医療装置
【課題】管孔に対する挿入部の挿入性を向上させることが可能な医療装置を提供する。
【解決手段】医療装置１０は、第１湾曲部３４と、第１湾曲部の基端側に設けられた第２湾曲部３６とを有し、屈曲部Ｆａを有し得る管孔ＬＩ内に挿入可能な細長の挿入部２４と、第１湾曲部を湾曲させる湾曲操作入力部５２を有する第１湾曲駆動機構３４ａ，４２，４６，５２と、第２湾曲部を湾曲させる第２湾曲駆動機構３６ａ，４４，６２，６４と、第１湾曲部が第１湾曲駆動機構により湾曲しているときに、第１湾曲部の湾曲角度が所定角度を超えたことを検知する検知部５６と、検知部に接続され、所定角度を設定可能な設定部９８を有し、第１湾曲部の湾曲角度が所定角度を超えたことを検知部で検知した時点で、第２湾曲駆動機構により第２湾曲部を湾曲させる信号を第２湾曲駆動機構に出力する制御部７４とを有する。
【解決手段】医療装置１０は、第１湾曲部３４と、第１湾曲部の基端側に設けられた第２湾曲部３６とを有し、屈曲部Ｆａを有し得る管孔ＬＩ内に挿入可能な細長の挿入部２４と、第１湾曲部を湾曲させる湾曲操作入力部５２を有する第１湾曲駆動機構３４ａ，４２，４６，５２と、第２湾曲部を湾曲させる第２湾曲駆動機構３６ａ，４４，６２，６４と、第１湾曲部が第１湾曲駆動機構により湾曲しているときに、第１湾曲部の湾曲角度が所定角度を超えたことを検知する検知部５６と、検知部に接続され、所定角度を設定可能な設定部９８を有し、第１湾曲部の湾曲角度が所定角度を超えたことを検知部で検知した時点で、第２湾曲駆動機構により第２湾曲部を湾曲させる信号を第２湾曲駆動機構に出力する制御部７４とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、管孔内に挿入される挿入部を有する医療装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１及び特許文献２には、例えば腸管の形状に追従させるように第１湾曲部の後端に第２湾曲部を設け、第２湾曲部の湾曲角度をモータで制御しながら駆動させる内視鏡が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２１７９２９号公報（２つの湾曲部）
【特許文献２】特開２００２−１７７２００号公報（２つの湾曲部）
【特許文献３】特開２００３−９３３２８号公報（管孔暗部の検出）
【特許文献４】特開２００９−０３４４２１号公報（モニタ一体型内視鏡）
【特許文献５】国際公開第２００８／１５５８２８号パンフレット（ＵＰＤ装置）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１及び特許文献２に開示された内視鏡の第２湾曲部を駆動させる場合、その開始タイミング、停止タイミング等について、内視鏡の操作者の意図通りに動かない場合がある。このため、管孔に対する挿入部の挿入性の向上が望まれている。
【０００５】
この発明は、管孔に対する挿入部の挿入性を向上させることが可能な医療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】
【０００６】
上記課題を解決するために、この発明に係る医療装置は、第１湾曲部と、前記第１湾曲部の基端側に設けられた第２湾曲部とを有し、屈曲部を有し得る管孔内に挿入可能な細長の挿入部と、前記第１湾曲部を湾曲させる湾曲操作入力部を有する第１湾曲駆動機構と、前記第２湾曲部を湾曲させる第２湾曲駆動機構と、前記第１湾曲部が前記第１湾曲駆動機構により湾曲しているときに、前記第１湾曲部の湾曲角度が所定角度を超えたことを検知する検知部と、前記検知部に接続され、前記所定角度を設定可能な設定部を有し、前記第１湾曲部の湾曲角度が前記所定角度を超えたことを前記検知部で検知した時点で、前記第２湾曲駆動機構により前記第２湾曲部を湾曲させる信号を前記第２湾曲駆動機構に出力する制御部とを有することを特徴とする。
医療装置は、第１湾曲部を例えばＵ方向又はＤ方向に設定部で設定した所定角度（例えば９０度）に湾曲させた時点をトリガーとして、制御部から第２湾曲部を第１湾曲部と同じ方向に湾曲させるように第２湾曲駆動機構に信号を送ることができる。第２湾曲部の湾曲開始タイミングを第１湾曲部３４が設定部で設定した所定角度（例えば９０度）を超える状態に湾曲した時点に規定することによって、内視鏡の操作者が第２湾曲部の湾曲開始タイミングを容易に予想することができる。したがって、挿入部を奥側に押し込むタイミング等を取り易くすることができ、管孔に対する挿入部の挿入性を向上させることができる。このため、内視鏡の操作性も向上させることができる。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、管孔に対する挿入部の挿入性を向上させることが可能な医療装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】（Ａ）は第１から第３実施形態に係る内視鏡システム（医療装置）を示す概略図、（Ｂ）は図１（Ａ）中の内視鏡システムの内視鏡の挿入部の先端硬質部の先端を矢印１Ｂ方向から観察した状態を示す概略的な正面図。
【図２】第１実施形態に係る内視鏡システムの内視鏡の挿入部の第１湾曲部と操作部の第１及び第２ドラムとの関係、第２湾曲部と操作部の第３ドラムとの関係を示す概略図。
【図３】（Ａ）は第１から第３実施形態に係る内視鏡システムの内視鏡、又は、第４実施形態に係る内視鏡の操作部の第１ドラムを回転させたときに第１湾曲部を湾曲させた状態を示し、（Ｂ）は内視鏡の操作部の第３ドラムを回転させたときに第２湾曲部を湾曲させた状態を示す概略図。
【図４】第１から第３実施形態に係る内視鏡システムの内視鏡、又は、第４実施形態に係る内視鏡の挿入部と操作部との間に配置されるワイヤの状態を示し、（Ａ）は第２湾曲部が真っ直ぐの状態の概略図、（Ｂ）は第２湾曲部がＵ方向に湾曲した状態を示す概略図。
【図５】第１実施形態に係る内視鏡システムの駆動制御部と駆動制御により制御される部材との関係を示す概略的なブロック図。
【図６】第１実施形態に係る内視鏡システムを用いて挿入部の先端を曲がりくねった管孔の手前側から奥側に向かって挿入していく際のフローチャート。
【図７】第１から第３実施形態に係る内視鏡システム、又は、第４実施形態に係る内視鏡を用いて、内視鏡の挿入部を大腸の奥側（小腸や胃側）に向かって挿入する際の挿入部の動作を示す概略図であり、時間経過とともに（Ａ）から（Ｇ）に向かって作業を行うことを示す概略図。
【図８】第１から第３実施形態に係る内視鏡システム、又は、第４実施形態に係る内視鏡を用いて、内視鏡の挿入部を大腸の奥側（小腸や胃側）に向かって挿入する際の挿入部の動作を示す概略図であり、第１及び第２湾曲部を湾曲させた状態から時間経過とともに（Ａ）から（Ｃ）に向かって作業を行うことを示す概略図。
【図９】第１実施形態の第１変形例に係る内視鏡システムを用いて挿入部の先端を曲がりくねった管孔の手前側から奥側に向かって挿入していく際のフローチャート。
【図１０】第２実施形態に係る内視鏡システムの内視鏡の挿入部の第１湾曲部と操作部の第１及び第２ドラムとの関係、第２湾曲部と操作部の第３ドラムとの関係を示す概略図。
【図１１】第２実施形態に係る内視鏡システムの駆動制御部と駆動制御により制御される部材との関係を示す概略的なブロック図。
【図１２】第２実施形態に係る内視鏡システムの観察光学系により撮像され、モニタに表示された観察像に、駆動制御部に接続された画像処理部により中央側にある矩形範囲を表示した状態を示す概略図。
【図１３】第２実施形態に係る内視鏡システムを用いて、内視鏡の挿入部を大腸の奥側（小腸や胃側）に向かって挿入する際の挿入部の動作を示す概略図であり、（Ａ）は管孔の奥側の挿入方向を探すために第１湾曲部を適宜に湾曲させた状態を示す概略図、（Ｂ）は第１湾曲部を９０度湾曲させたときに画像処理部により観察像に暗部が抽出された状態を示す概略図、（Ｃ）は第１湾曲部の湾曲方向と同じ方向に第２湾曲部を湾曲させている状態を示す概略図。
【図１４】第２実施形態の第１変形例に係る内視鏡システムを用いて挿入部の先端を曲がりくねった管孔の手前側から奥側に向かって挿入していく際のフローチャート。
【図１５】第３実施形態に係る内視鏡システムの内視鏡の挿入部の第１湾曲部と操作部の第１及び第２ドラムとの関係、第２湾曲部と操作部の第３ドラムとの関係を示す概略図。
【図１６】第３実施形態に係る内視鏡システムの駆動制御部と駆動制御により制御される部材との関係を示す概略的なブロック図。
【図１７】第４実施形態に係る内視鏡（医療装置）を示す概略図。
【図１８】第４実施形態に係る内視鏡の内部構造を示す概略的なブロック図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながらこの発明を実施するための形態について説明する。
第１の実施の形態について図１から図８を用いて説明する。
【００１０】
図１（Ａ）に示すように、本発明の第１実施形態に係る内視鏡システム（医療装置）１０は、内視鏡（内視鏡本体）１２と、内視鏡１２に着脱自在に接続され、この内視鏡１２の照明光学系３０に光学的に接続され照明光を供給する光源１４と、内視鏡１２に着脱自在に接続され内視鏡１２の観察光学系２８を制御すると共にこの観察光学系２８から得られた信号を処理して標準的な映像信号を出力するビデオプロセッサ１６と、ビデオプロセッサ１６で信号処理して得られた内視鏡画像を表示するモニタ１８とを有する。ビデオプロセッサ１６には、図示しない画像記録装置などを接続可能である。なお、内視鏡１２とは別体の光源１４の代わりに、照明光学系３０の一部としてＬＥＤ等の小型光源を内視鏡１２の内部に内蔵しても良い。
【００１１】
内視鏡１２は、術者に把持されて後述する第１湾曲部３４の湾曲操作などが可能な操作部（内視鏡本体）２２と、操作部２２から延出され後述する管孔ＬＩ（図７に示す大腸の腸管にも同じ符号を付す）内の被検体（観察対象部位）に挿入される細長の挿入部２４と、操作部２２の側面より延設され、観察光学系２８に接続する信号ケーブルや光源１４からの照明光を伝達するライトガイドなどを内蔵したユニバーサルコード２６と、このユニバーサルコード２６の端部に設けられ、光源１４及びビデオプロセッサ１６に着脱自在に接続されるコネクタ部２６ａとを有する。すなわち、挿入部２４の基端部には操作部２２が設けられて、操作部２２からユニバーサルコード２６が延出されている。
なお、操作部２２及び挿入部２４の内部には、図１（Ｂ）に示す観察光学系（撮像手段）２８及び照明光学系（照明手段）３０（具体的には第４実施形態参照）、更には図示しない処置具等を挿通するチャンネル３２ａが配設されている。
【００１２】
挿入部２４は、その先端に設けられた先端硬質部３２と、この先端硬質部３２の後端側に設けられ操作部２２の操作により湾曲自在の第１湾曲部３４と、この第１湾曲部３４の後端側に設けられた湾曲自在の第２湾曲部３６と、第２湾曲部３６の後端側に設けられ軟性で管状の部材により形成される長尺で可撓性を有する管状部３８とを有する。すなわち、先端硬質部３２、第１湾曲部３４、第２湾曲部３６及び管状部３８が、その先端側から基端側に向かって順に連設されて挿入部２４が形成されている。
操作部２２及び挿入部２４には、図１８に示すように、観察光学系２８として、観察窓３０２、対物レンズ３０４、（イメージガイド３０６、）結像レンズ３０８、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子３１０及びこの撮像素子３１０を駆動するための回路基板などが組み込まれた撮像素子制御回路３４２が内蔵されている。また、操作部２２及び挿入部２４には照明光学系３０として、光源１４から出射される照明光を伝達するライトガイド２９４、及び、照明窓２９６が内蔵されている。なお、対物レンズ３０４は例えば対物レンズ群として、イメージガイド３０６及び結像レンズ３０８を含んでいても良い。
そして、先端硬質部３２の先端面から出射させた照明光を被検体に照射して、照明した被検体を観察光学系２８の撮像素子３１０で撮像して光電変換し、観察光学系２８に接続されたビデオプロセッサ１６で画像処理して、モニタ１８に被検体の像（内視鏡像）を表示させることができる。
なお、モニタ１８の上側は内視鏡１２の挿入部２４の後述する第１湾曲部３４の上側（Ｕ方向）に対応し、下側は第１湾曲部３４の下側（Ｄ方向）に対応し、右側は第１湾曲部３４の右側（Ｒ方向）に対応し、左側は第１湾曲部３４の左側（Ｌ方向）に対応する。
