上示出從人操作操縱手柄等輸入單元時直到將輸入單元的指示狀 態(tài)轉(zhuǎn)換為操作信號為止的處理，但本結(jié)構(gòu)不限于電動內(nèi)窺鏡，當(dāng)然也可 適用于操作具有至少一個以上的自由度的致動器的設(shè)備。
本發(fā)明并不僅限于以上所述的實施例1至實施例3的實施例，在不 脫離發(fā)明主旨的范圍內(nèi)，可以實施各種變形。
本申請基于2006年1月13日在日本提交的日本特愿2006-006785 號，并要求其優(yōu)先權(quán)，上述公開內(nèi)容引用到本申請的說明書、權(quán)利要求 書和附圖中。
權(quán)利要求
1.一種電動彎曲內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于，上述電動彎曲內(nèi)窺鏡裝置具有內(nèi)窺鏡，其在被插入被檢體內(nèi)的插入部上具有彎曲部；驅(qū)動單元，其用于使上述彎曲部進行彎曲動作；操作單元，其具有通過對上述內(nèi)窺鏡指示輸入彎曲動作來輸出用于指示上述彎曲動作的指示信號的彎曲指示部，該操作單元生成并輸出基于來自上述彎曲指示部的指示信號的操作信號；以及控制單元，其根據(jù)來自上述操作單元的上述操作信號來控制上述驅(qū)動單元，上述操作單元可安裝上述彎曲指示部，對應(yīng)于所安裝的各個上述彎曲指示部，將上述彎曲指示部的上述指示信號的輸出范圍轉(zhuǎn)換為與上述操作單元輸出的上述操作信號的預(yù)先確定的輸出范圍一致，而生成上述操作信號。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電動彎曲內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 通過校正算法單元進行上述操作單元的上述操作信號的生成； 上述校正算法單元具有基軸校正部，其對上述指示信號進行校正處理，使得從上述彎曲指 示部的指示范圍內(nèi)的基準(zhǔn)位置到指示輸入位置的方向與預(yù)先設(shè)定的上述 彎曲部的彎曲方向一致；以及扭轉(zhuǎn)校正部，其進行校正，使得上述基軸校正部的輸出信號的輸出 范圍的形狀成為與上述彎曲部的預(yù)先確定的彎曲范圍的形狀相似的形、、
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動彎曲內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于，上述校正算法單元具有縮放校正部，該縮放校正部通過對上述指示 信號乘以所設(shè)定的校正倍率來進行縮放校正，使得對應(yīng)于上述彎曲指示 部的上述指示范圍的上述指示信號的輸出范圍與上述彎曲部的最大彎曲 可動范圍一致， 上述縮放校正部根據(jù)來自設(shè)于上述操作單元上的識別ID的信息，將上述彎曲部的上下方向的上述校正倍率的符號切換為正或負。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電動彎曲內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 上述內(nèi)窺鏡是電動彎曲內(nèi)窺鏡；在上述電動彎曲內(nèi)窺鏡裝置的保持部上設(shè)有上述驅(qū)動單元。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動彎曲內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 上述內(nèi)窺鏡是電動彎曲內(nèi)窺鏡；在上述電動彎曲內(nèi)窺鏡裝置的保持部上設(shè)有上述驅(qū)動單元。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動彎曲內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 上述內(nèi)窺鏡是電動彎曲內(nèi)窺鏡；在上述電動彎曲內(nèi)窺鏡裝置的保持部上設(shè)有上述驅(qū)動單元。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電動彎曲內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 上述彎曲指示部是操縱手柄。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動彎曲內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 上述彎曲指示部是操縱手柄。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動彎曲內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 上述彎曲指示部是操縱手柄。
10. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動彎曲內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 上述彎曲指示部是操縱手柄。
11. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動彎曲內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 上述彎曲指示部是操縱手柄。
12. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動彎曲內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 上述彎曲指示部是操縱手柄。
全文摘要
電動彎曲內(nèi)窺鏡裝置(1)具有具有驅(qū)動單元(13)的內(nèi)窺鏡(2)、控制單元(3)、以及具有彎曲指示部(9A)的操作部(9)。該操作部(9)具有校正算法運算部(40)，該校正算法運算部(40)用于根據(jù)安裝在操作部(9)上的各個彎曲指示部即操縱手柄(9A)，將操縱手柄(9A)的指示信號的輸出范圍轉(zhuǎn)換為與操作部(9)輸出的操作信號即彎曲指示部指示信號的預(yù)先確定的輸出范圍一致，而生成上述彎曲指示部操作信號。
文檔編號G02B23/24GK101355902SQ200680050678
公開日2009年1月28日 申請日期2006年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月13日
發(fā)明者伊藤誠悟, 小板橋正信 申請人:奧林巴斯醫(yī)療株式會社