【００１３】
上述したように、本実施形態では、内視鏡１２の挿入部２４は、先端硬質部３２に近接する第１湾曲部３４と、管状部３８に近接する第２湾曲部３６との、２つの湾曲部３４，３６を有する。
図２に示す第１湾曲部３４及び第２湾曲部３６は、それぞれ公知の複数の湾曲駒で形成された湾曲管（第１及び第２湾曲駆動機構）３４ａ，３６ａと、湾曲管３４ａ，３６ａの外側に配設されたブレードと、ブレードの外側に配設された外皮とを有する。第１湾曲部３４の湾曲管３４ａの先端には、第１湾曲部３４の各湾曲方向に対応して例えば４本のアングルワイヤ（第１湾曲駆動機構）４２（Ｕ，Ｄ，Ｒ，Ｌ）が固定されている。また、第２湾曲部３６の湾曲管３６ａの先端にも例えば２本のアングルワイヤ（第２湾曲駆動機構）４４（Ｕ’，Ｄ’）が固定されている。このため、第１湾曲部３４を第１及び第２方向として上下（ＵＰ／ＤＯＷＮ）方向（図２中にＵ，Ｄで示す）及び第３及び第４方向として左右（ＲＩＧＨＴ／ＬＥＦＴ）方向（図２中にＲ，Ｌで示す）に湾曲させることが可能であり、第２湾曲部３６を第１及び第２方向として上下方向に湾曲させることが可能である。
【００１４】
図２に示すように、第１湾曲部３４を上下方向に湾曲させる２本のアングルワイヤ４２（Ｕ，Ｄ）は操作部２２の内部の第１ドラム（第１湾曲駆動機構）４６に巻回されて固定されている。第１湾曲部３４を左右方向に湾曲させる２本のアングルワイヤ４２（Ｒ，Ｌ）は操作部２２の内部の第２ドラム４８に巻回されて固定されている。第１及び第２ドラム４６，４８は同一軸上に配置されている。操作部２２の外部には、第１ドラム４６を回動させる第１アングルノブ（湾曲操作入力部）５２と、第２ドラム４８を回動させる第２アングルノブ５４とが配設されている。第１及び第２アングルノブ５２，５４は同一軸上に配置されている。また、これら第１及び第２ドラム４６，４８、並びに、第１及び第２アングルノブ５２，５４は同一軸上に配置されている。そして、第１アングルノブ５２をその軸周りに回転させると、第１ドラム４６が同一軸周りに第１アングルノブ５２と同じ角度だけ回転し、第２アングルノブ５４をその軸周りに回転させると、第２ドラム４８が同一軸周りに第２アングルノブ５４と同じ角度だけ回転する。湾曲管３４ａ、ワイヤ４２、第１ドラム４６、第１アングルノブ５２は第１湾曲部３４を湾曲させる第１湾曲駆動機構を形成する。
なお、この実施形態では、第１湾曲部３４が真っ直ぐの状態となる位置を第１アングルノブ５２の初期位置（ニュートラル位置）として規定するとともに、第２湾曲部３６が真っ直ぐの状態となる位置をモータ６４の初期位置（ニュートラル位置）として規定する。そして、第１アングルノブ５２のＵ方向（プラス方向）及びＤ方向（マイナス方向）の回転可能角度、第１及び第２湾曲部３４，３６のＵ方向及びＤ方向の湾曲可能角度ψは対称であることが好ましい。特に、第１アングルノブ５２の回転可能角度ψ及び第１湾曲部３４の湾曲可能角度ηは、Ｕ方向及びＤ方向ともに、第１湾曲部３４が真っ直ぐの状態（初期状態）η０から例えばそれぞれ１８０度程度であることが好ましい。第２アングルノブ５４の回転可能角度及び第１湾曲部３６の湾曲可能角度は、Ｒ方向及びＬ方向ともに、第１湾曲部３４が真っ直ぐの状態（初期状態）から例えばそれぞれ１６０度程度であることが好ましい。また、第２湾曲部３６の湾曲可能角度（最大湾曲角度）θは、Ｕ方向及びＤ方向ともに、第２湾曲部３６が真っ直ぐの状態（初期状態）θ０から例えばそれぞれ１２０度程度であることが好ましく、第２湾曲部３６の湾曲速度の絶対値｜Ｖ０｜は例えば３０度／秒程度で一定であることが好ましい。
【００１５】
第１ドラム４６には第１ドラム４６の回転位置を検知する検知部（検出部）としてのノブ位置検知用ポテンショメータ（入力量検出部）５６が取り付けられている。このポテンショメータ５６は操作部２２の内部に配置されている。第１アングルノブ５２の初期位置（第１湾曲部３４が真っ直ぐの位置）に合わせてポテンショメータ５６の初期設定をすることにより、このポテンショメータ５６は、第１ドラム４６の回転量、すなわち、第１アングルノブ５２の回転位置（回転角度）ψを検出することができる。このため、ポテンショメータ５６は、第１アングルノブ（第１湾曲操作入力部）５２に入力された湾曲操作量を湾曲操作入力量として検出する。そして、図３（Ａ）に示す第１アングルノブ５２の回転量ψ、すなわち第１ドラム４６の回転量ψと、第１湾曲部３４のＵ方向及びＤ方向の湾曲量（湾曲角度）ηとは略対応している。このため、ポテンショメータ５６を用いることによって、第１アングルノブ５２の回転量に基づいて第１湾曲部３４のＵ方向及びＤ方向の湾曲状態を推定し、すなわち、湾曲角度を検知することができる。
このため、ポテンショメータ５６は第１湾曲部３４が第１湾曲駆動機構により湾曲しているときに、第１湾曲部５６の湾曲角度がある設定角度（所定角度）を超えたことを検知する検知部として機能する。
【００１６】
図２に示すように、第２湾曲部３６をＵ方向及びＤ方向に湾曲させる２本のアングルワイヤ４４（Ｕ’，Ｄ’）は操作部２２の内部の第３ドラム（第２湾曲駆動機構）６２に巻回されて固定されている。第３ドラム６２にはモータ（駆動部）６４、及び、モータ（第２湾曲駆動機構）６４の回転量（回転角度）ω（図３（Ｂ）参照）を検知するエンコーダ（回転位置検知部）６６が配置されている。モータ６４は第２湾曲部３６を湾曲させるための駆動力を発生する。したがって、湾曲管３６ａ、ワイヤ４４、第３ドラム６２及びモータ６４は第２湾曲部３６を湾曲させる第２湾曲駆動機構を形成する。
なお、図１及び図２では、モータ６４及びエンコーダ６６は操作部２２の外部に一部が突出するように描いたが、操作部２２の内部に配置されていることも好ましい。また、モータ６４は操作部２２の内部ではなく、挿入部２４の内部に配置されていることも好ましい。
【００１７】
図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、第２アングルワイヤ４４（Ｕ’，Ｄ’）には、予めたるみ（ｓａｇ）４４ａ，４４ｂを持たせてある。ワイヤ４４のたるみ量は図４（Ａ）に示す第３ドラム６２及びモータ６４が中立位置にある状態（第２湾曲部３６が真っ直ぐの状態）から、図４（Ｂ）に示すようにモータ６４を回転させてドラム６２を回転させ、第２湾曲部３６をＵ方向の最大湾曲角度まで湾曲させても、ワイヤ４４（Ｕ’，Ｄ’）に僅かにたるみ４４ａ，４４ｂが残っている程度であることが好ましい。
【００１８】
曲がった状態の第２湾曲部３６が管孔ＬＩの壁面（例えば体壁）に触れていても、ワイヤ４４（Ｕ’，Ｄ’）に十分なたるみ４４ａ，４４ｂがあるため、たるみ４４ａ，４４ｂの分だけ第２湾曲部３６をＵ方向に更に湾曲させ、又はＵ方向への湾曲量を減少させることができるので、第２湾曲部３６を湾曲させた状態でも遊びがあり、第２湾曲部３６を無理に逆方向に湾曲させることがない。したがって、管孔ＬＩの内壁に大きな力を加えることがない。図示しないが、このような構造は第１湾曲部３４及びワイヤ４２でも同様であることが好ましい。
【００１９】
例えばビデオプロセッサ１６の内部には、図５に示すモータ電源（トルク量検知部、張力検知部）７２が配置されている。例えばビデオプロセッサ１６の内部には、さらに、ポテンショメータ５６、モータ６４、エンコーダ６６及びモータ電源７２を制御する図５に示す駆動制御部（制御部）７４が配置されている。モータ電源７２や駆動制御部７４がビデオプロセッサ１６に配設されている場合、これらモータ電源７２及び駆動制御部７４は、ユニバーサルコード２６を介してポテンショメータ５６、モータ６４及びエンコーダ６６に対して電気的に接続される。
なお、これらモータ電源７２は、詳しくは第４実施形態で説明するが、ビデオプロセッサ１６の内部に限らず、例えば内視鏡１２、光源１４、モニタ１８のいずれに設けられていることも好適である。
すなわち、内視鏡１２自体が駆動制御部７４を備えていても良いし、内視鏡１２の外部に駆動制御部７４が配設されていても良い（内視鏡システム１０が駆動制御部７４を備えていれば良い）。以下、本実施形態では、内視鏡１２自体、及び、内視鏡１２以外の内視鏡システム１０の機器のいずれに駆動制御部７４が配置されていても良いものとして説明する。そして、内視鏡１２に駆動制御部７４が接続されている場合とは、内視鏡１２自体が駆動制御部７４を有する場合と、内視鏡１２の外部に駆動制御部７４が配設されている場合とを含む。
同様に、内視鏡１２自体がモータ電源７２を備えていても良いし、内視鏡１２の外部にモータ電源７２が配設されていても良い（内視鏡システム１０がモータ電源７２を備えていれば良い）。以下、本実施形態では、内視鏡１２自体、及び、内視鏡１２以外の内視鏡システム１０の機器のいずれにモータ電源７２が配置されていても良いものとして説明する。そして、内視鏡１２にモータ電源７２が接続されている場合とは、内視鏡１２自体がモータ電源７２を有する場合と、内視鏡１２の外部にモータ電源７２が配設されている場合とを含む。
【００２０】
モータ電源７２は、モータ６４に流される電流Ｉを測定する電流測定部８２と、モータ６４に加える電圧を設定する電圧設定部８４とを有する。
駆動制御部７４は、ＣＰＵ９０と、ポテンショメータ５６の抵抗値を測定する抵抗値測定部（湾曲角取得部）９２と、エンコーダ６６のパルスをカウントするカウント処理部９４と、モータ６４の発生トルクＴを算出するトルク算出部（トルク量検知部）９６と、閾値入力部（設定部）９８と、記憶部１００とを有する。
抵抗値測定部９２、カウント処理部９４、トルク算出部９６、閾値入力部９８及び記憶部１００はＣＰＵ９０に電気的に接続されて制御される。また、モータ６４はＣＰＵ９０に電気的に接続されて制御される。
このため、駆動制御部７４の抵抗値測定部９２で、ポテンショメータ５６の抵抗値を測定することによって、第１アングルノブ５２のＵ方向及びＤ方向の操作量、すなわち入力量（回転角度）ψを得ることができ、第１湾曲部３４のＵ方向及びＤ方向の湾曲量（湾曲角度）をそれぞれ推定することができる。したがって、駆動制御部７４の抵抗値測定部９２は第１湾曲駆動機構（アングルワイヤ４２及び第１ドラム４６）によって湾曲駆動された第１湾曲部３４の湾曲量を算出する湾曲量算出部として機能する。また、駆動制御部７４のカウント処理部９４で、エンコーダ６６のエンコーダパルスのカウントを処理してモータ６４の回転位置情報（回転角度）ωを得ることができる。
【００２１】
ここで、モータ６４の電流量からトルクＴを算出する場合、モータ６４に流れる電流Ｉと、モータ６４の出力トルクＴとの関係は、Ｔ＝ｋｍ・Ｉとして表わされる。ｋｍはトルク定数でモータ６４ごとに固有の値である。このため、駆動制御部７４は、モータ６４に流す電流Ｉを制御して、モータ６４が発生するトルクＴを算出できる。すなわち、駆動制御部７４は、モータ電源７２の電流測定部８２で測定した電流Ｉに基づいてトルクを算出し、モータ６４が発生しているトルクＴを得ることができる。
【００２２】
閾値入力部（閾値設定部）９８は、例えば後述する閾値角度ψ０，ψ１，ψ２，ψ３，ψ４を設定するのに用いられる。記憶部１００はこれら閾値角度ψ０，ψ１，ψ２，ψ３，ψ４を記憶するのに用いられるとともに、第１アングルノブ５２のＵ方向及びＤ方向の操作量（回転角度）ψ、モータ６４の回転位置情報（回転角度）ω等を記憶することができる。
【００２３】
なお、この実施形態では、駆動制御部７４は、閾値角度ψ１，ψ３の絶対値が９０度を超えた時点、すなわち、第１湾曲部３４の湾曲角度が９０度を超えた時点で第１湾曲部３４が管孔ＬＩの屈曲部Ｆａを通過したと判断するものとする。
【００２４】
第１アングルノブ５２の回転角度ψと、第１湾曲部３４の湾曲角度ηとは対応する。モータ６４の回転角度ωと第２湾曲部３６の湾曲角度θとは対応する。
この実施形態では、第１アングルノブ５２の回転角度ψと、第１湾曲部３４の湾曲角度ηとは一致又は略一致するものとして説明する。例えば第１アングルノブ５２の回転角度ψを０度（真っ直ぐの状態）から例えば９０度に回転させた場合、第１湾曲部３４も真っ直ぐの状態（０度）から９０度湾曲する。また、例えば第１アングルノブ５２の回転角度ψを０度（真っ直ぐの状態）から例えば１２０度に回転させた場合、第１湾曲部３４も真っ直ぐの状態（０度）から１２０度湾曲する。
説明を簡単にするため、モータ６４の回転角度ωと第２湾曲部３６の湾曲角度θとは一致又は略一致するものとする。駆動制御部７４が例えばモータ６４を制御して第３ドラム６２の回転角度ωを０度から例えば９０度に回転させた場合、第２湾曲部３６も真っ直ぐの状態から９０度湾曲する。
【００２５】
そして、外力が無負荷状態で第２湾曲部３６が真っ直ぐの直線状態（ニュートラル状態）θ０の内視鏡１２のモータ６４の回転位置を計測し、これを中立位置ω０として設定する。予め、外力が無負荷状態で直線状態の第２湾曲部３６をニュートラル状態（角度θ０）に対してＵ方向に目標湾曲角度θ１（例えば１２０度）だけ湾曲させるために必要なトルクＴｕ０を計測するとともに、Ｄ方向に目標湾曲角度θ２（例えば−１２０度）だけ湾曲させるために必要なトルクＴｄ０を計測する。そして、このとき計測したトルクＴｕ０，Ｔｄ０を駆動制御部７４の記憶部１００に記憶させる。角度θ１（１２０度），θ２（−１２０度）は、例示であって、第２湾曲部３６の回動可能角度の範囲内で、閾値入力部９８で適宜に設定できる。
また、予め、外力が無負荷状態で直線状態の第２湾曲部３６をニュートラル状態（角度θ０）に対してＵ方向に角度θ１（例えば１２０度）だけ湾曲させるために必要な時間Δｔｕ０を計測するとともに、Ｄ方向に角度θ２（例えば−１２０度）だけ湾曲させるために必要な時間Δｔｄ０を計測する。このとき、第２湾曲部３６の湾曲角度がニュートラル状態（角度θ０）から角度θ１（例えば１２０度）に至るまでの各角度における時間を計測しておく。
【００２６】
なお、モータ６４に例えばトルクＴｕ０を発生させるために、モータ電源７２の電圧を設定する。そのような目的に利用される設定手法として、ＰＩＤ制御がある。ＰＩＤ制御は、フィードバック制御の一種であり、入力値の制御を、出力値と目標値との偏差、その積分、及び微分の３つの要素によって行う方法である。本実施形態では、モータ電源７２の電圧情報を入力値とし、現在モータ６４が発生しているトルク情報を出力値とし、駆動制御部７４内で導出されたトルク情報を目標値としてＰＩＤ制御を適用し、モータ電源７２に与える電圧情報を導出する。すなわち、目標とするモータ６４のトルクＴの発生を、モータ電源７２の電圧の制御により実現する。
また、後述するように、速度Ｖ０で第２湾曲部３６を中立位置（初期位置）θ０に向かわせる場合、モータ電源７２の電圧情報を入力値とし、モータ６４の回転位置情報から得られるモータ６４の回転速度を出力値とし、駆動制御部７４内で導出された速度情報を目標値として、ＰＩＤ制御を適用し、モータ電源７２に与える電圧情報を導出することにより実現する。
なお、モータ６４の回転速度は、モータ６４の回転位置情報の時間差分により算出した値を利用する。モータ回転速度Ｖ＝Ｘ（ｔ２）−Ｘ（ｔ１），ｔ２＞ｔ１である。ここで、Ｘ（ｔ２）は時刻ｔ２でのモータ６４の回転位置、Ｘ（ｔ１）は時刻ｔ１でのモータ６４の回転位置である。
【００２７】
以下、本実施形態に係る内視鏡システム１０を用いて、第１湾曲部３４が所定の湾曲状態のときに、第２湾曲部３６を第１湾曲部３４の湾曲方向と同じ方向に第２湾曲駆動機構であるモータ６４、第３ドラム６２、ワイヤ４４及び湾曲管３６ａを用いて湾曲させる動作を行う場合について図６に示すフローチャートを用いて説明する。ここでは、主に、第１及び第２湾曲部３４，３６を上方向（Ｕ方向）に動かす例について説明する。
まず、閾値入力部９８で閾値角度ψ０（例えば５度），ψ１（例えば９０度），ψ２（例えば２５度），ψ３（例えば−９０度），ψ４（例えば−２５度）を設定する。閾値角度ψ０は例えば０度から例えば１０度の間の任意の値であることが好ましい。
なお、本実施形態では、ポテンショメータ５６で検出される第１アングルノブ５２のＵ方向の角度ψの閾値角度ψ１を９０度として説明するが、閾値角度ψ１は９０度に限ることはなく、１００度や１２０度等、適宜に設定できるが、９０度以上であることが好ましい。また、閾値角度ψ２は２５度に限ることはなく、２０度や３０度等、適宜に設定できる。閾値角度ψ３，ψ４も適宜に設定できる。ただし、閾値角度ψ１は閾値角度ψ２よりも大きい角度とし、閾値角度ψ３は閾値角度ψ４よりも小さい角度とする。なお、閾値角度ψ３，ψ４はマイナスの値であるため、閾値角度ψ３の絶対値は、閾値角度ψ４の絶対値よりも大きい。
【００２８】
第１アングルノブ５２を初期位置からＵ方向又はＤ方向に回転させると、ポテンショメータ５６で第１アングルノブ５２の回転角度ψを得ることができる。そして、第１アングルノブ５２をＵ方向に回転させて、第１アングルノブ５２の回転角度ψの絶対値（｜ψ｜）が所定の閾値角度（例えば５度）ψ０以上となったとき、すなわち、第１湾曲部３４を湾曲させるための操作を行い始めたときに処理を開始する（Ｓ１）。ここで、このような処理の開始の判定は、ポテンショメータ（検知部）５６で検知した信号をポテンショメータ５６の抵抗値測定部９２、ＣＰＵ９０及び記憶部１００、すなわち駆動制御部７４が判定部として機能することにより行われる。以下に説明する判断（Ｓ２，Ｓ３，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ３’，Ｓ６’）も、ポテンショメータ５６の抵抗値測定部９２、ＣＰＵ９０及び記憶部１００、すなわち駆動制御部７４が判定部として機能することにより行われる。
【００２９】
駆動制御部７４は回転角度ψがプラスの値であればＵ方向に、マイナスの値であればＤ方向に第１アングルノブ５２を回転させ始めている、と判断できる（Ｓ２）。以下、回転角度ψがプラスの値である、Ｕ方向に第１アングルノブ５２を回転させる場合（ψ＞０）について説明する。
【００３０】
第１アングルノブ５２をＵ方向に回転させながら、ポテンショメータ５６で第１アングルノブ５２のＵ方向の回転角度ψを検知する。駆動制御部７４第１アングルノブ５２のＵ方向の回転角度ψが閾値角度ψ１（例えば９０度）以上であるか、閾値角度ψ１未満であるか判断し（Ｓ３）、角度ψ１未満である場合、第２湾曲部３６が外力を受けた場合であっても、ＣＰＵ９０からモータ６４に湾曲駆動信号を出力してモータ６４を制御して、速度Ｖ０で第２湾曲部３６を湾曲させて、すなわち、第２湾曲部３６にトルクＴｕ１を付加して第２湾曲部３６がニュートラル状態を維持しようとする（Ｓ４）。トルクＴｕ１は一定である必要はなく、トルクＴｕ１によって第２湾曲部３６がＵ方向に湾曲させられるのを防止するとともに、Ｄ方向に湾曲させられるのを防止できる。したがって、第１アングルノブ５２のＵ方向の回転角度が０度より大きく、例えば角度ψ１（例えば９０度）より小さい場合、外力を受けて第２湾曲部３６が湾曲させられたとしても、第２湾曲部３６は真っ直ぐの状態を維持しようとする。
【００３１】
駆動制御部７４はポテンショメータ５６で得た第１アングルノブ５２の回転角度ψが角度ψ１（例えば９０度）以上となった時点で、第１湾曲部３４が管孔ＬＩの屈曲部Ｆａを通過したと判断する。
すなわち、ポテンショメータ５６は、第１湾曲部３４を湾曲させているときに第１湾曲部３４の湾曲角度が９０度を超えたことを検知する。そして、駆動制御部７４は、ポテンショメータ５６で得られた信号に基づいて、第１湾曲部３４が管孔ＬＩの屈曲部Ｆａを通過したと判断する。
駆動制御部７４は、同時に、ＣＰＵ９０からモータ６４に湾曲駆動信号を出力してモータ６４に第２湾曲部３６をＵ方向に湾曲させるための一定のトルク（第２湾曲部３６をＵ方向に１２０度湾曲させるためのトルク）Ｔｕ０を発生させ続ける（Ｓ５）。
すなわち、第１湾曲部３４が所定角度（９０度）曲げられた時点で、第１アングルノブ５２に設けられたポテンショメータ５６は第１湾曲部３４が管孔ＬＩの屈曲部Ｆａを通過したものと検知する検知部として機能し、第２湾曲部３６を湾曲させるタイミングを規定する。このため、一定のトルクＴｕ０によって、第３ドラム６２及びワイヤ４４を介して第２湾曲部３６を第１湾曲部３４と同じＵ方向に湾曲させる。
【００３２】
一旦、第１アングルノブ５２の回転角度ψが角度ψ１（例えば９０度）以上となった後、第１アングルノブ５２の回転角度ψを減らしてもなお回転角度ψが角度ψ２（例えば２５度）以上である場合（Ｓ６）、駆動制御部７４はモータ６４により一定量のトルクＴｕ０を発生させ続ける。このため、第２湾曲部３６がＵ方向に湾曲した所定の湾曲状態に維持される。
【００３３】
第１アングルノブ５２の回転角度ψが角度ψ１（例えば９０度）以上となった後、第１アングルノブ５２の回転角度ψを減らして角度ψ２（例えば２５度）未満とした場合（Ｓ６）、モータ６４を制御して（ＣＰＵ９０からモータ６４に湾曲駆動信号を出力して）、速度Ｖ０で第２湾曲部３６を中立位置θ０に向かって湾曲量（θ）を減らす（Ｓ４）。言い換えると、第１アングルノブ５２の回転角度ψを角度ψ１以上とした後、第１アングルノブ５２の回転角度ψを減らして角度ψ２未満とした場合（Ｓ６）、モータ６４を制御して、速度Ｖ０を維持するような任意のトルクＴｕ２（一定である必要はない）で第２湾曲部３６の湾曲量θを減らし、第２湾曲部３６を真っ直ぐの状態（中立位置）θ０に近づける（Ｓ４）。
【００３４】
そして、第１アングルノブ５２の回転角度の絶対値｜ψ｜が所定の角度（例えば５度）ψ０に到達した場合（Ｓ７）、処理を終了する。第１アングルノブ５２の回転角度の絶対値｜ψ｜が所定の角度ψ０以上である場合は上述した処理を続ける。すなわち、再び第１湾曲部３４の回転角度ψを角度ψ１（例えば９０度）以上にした場合（Ｓ３）、駆動制御部７４はモータ６４に第２湾曲部３６をＵ方向に湾曲させるための一定のトルクＴｕ０を発生させる（Ｓ５）。
【００３５】
以下、第１湾曲部３４及び第２湾曲部３６のＤ方向（回転角度ψ＜０）の湾曲について簡単に説明する。第１湾曲部３４をＵ方向に湾曲させた後、第１湾曲部３４をＤ方向に湾曲させる場合、一旦処理が終了し、図６に示すフローに沿って再スタートする。
駆動制御部７４は第１アングルノブ５２のＤ方向の回転角度ψが角度ψ３（例えば−９０度）以下であるか、角度ψ３よりも大きいか判断し（Ｓ３’）、角度ψ３よりも大きい場合、第２湾曲部３６が外力を受けた場合であっても、モータ６４を制御して、一定の速度（−Ｖ０（上述した速度Ｖ０と逆方向の速度））で第２湾曲部３６を湾曲させて（すなわち、トルクＴｄ１を付加して）第２湾曲部３６がニュートラル状態を維持する（Ｓ４’）。トルクＴｄ１は一定である必要はなく、トルクＴｄ１によって第２湾曲部３６がＵ方向及びＤ方向に湾曲させられるのを防止でき、第２湾曲部３６は真っ直ぐの状態を維持しようとする。
【００３６】
ポテンショメータ５６で得た第１アングルノブ５２の回転角度ψが角度ψ３（例えば−９０度）以下となった場合、駆動制御部７４はモータ６４に第２湾曲部３６をＤ方向に湾曲させるための一定のトルクＴｄ０を発生させる（Ｓ５’）。このため、一定のトルクＴｄ０によって、第３ドラム６２及びワイヤ４４を介して第２湾曲部３６を第１湾曲部３４と同じＤ方向に湾曲させる。
【００３７】
一旦、第１アングルノブ５２の回転角度ψが角度ψ３（例えば−９０度）以下となった後、第１アングルノブ５２の回転角度ψを増やしてもなお回転角度ψが角度ψ４（例えば−２５度）以下である場合（Ｓ６’）、駆動制御部７４はモータ６４に一定量のトルクＴｄ０を発生させ続ける。このため、第２湾曲部３６がＤ方向に湾曲した所定の湾曲状態に維持される。
【００３８】
第１アングルノブ５２の回転角度ψが角度ψ３（例えば−９０度）以下となった後、第１アングルノブ５２の回転角度ψを増やして角度ψ４（例えば−２５度）よりも大きくした場合（Ｓ６’）、駆動制御部７４はモータ６４を制御して、速度（−Ｖ０）で第２湾曲部３６を中立位置θ０に向かって湾曲量を減らす（Ｓ４’）。
【００３９】
そして、第１アングルノブ５２の回転角度ψの絶対値｜ψ｜が所定の角度（例えば５度）ψ０に到達した場合（Ｓ７）、処理を終了し、第１アングルノブ５２の回転角度ψの絶対値｜ψ｜が所定の角度ψ０以上である場合は上述した処理を続ける。
【００４０】
このように、第２湾曲部３６は、第１アングルノブ５２を回転操作して、第１湾曲部３４を所定の湾曲量η１（例えば９０度）だけ湾曲させる前は真っ直ぐの状態を維持し、第１湾曲部３４の湾曲角度ηが所定の湾曲角度η１（例えば９０度）を超えた時点をトリガーとして、第２湾曲部３６を第１湾曲部３４と同じ方向に湾曲させることができる。一方、第１湾曲部３４の湾曲角度ηが所定の湾曲角度η１（例えば９０度）を超える前、又は、所定の湾曲角度η１（例えば９０度）を超えた後、所定の湾曲角度η２（例えば２５度）未満となったときに、第２湾曲部３６を真っ直ぐの状態にすることができる。
【００４１】
したがって、第１湾曲部３４をＵ方向に湾曲させる場合、Ｄ方向に湾曲させる場合は、いずれにしても、ポテンショメータ５６によって検出された第１アングルノブ５２の回転角度ψが閾値入力部９８で設定した閾値（第１閾値）ψ１，ψ３の絶対値よりも大きくなる場合に、第２湾曲部３６を初期位置θ０から所定の湾曲量θ１，θ２まで湾曲させて、その第２湾曲部３６を所定の湾曲量θ１，θ２まで湾曲させた状態を維持するためのトルクＴｕ０，Ｔｄ０をモータ６４に付加し続ける。
このように、ポテンショメータ５６によって検出された第１アングルノブ５２の回転量（第１湾曲部３４を湾曲させる湾曲量）が閾値入力部（設定部）９８で設定した第１閾値角度ψ１，ψ３の絶対値よりも大きくなる場合に、駆動制御部７４は第１アングルノブ５２の回転量に応じて湾曲した第１湾曲部３４と同じ方向に第２湾曲部３６を初期位置θ０から所定の湾曲量θ１，θ２まで湾曲させてその第２湾曲部３６を湾曲量θ１，θ２まで湾曲させた状態を維持するためのトルクＴｕ０，Ｔｄ０をモータ６４に付加し続ける。このため、この実施形態に係る内視鏡システム１０は、閾値入力部９８で設定した第１閾値角度ψ１，ψ３の絶対値によって、第１湾曲部３４に追従して第２湾曲部３６を自動的に同じ方向に湾曲させることができる。したがって、第２湾曲部３６の湾曲方向を第１湾曲部３４と必ず同じ方向に規定することによって、第１湾曲部３４を例えば大腸等の管孔に引っ掛けた状態が意図せず解除されるのを防止でき、挿入部２４の先端を手前側から奥側に向かって挿入する際の挿入性を向上させることができる。
【００４２】
モータ６４は、駆動制御部７４に接続されることにより、第１湾曲部３４が湾曲している場合、第１湾曲部３４の湾曲方向と反対の方向に第２湾曲部３６が湾曲するのを防止するトルクＴｕ０，Ｔｄ０，Ｔｕ１，Ｔｄ１，Ｔｕ２，Ｔｄ２をワイヤ４４に付加する。このため、第１湾曲部３４を湾曲させて例えば管孔に引っ掛けた状態が意図せず解除されるのをより確実に防止できる。
また、ポテンショメータ５６による第１アングルノブ５２の回転角度ψが閾値入力部９８で設定した閾値（第１閾値）ψ１，ψ３の絶対値を越えた後、閾値ψ１，ψ３の絶対値よりも小さい閾値（第２閾値）ψ２，ψ４の絶対値よりも大きい場合は第２湾曲部３６を所定の湾曲量θ１，θ２の状態に維持し、閾値（第２閾値）ψ２，ψ４の絶対値よりも小さくした場合に、モータ６４には第２湾曲部３６を初期位置θ０まで戻すトルクＴｕ２，Ｔｄ２を付加する。このため、第１湾曲部３４の湾曲量を減少させたときに、第２湾曲部３６の湾曲量を追従して減少させることができるので、２つの湾曲部３４，３６の湾曲状態を簡単に調整できる。
【００４３】
このように動作する内視鏡１２の挿入部２４の先端を管孔の一種である大腸ＬＩの内部の手前側（例えば肛門側）から奥側（例えば小腸や胃側）に向かって挿入する場合の動作について図７を用いて説明する。
術者は内視鏡１２の操作部２２を左手で把持しながら、右手で挿入部２４の可撓性を有する管状部３８を保持する。この状態で、モニタ１８に表示される画面でいわゆる内視鏡画像を確認しつつ、第１及び第２アングルノブ５２，５４を左手で操作しながら、大腸ＬＩの管腔（管孔）内を肛門側（手前側）から奥側に向かって挿入部２４の先端を挿入していく。
【００４４】
例えば図７（Ａ）に示す大腸ＬＩの屈曲部Ｆａ，Ｆｂを有するＳ状結腸の奥側に内視鏡１２の挿入部２４の先端を挿入していく場合、手前側の屈曲部Ｆａに挿入部２４の先端を配置する。
図７（Ｂ）に示すように、挿入部２４の先端が大腸ＬＩの屈曲部Ｆａにあるときに第１アングルノブ５２を例えばＵ方向に回転させ（図６中のＳ１，Ｓ２参照）、挿入部２４の第１湾曲部３４をＵ方向に徐々に湾曲させる（図６中のＳ３）。このとき、第２湾曲部３６に大腸ＬＩの内壁が当たっても第２湾曲部３６は真っ直ぐの状態を維持しようとする（図６中のＳ３，Ｓ４）。すなわち、第２湾曲部３６がＤ方向に湾曲するのが防止され、２つの湾曲部３４，３６が全体としてＳ字状となるのが防止されている。
【００４５】
図７（Ｃ）に示すように、大腸ＬＩの屈曲部Ｆａにある第１湾曲部３４をＵ方向にニュートラル状態から９０度を越えるように湾曲角度を増大させながら挿入部２４の先端を奥側に移動させようとする（図６中のＳ３）とき、第１湾曲部３４の湾曲角度が９０度よりも小さい場合、第２湾曲部３６は真っ直ぐの状態を維持する。このため、第１湾曲部３４の湾曲角度が９０度よりも小さい場合、大腸ＬＩの屈曲部Ｆａを押し上げてしまうことを防止するため、術者は大腸ＬＩに負荷を与えないようにゆっくりと慎重に手技を行う。
【００４６】
図７（Ｄ）及び図７（Ｅ）に示すように、第１湾曲部３４をＵ方向に９０度以上湾曲させる（図６中のＳ３）と、駆動制御部７４は第２湾曲部３６を第１湾曲部３４と同じＵ方向に湾曲させる（図６中のＳ５）。なお、第１湾曲部３４をＵ方向に９０度に湾曲させる意図は、屈曲部Ｆａに第１湾曲部３４を確実に引っ掛けるとともに、屈曲部Ｆａの奥側を観察するためである。このため、内視鏡１２の挿入部２４の先端が屈曲部Ｆａの奥側の屈曲部Ｆｂに向かって移動する。このとき、第２湾曲部３６を湾曲させると、第１湾曲部３６が屈曲部Ｆａの奥側の屈曲部Ｆｂに向かって移動するので、第１湾曲部３４による大腸ＬＩの屈曲部Ｆａの押し上げ状態は緩和される。このため、挿入部２４の先端が大腸ＬＩの奥側に向かって自動的に移動する。このとき、第１及び第２湾曲部３４，３６で屈曲部Ｆａをしっかりと保持しているので、挿入部２４を手前側に引くことによって、大腸ＬＩを引き寄せることもできる。
【００４７】
第１湾曲部３４の湾曲量が９０度以上である場合、第２湾曲部３６も相当量湾曲しているため、大腸ＬＩの奥側の屈曲部Ｆｂを観察するというよりも、手前側の屈曲部Ｆａに近接した内壁を観察する状態となる。このため、大腸ＬＩの奥側の屈曲部Ｆｂを観察するために、第１湾曲部３４の湾曲量を減少させる。第１湾曲部３４の湾曲量を減少させた際に、第１湾曲部３４が２５度以上である場合、第２湾曲部３６が内視鏡１２の挿入部２４の先端が屈曲部Ｆａの奥側の屈曲部Ｆｂに向かって移動したときと同様の湾曲状態を維持する（図６中のＳ６）。第１湾曲部３４の湾曲量が２５度未満となった場合、図７（Ｆ）に示すように、内視鏡１２の挿入部２４の先端を屈曲部Ｆａの奥側の屈曲部Ｆｂに向かって移動させながら、第２湾曲部３６の湾曲量が速度Ｖ０で減少する（図６中のＳ６，Ｓ７）。このため、図７（Ｇ）に示すように、第１湾曲部３４及び第２湾曲部３６が真っ直ぐの状態に近づき、挿入部２４の先端を容易に大腸ＬＩの奥側の屈曲部Ｆｂに移動させることができる。このとき、可撓性を有する管状部３８は大腸ＬＩの屈曲部Ｆａを通るので、曲げられている。
【００４８】
そして、第１及び第２アングルノブ５２，５４を操作して第１湾曲部３４を４方向に動かし、第１湾曲部３４に対して第２湾曲部３６を適宜に追従させる作業を繰り返して、内視鏡１２の挿入部２４の先端を大腸ＬＩの奥側に徐々に移動させていく。
【００４９】
なお、図７（Ｄ）に示すように、第１湾曲部３４を湾曲させながら大腸ＬＩを押し上げそうになった場合、第１湾曲部３４の湾曲角度が閾値角度ψ１（例えば９０度）を越えると図７（Ｅ）に示すように第１湾曲部３４に追従して第２湾曲部３６を自動的に湾曲させることとなるので、この実施形態に係る内視鏡システム１０は、内視鏡１２の挿入部２４が大腸ＬＩに負荷をかけるのを極力防止できる。
【００５０】
このように、本実施形態に係る内視鏡システム１０は、第１湾曲部３４をＵ方向又はＤ方向に例えば９０度に湾曲させた時点をトリガーとして、駆動制御部７４から第２湾曲部３６を第１湾曲部３４と同じ方向に湾曲させるように第２湾曲駆動機構のモータ６４に信号を送ることができる。第２湾曲部３６の湾曲開始タイミングを第１湾曲部３４が９０度を超える状態に湾曲した時点に規定することによって、内視鏡１２の操作者が第２湾曲部３６の湾曲開始タイミングを容易に予想することができる。したがって、管孔ＬＩに対する挿入部２４の挿入性を向上させ、かつ、操作性も向上させることができる。
特に、この実施形態に係る内視鏡１２の第１アングルノブ５２を回動させたときに、第１湾曲部３４が第１アングルノブ５２の回動角度と同じ角度だけ湾曲するように構成している。第１アングルノブ５２は内視鏡１２の操作部２２を把持して操作者が回動させるので、第２湾曲部３６が湾曲を開始するタイミングを容易に予測することができる。
【００５１】
そして、内視鏡１２の第１湾曲部３４及び第２湾曲部３６に対して、このような制御を行うことによって、内視鏡１２の挿入部２４の先端を曲がりくねった管孔ＬＩの奥側に挿入する際の挿入をアシストすることができる。したがって、本実施形態に係る内視鏡システム１０を用いれば、術者の第１アングルノブ５２の操作、すなわち、第１湾曲部３４の湾曲動作に追従して所定のタイミングで第２湾曲部３６を湾曲させたり、真っ直ぐの状態を保持するように動作するので、術者による内視鏡１２の挿入部２４を管孔ＬＩの奥側に挿入する操作を補助することができる。このため、例えば大腸ＬＩ等、管孔ＬＩの奥側に挿入するのに困難を伴う手技を行う場合であっても、術者（操作者）の内視鏡１２の操作を容易にすることができるので、術者に与える疲労を低減することができる。また、大腸等を内視鏡１２を用いて観察される患者にとっても、術者（操作者）は挿入部２４の挿入操作をより容易に行うことができるので、肛門側から胃や小腸側に向かって挿入部２４の先端が挿入されるのにかかる時間を短くすることができ、患者に与える苦痛が軽減される。
【００５２】
また、第１湾曲部３４をＵ方向に湾曲させているときには第２湾曲部３６を真っ直ぐの状態又はＵ方向に湾曲させた状態として維持でき、第２湾曲部３６がＤ方向に湾曲するのを防止している。このため、大腸ＬＩの奥側に挿入部２４の先端を挿入するために、例えばＵ方向に第１湾曲部３４を１８０度近く湾曲させて大腸ＬＩの屈曲部Ｆａに第１湾曲部３４を引っ掛けた状態で第２湾曲部３６が意図せずＤ方向に湾曲して、第１湾曲部３４を屈曲部Ｆａに引っ掛けた状態が解除されるのを防止できる。
【００５３】
なお、第１湾曲部３４の湾曲角度が９０度以上となった時点で第２湾曲部３６を第１湾曲部３４と同じ方向に湾曲させて第２湾曲部３６の湾曲角度が例えば９０度となったことをエンコーダ６６のパルスカウント処理部９４で検知したとき、第２湾曲部３６の湾曲を維持する。このとき、図８（Ａ）に示すように、第１湾曲部３４及び第２湾曲部３６を合わせた湾曲角度は１８０度を超えた状態となる。この状態で、図８（Ｂ）に示すように、挿入部２４を手前側から奥側に向かって押し込むとともに、第１湾曲部３４の湾曲角度を小さくするように、第１アングルノブ５２を操作する。そうすると、図８（Ｃ）に示すように、挿入部２４の先端硬質部３２の先端面の向きを、管孔ＬＩの奥側に向けることができる。
【００５４】
このような作業を行わない場合、図８（Ａ）に示すように、挿入部２４の先端の先端面の向きを管孔ＬＩの内壁面に向けてしまう。上述した作業を行うことは、挿入部２４の先端を管孔ＬＩの奥側に向けていくときに好ましい。そして、このような作業を行うことによって、第１湾曲部３４で管孔ＬＩの壁面を掴んでいたものを、第１湾曲部３４の基端側の第２湾曲部３６で同じ位置の壁面を掴むことができるので、挿入部２４の先端の位置を管孔ＬＩの奥側に移動させることができる。
【００５５】
本実施形態では、第２湾曲部３６をＵ方向及びＤ方向の２方向だけに湾曲するものとして説明したが、４方向に湾曲させるように構成することも可能である。第１湾曲部３４を例えばＵ方向とＲ方向との間に湾曲させる場合、図６に示すフローチャートを第１湾曲部３４のＲ方向やＬ方向に湾曲させる場合にも拡張すれば、例えば第２湾曲部３６をＵ方向とＲ方向との間に湾曲させることができる。このため、駆動制御部７４は、Ｕ方向とＲ方向との間に第１湾曲部３４を９０度を超える状態に湾曲させた時点で、第２湾曲部３６もＵ方向とＲ方向との間に追従して湾曲させることができる。
なお、第１湾曲部３４がＲ方向又はＬ方向に適宜の角度に湾曲し、かつ、Ｕ方向又はＤ方向に９０度を超える状態に湾曲した場合、Ｕ方向又はＤ方向の湾曲角度だけで第２湾曲部３６の湾曲開始タイミングを判断するものとすることが好ましい。
【００５６】
次に、この実施形態に係る内視鏡システム１０の第１変形例について、図９を用いて説明する。
【００５７】
予め、第１湾曲部３４を９０度を超える状態に湾曲させた状態（図９中のＳ３）で、第２湾曲部３６を真っ直ぐの状態から第１湾曲部３４の湾曲方向と同じ方向に無負荷状態で３０度／秒で湾曲させる際の時間と角度との関係を取得しておく（図９中のＳ５）。すなわち、管孔ＬＩ内において、第１湾曲部３４を９０度を超える状態に湾曲させた状態で、第２湾曲部３６を第１湾曲部３４と同じ方向に湾曲させていく際の、単位時間ｔあたりの予定湾曲角度θｉを求める。このとき、駆動制御部７４は、エンコーダ６６からの信号により単位時間ｔあたりの予定湾曲角度θｉを計測でき、例えば記憶部１００に記憶できる。
【００５８】
実際に、管孔ＬＩ内に挿入部２４を挿入した状態で、第１湾曲部３４が９０度を超えた時点（図９中のＳ３）で、駆動制御部７４は第２湾曲駆動機構に信号を送り、第２湾曲部３６を湾曲させる（図９中のＳ５）。駆動制御部７４は、適宜の時間間隔で、記憶部１００に記憶された第２湾曲部３６の予定湾曲角度θｉと、実際の湾曲角度θｒとの差分を求める。実際の湾曲角度θｒが予定湾曲角度θｉよりも小さい場合（図９中のＳ５ａ）、駆動制御部７４は第２湾曲駆動機構に信号を送り、第２湾曲部３６の湾曲を停止させる（図９中のＳ５ｂ）。
この場合、実際の使用状態を考慮して、実際の湾曲角度θｒが予定湾曲角度θｉの１倍よりも小さい例えば０．９倍等よりも小さい場合などに、第２湾曲部３６の湾曲を停止させるようにしても良い。
【００５９】
このように、第２湾曲部３６の湾曲を停止する場合、例えば先端硬質部３２が管孔ＬＩの内壁に当接していることが予測される。このため、駆動制御部７４は、第２湾曲部３６の湾曲を停止させて、管孔ＬＩに先端硬質部３２から力を負荷するのを防止する。
【００６０】
図９に示す他の一連のフローは第１実施形態で説明したのと同様であるので、ここでの説明を省略する。
【００６１】
次に、この実施形態に係る内視鏡システム１０の第２変形例について説明する。第１変形例は単位時間あたりの湾曲角度変化により第２湾曲駆動機構を制御するものとして説明したが、この変形例では、単位角度あたりの時間変化により第２湾曲駆動機構を制御するものとして説明する。
【００６２】
予め、第１湾曲部３４を９０度を超える状態に湾曲させた状態で、第２湾曲部３６を真っ直ぐの状態から第１湾曲部３４の湾曲方向と同じ方向に無負荷状態で３０度／秒で湾曲させる際の時間と角度との関係を取得しておく。すなわち、管孔ＬＩ内において、第１湾曲部３４を９０度を超える状態に湾曲させた状態で、第２湾曲部３６を第１湾曲部３４と同じ方向に湾曲させていく際の、一定の角度θだけ動作するのにかかる時間Δｔを求める。このとき、駆動制御部７４は、エンコーダ６６からの信号を用いて、ある角度湾曲するのにかかる時間を計測でき、例えば記憶部１００に記憶できる。
【００６３】
すなわち、管孔ＬＩ内において、第１湾曲部３４を９０度を超える状態に湾曲させた状態で、第２湾曲部３６を第１湾曲部３４と同じ方向に湾曲させていく際の、単位角度だけ動くのにかかる予定時間Δｔを求める。このとき、単位角度は例えば１度ごとや１０度ごと等、適宜に設定できる。
【００６４】
実際に、管孔ＬＩ内に挿入部２４を挿入した状態で、第１湾曲部３４が９０度を超えた時点で、駆動制御部７４は第２湾曲駆動機構に信号を出力し、第２湾曲部３６を湾曲させる。適宜の角度θを動くのにかかる時間Δｔを検知する。実際の単位角度動くのにかかる時間ｔｒが予定時間ｔｉよりも長い場合、例えば予定時間ｔｉの１．２から１．３倍程度かかる時点で、駆動制御部７４は第２湾曲駆動機構に信号を送り、第２湾曲部３６の湾曲を停止させる。この場合、例えば先端硬質部３２が管孔ＬＩの内壁に当接していることが予測される。このため、第２湾曲部３６の湾曲を停止させて、管孔ＬＩに先端硬質部３２から力を負荷するのを防止する。
【００６５】
次に、第２実施形態について図１０から図１４を用いて説明する。この実施形態は第１実施形態の変形例であって、第１実施形態で説明した部材と同一の部材には同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。
【００６６】
この実施形態では、第１湾曲部３４のＵ方向及びＤ方向のうちの一方の湾曲角度が９０度を超えた時点で観察光学系（観察手段）２８を用いた内視鏡像の画像処理を図１１に示す画像処理部１１２で行うことにより、第２湾曲部３６を湾曲させるか否か判断する場合について説明する。
【００６７】
図１１に示すように、この実施形態に係る内視鏡システム１０のビデオプロセッサ１６は、撮像手段を有する観察光学系２８に接続されているとともに駆動制御部７４に接続された画像処理部（暗部抽出部）１１２を有する。
【００６８】
挿入部２４を管孔ＬＩの内部に挿入して照明光学系３０による照明光で管孔ＬＩの内部を照明したときに、図１２に示す内視鏡像は、先端硬質部３２の先端面に対して対向した近い位置が明部であり、照明光で照明され難い位置や先端硬質部３２の先端に対して遠い位置が暗部Ｓとなる。このように、観察画像（内視鏡像）における相対的な明暗を判断、特に暗部Ｓを抽出する手段として、公知の画像処理技術である２値化処理、コントラスト調整、輪郭抽出技術などがある。これら画像処理技術は公知で広く用いられているので、ここでの説明を省略する。そして、これら画像処理技術によって、画像処理部１１２は、存在する場合には、内視鏡画像を相対的に明部と暗部とに分けることができ、特に暗部Ｓを抽出することができる。
なお、例えば明るさに適宜に設定可能な閾値を設ければ、明部が存在するが、暗部が存在しないこともあり得る。また、その逆もあり得る。明部と暗部との差が小さい場合、例えば内視鏡画像中のコントラスト比が適宜に設定可能な所定の値よりも小さい場合、明部及び／又は暗部が抽出できないとすることができる。一例として、先端硬質部３２の先端面が管孔ＬＩの壁面に対向している場合である。このとき、内視鏡像によっては、挿入部２４の先端硬質部３２を向かわせることが可能な行先が見つかっていないので、第１湾曲部３４のＵ方向又はＤ方向の湾曲角度が９０度を超えたか否かには関わらず、駆動制御部７４は、屈曲部Ｆａを通過したとは判断しないようにする。
【００６９】
例えば大腸等の管孔ＬＩの内部に挿入部２４を挿入した状態で、画像処理部１１２が観察光学系２８で得られた像について画像処理を行うと、図１２に示すように、管孔ＬＩの内部の内視鏡画像の暗部Ｓを示すことができる。ここで、挿入部２４の第１湾曲部３４のＵ方向、Ｄ方向、Ｒ方向及びＬ方向と、観察光学系２８の撮像素子（図示せず）で撮像した像の向き、すなわち、モニタ１８に表示される像の向きとは、一致する。このため、画像処理部１１２は、観察光学系２８により得られた像に暗部Ｓが検出されたときの内視鏡１２の挿入部２４の先端硬質部３２に対する位置を信号化することができる。
【００７０】
画像処理部１１２を用いて内視鏡像の暗部Ｓを抽出する画像処理を行う場合、第１湾曲部３４のＵ方向又はＤ方向（Ｕ方向及びＤ方向の少なくとも一方）の湾曲角度が９０度を超えた時点をトリガー（閾値角度）として行うものとする。すなわち、第１湾曲部３４の湾曲角度が９０度を超えた時点で、ポテンショメータ５６の抵抗値測定部９２からＣＰＵ９０を介して画像処理部１１２に信号を出力し、観察光学系２８で得た像の画像処理を開始する。駆動制御部７４は、画像処理部１１２に信号を出力し、観察光学系２８で得た像の画像処理を開始する。
すなわち、この実施形態では、ポテンショメータ５６から駆動制御部７４に入力される信号は画像処理部１１２による画像処理の開始タイミングを規定する。
【００７１】
そして、この実施形態では、駆動制御部７４から第２湾曲駆動機構に信号を出力して第２湾曲部３６を湾曲させる時点を、第１実施形態で説明した第１湾曲部３４の湾曲角度が９０度を超えたことを検知した時点、から、画像処理部１１２で被検体の像を明部と暗部Ｓとに画像処理し、画像処理部１１２による画像処理により被検体の像の中に暗部Ｓが検出された時点に遅らせるようにした。そして、画像処理部１１２による画像処理により被検体の像の中に暗部Ｓが検出された時点を第１湾曲部３４が管孔ＬＩの屈曲部Ｆａを通過した時点と規定する。暗部Ｓが検出された場合、その暗部Ｓの位置は、挿入部２４の先端硬質部３２を向かわせることができる方向（行先）を示している。このため、挿入部２４の先端硬質部３２の行先を確認した上で、第２湾曲部３６を第１湾曲部３４と同じ方向に湾曲させることができる。
【００７２】
そして、この実施形態では、第１湾曲部３４をＵ方向又はＤ方向に９０度を超えるように湾曲させた状態で、画像処理部１１２により内視鏡画像中に暗部Ｓが検出された場合、図１０中に破線で示す範囲Ｂ（内視鏡像の拡大／縮小で位置が変化する）の内側、例えばある矩形範囲Ｂ内に暗部Ｓ、特に暗部Ｓの中心が検出されたときは、駆動制御部７４は第２湾曲部３６を第１湾曲部３４の湾曲方向と同じ方向に湾曲させる信号（モータ６４を駆動させる信号）を出力し、ある矩形範囲Ｂの外側に暗部Ｓ、特に暗部Ｓの中心が検出されたときには第２湾曲部３６は真っ直ぐの状態を維持する。後者の場合、内視鏡１２の操作者が例えば右手で保持した挿入部２４を捩じる等して、内視鏡画像中の暗部Ｓがある矩形範囲Ｂの内側に配置されたときに、駆動制御部７４は、第２湾曲部３６を第１湾曲部３４の湾曲方向と同じ方向に湾曲させる信号を出力する。
なお、ある矩形範囲Ｂの外側に暗部Ｓ、特に暗部Ｓの中心が検出されたときに第２湾曲部３６が真っ直ぐの状態を維持するのは、そのような状態でＵ方向又はＤ方向に第２湾曲部３６を湾曲させたときに、Ｕ方向又はＤ方向の可動範囲が矩形範囲Ｂの内側に比べて小さいので、管孔ＬＩの内壁に先端硬質部３２が当接し易くなるからである。なお、矩形範囲Ｂは適宜に設定可能であり、矩形範囲Ｂは設定しなくても良い。
【００７３】
図１１に示すように、この実施形態に係る内視鏡システム１０は、内視鏡１２の挿入部２４の第１湾曲部３４の湾曲角度検出手段、第１湾曲部３４の先端位置をリアルタイムで検出する位置検出手段、及び、第１湾曲部３４が移動しているか否か検出する移動検出手段としての機能を備える公知のＵＰＤ装置（検知部、第１湾曲部３４の湾曲角度検知装置）１２２を有する。ＵＰＤ装置１２２は、例えばビデオプロセッサ１６の駆動制御部７４に接続されている。
図１０に示すように、内視鏡１２の挿入部２４の第１湾曲部３４には、挿入部２４の挿入形状を検出するために、それぞれ位置情報を発生する位置情報発生手段として複数のコイル（ＵＰＤコイルという）１２４ａ，１２４ｂ，１２４ｃ，…が例えば所定の間隔に配置されている。
【００７４】
そして、図１１に示すＵＰＤ装置１２２でこれらＵＰＤコイル１２４ａ，１２４ｂ，１２４ｃ，…の各コイルの位置を検出することにより、第１湾曲部３４の先端位置、湾曲角度を含む第１湾曲部３４の形状、第１湾曲部３４の長手軸の方向（向き）を検出することができる。このため、ＵＰＤ装置１２２により、モニタ１８に挿入部２４の第１湾曲部３４の先端の位置や、湾曲角度を含む第１湾曲部３４の形状を表示できる。
【００７５】
次に、この実施形態に係る内視鏡システム１０の作用について説明する。
第１実施形態で説明したように、内視鏡１２の挿入部２４を管孔ＬＩの手前側から奥側に向かって挿入していく。挿入部２４の先端硬質部３２が管孔ＬＩの屈曲部Ｆａに差し掛かったときに、主に第１アングルノブ５２を操作して、第１湾曲部３４をＵ方向及びＤ方向に適宜に湾曲させる。すなわち、内視鏡１２の操作者（例えば医師）は、第１湾曲部３４を湾曲させて、モニタ１８に表示される内視鏡画像を観察しながら管孔ＬＩの暗部Ｓを探していく。このとき、例えば図１３（Ａ）に示すように、モニタ１８には管孔ＬＩの内壁が表示される。
【００７６】
第１実施形態で説明したポテンショメータ５６で第１湾曲部３４の湾曲角度を推定した結果、及び／又は、上述したＵＰＤ装置１２２でＵＰＤコイル１２４ａ，１２４ｂ，１２４ｃ，…の位置及び姿勢をリアルタイム検出した結果、ポテンショメータ５６の抵抗値測定部９２、すなわち駆動制御部７４、及び／又は、ＵＰＤ装置１２２は、第１湾曲部３４のＵ方向又はＤ方向の湾曲角度が９０度を超えた時点で、駆動制御部７４のＣＰＵ９０を介して画像処理部１１２にトリガー信号を出力する（図１４中のＳ３）。
【００７７】
そして、第１湾曲部３４のＵ方向又はＤ方向の湾曲角度が９０度を超える状態で、かつ、画像処理部１１２が図１３（Ｂ）に示す管孔ＬＩの暗部Ｓを検知したとき（図１４中のＳ３ａ）、画像制御部１１２はさらに暗部Ｓの中心位置が所定の範囲Ｂの内側にあるか否か判断する。図１３（Ｂ）に示す状態において、暗部Ｓが範囲Ｂの内側にあると判断したとき、画像処理部１１２は駆動制御部７４に信号を出力する。駆動制御部７４はこの時点を、第１湾曲部３４が管孔ＬＩの屈曲部Ｆａを通過した時点であると判断するとともに、モータ６４に信号を出力し、図１３（Ｃ）に示すように、第１湾曲部３４を湾曲させた方向と同じ方向に第２湾曲部３６を湾曲させる。
【００７８】
第２湾曲部３６を湾曲させているときであっても、ＵＰＤ装置１２２は第１湾曲部３４の湾曲角度や先端の位置を検知し続けている。このため、ＵＰＤ装置１２２により第１湾曲部３４の先端の移動量が少ない状態や、先端が移動しない状態がある設定時間続いていると判断されたら（図１４中のＳ５１）、ＵＰＤ装置１２２は駆動制御部７４のＣＰＵ９０を通して第２湾曲駆動機構のモータ６４に対し、第２湾曲部３６をさらに湾曲させるのを防止し、第２湾曲部３６の湾曲角度を維持するように信号を出力する（図１４中のＳ５２）。すなわち、ＵＰＤ装置１２２は、駆動制御部７４を用いて第２湾曲部３６の湾曲を停止するタイミングを決定している。
なお、第２湾曲部３６を湾曲させるように第２湾曲駆動機構を動作させたときに、第１湾曲部３４の移動量が少ない状態や先端が移動しない状態とは、例えば先端硬質部３２が管孔ＬＩの内壁面に当接して、内壁面を押圧した状態である。
【００７９】
また、第２湾曲部３６の湾曲動作を停止させるトリガーとしては、ＵＰＤ装置１２２により第１湾曲部３４の位置（移動状態）を検出して用いるほか、第２湾曲部３６の単位時間当たりの推定湾曲角度を用いても良い。第２湾曲部３６は例えば３０度／秒の湾曲速度で湾曲するので、エンコーダ６６により計測された時間に対する推定湾曲角度が、閾値入力部（設定部）９８で設定されるある設定値以上に差があれば、すなわち、第２湾曲部３６の単位時間当たりの目標湾曲角度に対してある閾値以上に湾曲角度が小さければ、第２湾曲部３６の湾曲を停止させる。
【００８０】
このように、第１湾曲部３４の移動がＵＰＤ装置１２２で検知できなくなったり、駆動制御部７４に接続されたエンコーダ６６により第２湾曲部３６の湾曲角度を検知したときに湾曲角度が増大しないと判定されたりしたときには、駆動制御部７４は、第２湾曲駆動機構のモータ６４に対し、第２湾曲部３６をさらに湾曲させるのを防止し、第２湾曲駆動機構で第２湾曲部３６の湾曲角度を維持するように制御するための信号を出力する。
【００８１】
なお、第１湾曲部３４の湾曲角度が９０度を超えた時点で画像処理を行った際に、管孔ＬＩの暗部Ｓが検出されなかった場合、駆動制御部７４は、第２湾曲部３６を湾曲させず、真っ直ぐの状態を維持する。
【００８２】
第１湾曲部３４の湾曲角度が９０度を超えた時点で再度の画像処理により管孔ＬＩの暗部Ｓが検出された場合、上述したように第２湾曲部３６を湾曲させる。
【００８３】
第１湾曲部３４のＵ方向又はＤ方向の湾曲角度が９０度を超える状態で、かつ、画像処理部１１２が図１３（Ｂ）に示す管孔ＬＩの暗部Ｓを検知したとき、駆動制御部７４は、暗部Ｓの中心位置が所定の範囲Ｂの内側にあるか否か判断する。暗部Ｓの中心位置が範囲Ｂの外側にある場合、駆動制御部７４の記憶部１００は暗部Ｓが検知されなかったものとして記憶する。
【００８４】
内視鏡１２の操作者は、第２湾曲部３６が湾曲しないことをモニタ１８の表示や、右手の感覚等で確認した後、例えば第１湾曲部３４の湾曲角度を９０度よりも小さくするように戻し、挿入部２４を捩じる。
【００８５】
第１湾曲部３４を湾曲させたときにＵ方向又はＤ方向に９０度以上湾曲した状態であれば、画像処理部１１２は再度の画像処理を行う。暗部Ｓの中心位置が矩形範囲Ｂの内側にあるとき、記憶部１００に記憶された情報から、画像処理部１１２による前回の画像処理時に管孔ＬＩの暗部Ｓが未検出であったと判断し、第２湾曲部３６を第１湾曲部３４の湾曲方向と同じ方向に湾曲させる。
【００８６】
この実施形態では、画像処理部１１２を用いる例について説明したが、近年の内視鏡には、挿入部２４の先端硬質部３２の先端面からの距離を測定する測距機能を有するものがある。この測距機能を用いて計測された最も遠い位置を暗部Ｓの中心としても良い。
【００８７】
次に、第３実施形態について図１５及び図１６を用いて説明する。この実施形態は第１及び第２実施形態の変形例であって、第１及び第２実施形態で説明した部材と同一の部材または同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。
【００８８】
この実施形態に係る内視鏡システム１０は、第２実施形態で説明した公知のＵＰＤ装置１２２を有する。
【００８９】
図１５に示すように、この実施形態に係る内視鏡１２は、第１湾曲駆動機構の２つのモータ（駆動源）１３４ａ，１３４ｂにより第１湾曲部３４を４つの方向に湾曲させることができる。モータ１３４ａ，１３４ｂにはそれぞれエンコーダ１３６ａ，１３６ｂが配設されている。この実施形態では、各ドラム４６，４８の回動角度は第１実施形態で説明したように、第１湾曲部３４の湾曲角度に対応する。このため、各ドラム４６，４８の回動角度をエンコーダ１３６ａ，１３６ｂで測定することにより、第１湾曲部３４のＵ方向、Ｄ方向、Ｒ方向及びＬ方向のそれぞれの湾曲角度を推測できる。
なお、予め、第１湾曲部３４の湾曲角度とある湾曲角度に至るのに要した時間とを計測することによって、時間から湾曲角度を推定でき、湾曲角度からある湾曲角度に至るまでの時間を推定できる。
【００９０】
図１６に示すように、駆動制御部７４は、コントローラ１５２が着脱可能に接続された制御回路（コントローラ１５２の制御回路）１５４を有する。コントローラ１５２を操作することにより、第１湾曲部３４を４つの方向に自在に湾曲させることができる。
【００９１】
各ドラム４６，４８は、それぞれモータ１３４ａ，１３４ｂの回転軸に連結され、正転及び逆転が自在のモータ１３４ａ，１３４ｂの回転方向に応じて回転される。これらのモータ１３４ａ，１３４ｂは、駆動制御部７４によって駆動が制御される。
【００９２】
そして、コントローラ１５２を操作すると、コントローラ１５２の制御回路１５４によって駆動制御部７４はモータ１３４ａ，１３４ｂを制御してドラム４６，４８を回転させる。このため、駆動制御部７４、モータ１３４ａ，１３４ｂ、エンコーダ１３６ａ，１３６ｂは湾曲ワイヤ４２Ｕ，４２Ｄ，４２Ｒ，４２Ｌを介して第１湾曲部３４を電気的に湾曲駆動させる湾曲アクチュエータを構成している。
【００９３】
なお、駆動制御部７４のＣＰＵ９０には上述したＵＰＤ装置１２２が接続されている。このため、第１湾曲部３４の先端の位置及び向きをリアルタイムで得ることができる。
【００９４】
エンコーダ１３６ａで第１湾曲部３４のＵ方向又はＤ方向の湾曲角度を測定した結果、及び／又は、ＵＰＤ装置１２２でＵＰＤコイル１２４ａ，１２４ｂ，１２４ｃ，…の位置及び姿勢をリアルタイム検出した結果、第１湾曲部３４のＵ方向及びＤ方向の一方の湾曲角度が９０度を超えた時点で、エンコーダ１３６ａからの信号、及び／又は、ＵＰＤ装置１２２からの信号により、第２湾曲部３６を第１湾曲部３４と同じ方向に湾曲させる。このように、第２湾曲部３６を湾曲させると第１湾曲部３４の先端も移動する。このとき、ＵＰＤ装置１２２により、図８（Ａ）に示すように、第１湾曲部３４の先端が移動しないと判断されたら、ＵＰＤ装置１２２は、駆動制御部７４を用いて第２湾曲駆動機構のモータ６４に対し、第２湾曲部３６をさらに湾曲させるのを防止し、湾曲角度を維持する信号を出力する。
なお、第２湾曲部３６を湾曲させるように第２湾曲駆動機構を動作させたときに、第１湾曲部３４が移動しない場合とは、例えば先端硬質部３２が管孔ＬＩの内壁面に当接して、内壁面を押圧した状態である。
【００９５】
このとき、モータ１３４ａ，１３４ｂに配設されたエンコーダ１３６ａ，１３６ｂは第１湾曲部３４の単位時間当たりの絶対位置を検知することにより、第１湾曲部３４が移動しているか否か判断しても良い。
また、第１湾曲部３４の湾曲角度の時間変化を検知することによっても、第１湾曲部３４が移動しているか否か判断しても良い。
【００９６】
さらに、第２湾曲部３６の湾曲角度を検知したときに湾曲角度が増大しないと判定され、かつ、ＵＰＤ装置１２２により第１湾曲部３４の先端が移動しないと判断されたら、第２湾曲駆動機構のモータ６４に対し、第２湾曲部３６をさらに湾曲させるのを防止し、湾曲角度を維持する信号を出力する。
【００９７】
そして、駆動制御部７４は第２湾曲部３６が湾曲するのを停止した時点をトリガーとして、すなわち、エンコーダ１３６ａからの信号をトリガーとして、図８（Ｂ）に示すように、第１湾曲部３４の湾曲角度を９０度よりも小さくし、真っ直ぐの状態に近づけるようにモータ６４に信号を入力する。このため、第１湾曲部３４の先端が管孔ＬＩの奥側に移動することをＵＰＤ装置１２２で検出でき、かつ、モニタ１８の表示によっても確認できる。
【００９８】
そして、図８（Ｃ）に示すように、第２湾曲部３６の湾曲角度を大きくして、第１湾曲部３４の先端が動かない状態とする。
【００９９】
このような制御が繰り返されて、第２湾曲部３６の湾曲角度を大きくしつつ、第１湾曲部３４を屈曲部Ｆａに対して奥側に移動させる。
【０１００】
この実施形態によれば、屈曲部Ｆａを通過したタイミングで第２湾曲部３６を湾曲させることができ、第２湾曲部３６の湾曲駆動を停止させると同時に第１湾曲部３４を逆方向に湾曲させることができる。
【０１０１】
次に、第４実施形態について図１７及び図１８を用いて説明する。この実施の形態は第１から第３実施形態の変形例であって、第１から第３実施形態で説明した部材と同一の部材には同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。
上述した第１から第３実施形態では、内視鏡システム１０は、内視鏡１２とは別に、光源１４、ビデオプロセッサ１６、モニタ１８とを有するものとして説明した。この実施形態では、内視鏡（医療装置）２１０自体が光源やビデオプロセッサの機能を有するとともに、モニタ１８を有する場合について簡単に説明する。
【０１０２】
図１７に示すように、この実施形態に係る内視鏡（医療装置）２１０は、モニタ１８と、モニタ１８が配設された操作部２２と、被検体となる体腔内の被検部位に向けて挿入される挿入部２４とを備えている。なお、この実施形態に係る内視鏡２１０の挿入部２４の第１湾曲部３４は説明の簡単のため、２方向（Ｕ方向及びＤ方向）に湾曲するものとして説明する。
図１８に示すように、操作部２２の内部には、モニタ１８、観察光学系２８、及び、照明光学系３０、更には第１湾曲駆動機構及び第２湾曲駆動機構を制御可能な制御部２２０が配設されている。
【０１０３】
図１７に示すように、操作部２２には、湾曲操作レバー２４２が配設されている。湾曲操作レバー２４２の回動軸２４２ａは、操作部２２を図１７中の左右方向に貫通するように配設されている。この回動軸２４２ａは、操作部２２の内部で操作ワイヤ４２が巻回されたドラム４８（図２参照）に固定されている。このため、第１実施形態で説明したように、湾曲操作レバー２４２の回動量はポテンショメータ５６により検知され、第１湾曲部３４が無負荷状態では、湾曲操作レバー２４２の回動量が第１湾曲部３４の湾曲角度に一致する。
【０１０４】
図１８に示すように、内視鏡１２の挿入部２４及び操作部２２には、観察光学系２８及び照明光学系３０が配設されている。
照明光学系３０は、光源２９２と、ライトガイド２９４と、照明窓２９６とを備えている。観察光学系２８は、観察窓３０２と、対物レンズ３０４と、イメージガイド３０６と、結像レンズ３０８と、例えばＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子３１０とを備えている。
図１（Ｂ）及び図１８に示すように、照明窓２９６及び観察窓３０２は、先端硬質部３２に固定されている。図１８に示すように、照明窓２９６の基端側には、ライトガイド２９４の先端が先端硬質部３２に固定されている。観察窓３０２の基端には対物レンズ３０４が先端硬質部３２に固定されている。さらに、対物レンズ３０４の基端側には、イメージガイド３０６の先端が先端硬質部３２に固定されている。そして、ライトガイド２９４及びイメージガイド３０６は、湾曲部３４，３６及び管状部３８を通して操作部２２に向かって延出されている。
例えばＬＥＤ等の光源２９２は、操作部２２の内部に固定されている。光源２９２は、後述する給電制御回路３３６に接続されている（図２参照）。
【０１０５】
結像レンズ３０８及び撮像素子３１０は、操作部２２の内部に配設されている。結像レンズ３０８は、イメージガイド３０６の基端に固定されている。さらに、結像レンズ３０８による観察像の結像位置には、撮像素子３１０が固定されている。このとき、観察窓３０２、対物レンズ３０４、イメージガイド３０６、結像レンズ３０８及び撮像素子３１０は光学的に接続されている。したがって、照明窓２９６から出射され、被検体を照明した光の反射光は、観察窓３０２、対物レンズ３０４、イメージガイド３０６、結像レンズ３０８を通して撮像素子３１０により撮像される。そして、後述する撮像素子制御回路３４２で画像処理されて観察像（内視鏡像）が得られる。
そして、図１８に示すように、操作部２２には、制御部２２０が配設されている。制御部２２０は、略直方体形状（箱型）をした装置本体（筐体）３２２により外枠が形成されている。そして、装置本体３２２の外表面には、内視鏡画像を表示するモニタ１８が配設されている。
【０１０６】
さらに、装置本体３２２は、その内部に、バッテリ３３４と、給電制御回路３３６と、内部メモリ等の記録媒体（図示せず）を有する記録制御回路３３８と、表示素子制御回路３４０と、処理回路である撮像素子制御回路３４２と、上述した実施形態で説明した駆動制御部７４を有する。駆動制御部７４は、操作部２２の内部でポテンショメータ５６、モータ６４及びエンコーダ６６に対して電気的に接続されている。
【０１０７】
バッテリ３３４は、給電制御回路３３６に接続されている。給電制御回路３３６は、モニタ１８と、記録制御回路３３８と、表示素子制御回路３４０と、撮像素子制御回路３４２とに接続されている。給電制御回路３３６は、上述した光源２９２や撮像素子３１０にも電気的に接続され、これらに電力を供給する。
【０１０８】
給電制御回路３３６は、バッテリ３３４から供給された電力を、光源２９２と撮像素子３１０とモニタ１８と記録制御回路３３８と表示素子制御回路３４０と撮像素子制御回路３４２との各々に対し、各回路に対応した駆動電力を出力する。
【０１０９】
給電制御回路３３６は、モニタ１８のように装置本体３２２の外部に配置された電源スイッチ３５２を含んで構成されており、電源スイッチ３５２の操作により内視鏡２１０の全体の電源のオン／オフが行われる。バッテリ３３４には、繰り返し充電して使用することができるニ次電池が用いられることが好ましい。
【０１１０】
表示素子制御回路３４０は、記録制御回路３３８、あるいは撮像素子制御回路３４２からの信号を映像化して、モニタ１８に内視鏡画像を表示させる。また、記録制御回路３３８は、給電制御回路３３６へ、各種スイッチからの信号入力に応じて、光源２９２、撮像素子３１０及び撮像素子制御回路３４２に対し、電力供給の指示信号を供給する。
【０１１１】
撮像素子３１０により撮像された被検部位の観察像は、撮像素子３１０から撮像素子制御回路３４２に出力される。撮像素子制御回路３４２は、撮像素子３１０によって撮像された被検部位の観察像を信号化して、記録制御回路３３８及び表示素子制御回路３４０に出カする。
【０１１２】
次に、このように構成された本実施形態に係る内視鏡２１０の作用について説明する。
内視鏡２１０の電源スイッチ３５２をオンにする。内視鏡２１０は、電源スイッチ３５２がオンにされると、制御部２２０のバッテリ３３４から給電制御回路３３６を通してそれぞれ電力が供給される。
【０１１３】
制御部２２０が、静止画記録待機状態となると、給電制御回路３３６から光源２９２に電力が供給されるとともに、撮像素子３１０等にも電力が供給される。
【０１１４】
バッテリ３３４から給電制御回路３３６を通して光源２９２を発光させた照明光は、ライトガイド２９４の基端に入射され、ライトガイド２９４の先端に導かれ、ライトガイド２９４の先端に配置された照明窓２９６を通して出射され、体腔内の被検部位の所望の範囲が照明される。
【０１１５】
照明光により照射された被検部位Ｓからの反射光は、先端硬質部３２に設けられた観察窓３０２及び対物レンズ３０４により観察像が形成される。そして、この観察像がイメージガイド３０６の他端に入射された後、イメージガイド３０６の一端まで伝達される。その後、反射光による観察像は、イメージガイド３０６の一端から、操作部２２内に設けられた結像レンズ３０８を介して、撮像素子３１０上に結像される。このため、撮像素子制御回路３４２により制御されている撮像素子３１０により観察像が撮像される。
【０１１６】
観察像は、撮像素子３１０から撮像素子制御回路３４２、表示素子制御回路３４０、モニタ１８の順に伝達され、モニタ１８にリアルタイムに表示される。
【０１１７】
そして、この実施形態に係る内視鏡２１０は、第１実施形態で説明したように第１湾曲部３４をＵ方向又はＤ方向に所定角度（例えば９０度）を超える状態に湾曲させた時点をトリガーとして駆動制御部７４がモータ６４に信号を出力して第２湾曲部３６を第１湾曲部３４の湾曲方向と同じ方向に湾曲させるようにすることができる。
【０１１８】
また、この実施形態に係る内視鏡２１０は、第２実施形態で説明したように、挿入部２４の第１湾曲部３４にＵＰＤコイル１２４ａ，１２４ｂ，１２４ｃ，…を配置し、内視鏡２１０とは別にＵＰＤ装置１２２を配置して、第１湾曲部３４の位置、向き、姿勢等をリアルタイム検出して、その情報をモニタ１８に表示できるようにしても良い。また、表示素子制御回路３４０と撮像素子制御回路３４２との間に画像処理部１１２が配設され、又は、表示素子制御回路３４０と撮像素子制御回路３４２との一方に画像処理部１１２を含むことが好ましい。
そうすると、第２実施形態で説明したように、第１湾曲部３４を所定角度湾曲させた時点で制御部２２０により画像処理を行って暗部Ｓを検出できれば、第２湾曲部３６を第１湾曲部３４の湾曲方向に湾曲させ、暗部Ｓが検出されなければ、第２湾曲部３６の形状をそのまま維持するようにする。
そして、第１湾曲部３４がＵ方向又はＤ方向に所定角度湾曲している際に、画像処理部１１２の画像処理により暗部Ｓが検出されると、前回の画像処理時に暗部Ｓが検出されなかったことを条件に、第２湾曲部３６を第１湾曲部３４の湾曲方向と同じ方向に湾曲させる。
【０１１９】
また、第３実施形態で説明したように、第１湾曲部３４を湾曲させるための駆動力を発生させるためにモータ１３４ａ，１３４ｂを用いることも好ましい。
【０１２０】
このように、内視鏡システム（医療装置）１０は、内視鏡の外部に種々の装置を接続するだけでなく、内視鏡２１０の内部に種々の装置を有するものを含む。すなわち、上述した第１から第３実施形態では内視鏡システム（医療装置）１０を用いた実施形態について説明したが、この実施形態で説明した内視鏡２１０においても、同様の作用及び効果を得ることができる。
【０１２１】
これまで、いくつかの実施の形態について図面を参照しながら具体的に説明したが、この発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で行なわれるすべての実施を含む。
【符号の説明】
【０１２２】
１０…内視鏡システム（医療装置）、１２…内視鏡、１４…光源装置、１６…ビデオプロセッサ、１８…モニタ、２２…操作部、２４…挿入部、２６…ユニバーサルコード、２６ａ…コネクタ部、２８…観察光学系、３０…照明光学系、３２ａ…チャンネル、３２…先端硬質部、３４…第１湾曲部、３６…第２湾曲部、３４ａ，３６ａ…湾曲管、３８…管状部、４２，４４…アングルワイヤ、４６，４８…ドラム、５２…第１アングルノブ、５４…第２アングルノブ、５６…ノブ位置検知用ポテンショメータ（検知部）、６２…ドラム、６４…モータ、６６…エンコーダ、７２…モータ電源、７４…駆動制御部（制御部）、８２…電流測定部、８４…電圧設定部、９０…ＣＰＵ、９２…抵抗値測定部、９４…パルスカウント処理部、９６…トルク算出部、９８…閾値入力部（設定部）、１００…記憶部。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、管孔内に挿入される挿入部を有する医療装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１及び特許文献２には、例えば腸管の形状に追従させるように第１湾曲部の後端に第２湾曲部を設け、第２湾曲部の湾曲角度をモータで制御しながら駆動させる内視鏡が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２１７９２９号公報（２つの湾曲部）
【特許文献２】特開２００２−１７７２００号公報（２つの湾曲部）
【特許文献３】特開２００３−９３３２８号公報（管孔暗部の検出）
【特許文献４】特開２００９−０３４４２１号公報（モニタ一体型内視鏡）
【特許文献５】国際公開第２００８／１５５８２８号パンフレット（ＵＰＤ装置）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１及び特許文献２に開示された内視鏡の第２湾曲部を駆動させる場合、その開始タイミング、停止タイミング等について、内視鏡の操作者の意図通りに動かない場合がある。このため、管孔に対する挿入部の挿入性の向上が望まれている。
【０００５】
この発明は、管孔に対する挿入部の挿入性を向上させることが可能な医療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】
【０００６】
上記課題を解決するために、この発明に係る医療装置は、第１湾曲部と、前記第１湾曲部の基端側に設けられた第２湾曲部とを有し、屈曲部を有し得る管孔内に挿入可能な細長の挿入部と、前記第１湾曲部を湾曲させる湾曲操作入力部を有する第１湾曲駆動機構と、前記第２湾曲部を湾曲させる第２湾曲駆動機構と、前記第１湾曲部が前記第１湾曲駆動機構により湾曲しているときに、前記第１湾曲部の湾曲角度が所定角度を超えたことを検知する検知部と、前記検知部に接続され、前記所定角度を設定可能な設定部を有し、前記第１湾曲部の湾曲角度が前記所定角度を超えたことを前記検知部で検知した時点で、前記第２湾曲駆動機構により前記第２湾曲部を湾曲させる信号を前記第２湾曲駆動機構に出力する制御部とを有することを特徴とする。
医療装置は、第１湾曲部を例えばＵ方向又はＤ方向に設定部で設定した所定角度（例えば９０度）に湾曲させた時点をトリガーとして、制御部から第２湾曲部を第１湾曲部と同じ方向に湾曲させるように第２湾曲駆動機構に信号を送ることができる。第２湾曲部の湾曲開始タイミングを第１湾曲部３４が設定部で設定した所定角度（例えば９０度）を超える状態に湾曲した時点に規定することによって、内視鏡の操作者が第２湾曲部の湾曲開始タイミングを容易に予想することができる。したがって、挿入部を奥側に押し込むタイミング等を取り易くすることができ、管孔に対する挿入部の挿入性を向上させることができる。このため、内視鏡の操作性も向上させることができる。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、管孔に対する挿入部の挿入性を向上させることが可能な医療装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】（Ａ）は第１から第３実施形態に係る内視鏡システム（医療装置）を示す概略図、（Ｂ）は図１（Ａ）中の内視鏡システムの内視鏡の挿入部の先端硬質部の先端を矢印１Ｂ方向から観察した状態を示す概略的な正面図。
【図２】第１実施形態に係る内視鏡システムの内視鏡の挿入部の第１湾曲部と操作部の第１及び第２ドラムとの関係、第２湾曲部と操作部の第３ドラムとの関係を示す概略図。
【図３】（Ａ）は第１から第３実施形態に係る内視鏡システムの内視鏡、又は、第４実施形態に係る内視鏡の操作部の第１ドラムを回転させたときに第１湾曲部を湾曲させた状態を示し、（Ｂ）は内視鏡の操作部の第３ドラムを回転させたときに第２湾曲部を湾曲させた状態を示す概略図。
【図４】第１から第３実施形態に係る内視鏡システムの内視鏡、又は、第４実施形態に係る内視鏡の挿入部と操作部との間に配置されるワイヤの状態を示し、（Ａ）は第２湾曲部が真っ直ぐの状態の概略図、（Ｂ）は第２湾曲部がＵ方向に湾曲した状態を示す概略図。
【図５】第１実施形態に係る内視鏡システムの駆動制御部と駆動制御により制御される部材との関係を示す概略的なブロック図。
【図６】第１実施形態に係る内視鏡システムを用いて挿入部の先端を曲がりくねった管孔の手前側から奥側に向かって挿入していく際のフローチャート。
【図７】第１から第３実施形態に係る内視鏡システム、又は、第４実施形態に係る内視鏡を用いて、内視鏡の挿入部を大腸の奥側（小腸や胃側）に向かって挿入する際の挿入部の動作を示す概略図であり、時間経過とともに（Ａ）から（Ｇ）に向かって作業を行うことを示す概略図。
【図８】第１から第３実施形態に係る内視鏡システム、又は、第４実施形態に係る内視鏡を用いて、内視鏡の挿入部を大腸の奥側（小腸や胃側）に向かって挿入する際の挿入部の動作を示す概略図であり、第１及び第２湾曲部を湾曲させた状態から時間経過とともに（Ａ）から（Ｃ）に向かって作業を行うことを示す概略図。
【図９】第１実施形態の第１変形例に係る内視鏡システムを用いて挿入部の先端を曲がりくねった管孔の手前側から奥側に向かって挿入していく際のフローチャート。
【図１０】第２実施形態に係る内視鏡システムの内視鏡の挿入部の第１湾曲部と操作部の第１及び第２ドラムとの関係、第２湾曲部と操作部の第３ドラムとの関係を示す概略図。
【図１１】第２実施形態に係る内視鏡システムの駆動制御部と駆動制御により制御される部材との関係を示す概略的なブロック図。
【図１２】第２実施形態に係る内視鏡システムの観察光学系により撮像され、モニタに表示された観察像に、駆動制御部に接続された画像処理部により中央側にある矩形範囲を表示した状態を示す概略図。
【図１３】第２実施形態に係る内視鏡システムを用いて、内視鏡の挿入部を大腸の奥側（小腸や胃側）に向かって挿入する際の挿入部の動作を示す概略図であり、（Ａ）は管孔の奥側の挿入方向を探すために第１湾曲部を適宜に湾曲させた状態を示す概略図、（Ｂ）は第１湾曲部を９０度湾曲させたときに画像処理部により観察像に暗部が抽出された状態を示す概略図、（Ｃ）は第１湾曲部の湾曲方向と同じ方向に第２湾曲部を湾曲させている状態を示す概略図。
【図１４】第２実施形態の第１変形例に係る内視鏡システムを用いて挿入部の先端を曲がりくねった管孔の手前側から奥側に向かって挿入していく際のフローチャート。
【図１５】第３実施形態に係る内視鏡システムの内視鏡の挿入部の第１湾曲部と操作部の第１及び第２ドラムとの関係、第２湾曲部と操作部の第３ドラムとの関係を示す概略図。
【図１６】第３実施形態に係る内視鏡システムの駆動制御部と駆動制御により制御される部材との関係を示す概略的なブロック図。
【図１７】第４実施形態に係る内視鏡（医療装置）を示す概略図。
【図１８】第４実施形態に係る内視鏡の内部構造を示す概略的なブロック図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながらこの発明を実施するための形態について説明する。
第１の実施の形態について図１から図８を用いて説明する。
【００１０】
図１（Ａ）に示すように、本発明の第１実施形態に係る内視鏡システム（医療装置）１０は、内視鏡（内視鏡本体）１２と、内視鏡１２に着脱自在に接続され、この内視鏡１２の照明光学系３０に光学的に接続され照明光を供給する光源１４と、内視鏡１２に着脱自在に接続され内視鏡１２の観察光学系２８を制御すると共にこの観察光学系２８から得られた信号を処理して標準的な映像信号を出力するビデオプロセッサ１６と、ビデオプロセッサ１６で信号処理して得られた内視鏡画像を表示するモニタ１８とを有する。ビデオプロセッサ１６には、図示しない画像記録装置などを接続可能である。なお、内視鏡１２とは別体の光源１４の代わりに、照明光学系３０の一部としてＬＥＤ等の小型光源を内視鏡１２の内部に内蔵しても良い。
【００１１】
内視鏡１２は、術者に把持されて後述する第１湾曲部３４の湾曲操作などが可能な操作部（内視鏡本体）２２と、操作部２２から延出され後述する管孔ＬＩ（図７に示す大腸の腸管にも同じ符号を付す）内の被検体（観察対象部位）に挿入される細長の挿入部２４と、操作部２２の側面より延設され、観察光学系２８に接続する信号ケーブルや光源１４からの照明光を伝達するライトガイドなどを内蔵したユニバーサルコード２６と、このユニバーサルコード２６の端部に設けられ、光源１４及びビデオプロセッサ１６に着脱自在に接続されるコネクタ部２６ａとを有する。すなわち、挿入部２４の基端部には操作部２２が設けられて、操作部２２からユニバーサルコード２６が延出されている。
なお、操作部２２及び挿入部２４の内部には、図１（Ｂ）に示す観察光学系（撮像手段）２８及び照明光学系（照明手段）３０（具体的には第４実施形態参照）、更には図示しない処置具等を挿通するチャンネル３２ａが配設されている。
【００１２】
挿入部２４は、その先端に設けられた先端硬質部３２と、この先端硬質部３２の後端側に設けられ操作部２２の操作により湾曲自在の第１湾曲部３４と、この第１湾曲部３４の後端側に設けられた湾曲自在の第２湾曲部３６と、第２湾曲部３６の後端側に設けられ軟性で管状の部材により形成される長尺で可撓性を有する管状部３８とを有する。すなわち、先端硬質部３２、第１湾曲部３４、第２湾曲部３６及び管状部３８が、その先端側から基端側に向かって順に連設されて挿入部２４が形成されている。
操作部２２及び挿入部２４には、図１８に示すように、観察光学系２８として、観察窓３０２、対物レンズ３０４、（イメージガイド３０６、）結像レンズ３０８、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子３１０及びこの撮像素子３１０を駆動するための回路基板などが組み込まれた撮像素子制御回路３４２が内蔵されている。また、操作部２２及び挿入部２４には照明光学系３０として、光源１４から出射される照明光を伝達するライトガイド２９４、及び、照明窓２９６が内蔵されている。なお、対物レンズ３０４は例えば対物レンズ群として、イメージガイド３０６及び結像レンズ３０８を含んでいても良い。
そして、先端硬質部３２の先端面から出射させた照明光を被検体に照射して、照明した被検体を観察光学系２８の撮像素子３１０で撮像して光電変換し、観察光学系２８に接続されたビデオプロセッサ１６で画像処理して、モニタ１８に被検体の像（内視鏡像）を表示させることができる。
なお、モニタ１８の上側は内視鏡１２の挿入部２４の後述する第１湾曲部３４の上側（Ｕ方向）に対応し、下側は第１湾曲部３４の下側（Ｄ方向）に対応し、右側は第１湾曲部３４の右側（Ｒ方向）に対応し、左側は第１湾曲部３４の左側（Ｌ方向）に対応する。
【００１３】
上述したように、本実施形態では、内視鏡１２の挿入部２４は、先端硬質部３２に近接する第１湾曲部３４と、管状部３８に近接する第２湾曲部３６との、２つの湾曲部３４，３６を有する。
図２に示す第１湾曲部３４及び第２湾曲部３６は、それぞれ公知の複数の湾曲駒で形成された湾曲管（第１及び第２湾曲駆動機構）３４ａ，３６ａと、湾曲管３４ａ，３６ａの外側に配設されたブレードと、ブレードの外側に配設された外皮とを有する。第１湾曲部３４の湾曲管３４ａの先端には、第１湾曲部３４の各湾曲方向に対応して例えば４本のアングルワイヤ（第１湾曲駆動機構）４２（Ｕ，Ｄ，Ｒ，Ｌ）が固定されている。また、第２湾曲部３６の湾曲管３６ａの先端にも例えば２本のアングルワイヤ（第２湾曲駆動機構）４４（Ｕ’，Ｄ’）が固定されている。このため、第１湾曲部３４を第１及び第２方向として上下（ＵＰ／ＤＯＷＮ）方向（図２中にＵ，Ｄで示す）及び第３及び第４方向として左右（ＲＩＧＨＴ／ＬＥＦＴ）方向（図２中にＲ，Ｌで示す）に湾曲させることが可能であり、第２湾曲部３６を第１及び第２方向として上下方向に湾曲させることが可能である。
【００１４】
図２に示すように、第１湾曲部３４を上下方向に湾曲させる２本のアングルワイヤ４２（Ｕ，Ｄ）は操作部２２の内部の第１ドラム（第１湾曲駆動機構）４６に巻回されて固定されている。第１湾曲部３４を左右方向に湾曲させる２本のアングルワイヤ４２（Ｒ，Ｌ）は操作部２２の内部の第２ドラム４８に巻回されて固定されている。第１及び第２ドラム４６，４８は同一軸上に配置されている。操作部２２の外部には、第１ドラム４６を回動させる第１アングルノブ（湾曲操作入力部）５２と、第２ドラム４８を回動させる第２アングルノブ５４とが配設されている。第１及び第２アングルノブ５２，５４は同一軸上に配置されている。また、これら第１及び第２ドラム４６，４８、並びに、第１及び第２アングルノブ５２，５４は同一軸上に配置されている。そして、第１アングルノブ５２をその軸周りに回転させると、第１ドラム４６が同一軸周りに第１アングルノブ５２と同じ角度だけ回転し、第２アングルノブ５４をその軸周りに回転させると、第２ドラム４８が同一軸周りに第２アングルノブ５４と同じ角度だけ回転する。湾曲管３４ａ、ワイヤ４２、第１ドラム４６、第１アングルノブ５２は第１湾曲部３４を湾曲させる第１湾曲駆動機構を形成する。
なお、この実施形態では、第１湾曲部３４が真っ直ぐの状態となる位置を第１アングルノブ５２の初期位置（ニュートラル位置）として規定するとともに、第２湾曲部３６が真っ直ぐの状態となる位置をモータ６４の初期位置（ニュートラル位置）として規定する。そして、第１アングルノブ５２のＵ方向（プラス方向）及びＤ方向（マイナス方向）の回転可能角度、第１及び第２湾曲部３４，３６のＵ方向及びＤ方向の湾曲可能角度ψは対称であることが好ましい。特に、第１アングルノブ５２の回転可能角度ψ及び第１湾曲部３４の湾曲可能角度ηは、Ｕ方向及びＤ方向ともに、第１湾曲部３４が真っ直ぐの状態（初期状態）η０から例えばそれぞれ１８０度程度であることが好ましい。第２アングルノブ５４の回転可能角度及び第１湾曲部３６の湾曲可能角度は、Ｒ方向及びＬ方向ともに、第１湾曲部３４が真っ直ぐの状態（初期状態）から例えばそれぞれ１６０度程度であることが好ましい。また、第２湾曲部３６の湾曲可能角度（最大湾曲角度）θは、Ｕ方向及びＤ方向ともに、第２湾曲部３６が真っ直ぐの状態（初期状態）θ０から例えばそれぞれ１２０度程度であることが好ましく、第２湾曲部３６の湾曲速度の絶対値｜Ｖ０｜は例えば３０度／秒程度で一定であることが好ましい。
【００１５】
第１ドラム４６には第１ドラム４６の回転位置を検知する検知部（検出部）としてのノブ位置検知用ポテンショメータ（入力量検出部）５６が取り付けられている。このポテンショメータ５６は操作部２２の内部に配置されている。第１アングルノブ５２の初期位置（第１湾曲部３４が真っ直ぐの位置）に合わせてポテンショメータ５６の初期設定をすることにより、このポテンショメータ５６は、第１ドラム４６の回転量、すなわち、第１アングルノブ５２の回転位置（回転角度）ψを検出することができる。このため、ポテンショメータ５６は、第１アングルノブ（第１湾曲操作入力部）５２に入力された湾曲操作量を湾曲操作入力量として検出する。そして、図３（Ａ）に示す第１アングルノブ５２の回転量ψ、すなわち第１ドラム４６の回転量ψと、第１湾曲部３４のＵ方向及びＤ方向の湾曲量（湾曲角度）ηとは略対応している。このため、ポテンショメータ５６を用いることによって、第１アングルノブ５２の回転量に基づいて第１湾曲部３４のＵ方向及びＤ方向の湾曲状態を推定し、すなわち、湾曲角度を検知することができる。
このため、ポテンショメータ５６は第１湾曲部３４が第１湾曲駆動機構により湾曲しているときに、第１湾曲部５６の湾曲角度がある設定角度（所定角度）を超えたことを検知する検知部として機能する。
【００１６】
図２に示すように、第２湾曲部３６をＵ方向及びＤ方向に湾曲させる２本のアングルワイヤ４４（Ｕ’，Ｄ’）は操作部２２の内部の第３ドラム（第２湾曲駆動機構）６２に巻回されて固定されている。第３ドラム６２にはモータ（駆動部）６４、及び、モータ（第２湾曲駆動機構）６４の回転量（回転角度）ω（図３（Ｂ）参照）を検知するエンコーダ（回転位置検知部）６６が配置されている。モータ６４は第２湾曲部３６を湾曲させるための駆動力を発生する。したがって、湾曲管３６ａ、ワイヤ４４、第３ドラム６２及びモータ６４は第２湾曲部３６を湾曲させる第２湾曲駆動機構を形成する。
なお、図１及び図２では、モータ６４及びエンコーダ６６は操作部２２の外部に一部が突出するように描いたが、操作部２２の内部に配置されていることも好ましい。また、モータ６４は操作部２２の内部ではなく、挿入部２４の内部に配置されていることも好ましい。
【００１７】
図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、第２アングルワイヤ４４（Ｕ’，Ｄ’）には、予めたるみ（ｓａｇ）４４ａ，４４ｂを持たせてある。ワイヤ４４のたるみ量は図４（Ａ）に示す第３ドラム６２及びモータ６４が中立位置にある状態（第２湾曲部３６が真っ直ぐの状態）から、図４（Ｂ）に示すようにモータ６４を回転させてドラム６２を回転させ、第２湾曲部３６をＵ方向の最大湾曲角度まで湾曲させても、ワイヤ４４（Ｕ’，Ｄ’）に僅かにたるみ４４ａ，４４ｂが残っている程度であることが好ましい。
【００１８】
曲がった状態の第２湾曲部３６が管孔ＬＩの壁面（例えば体壁）に触れていても、ワイヤ４４（Ｕ’，Ｄ’）に十分なたるみ４４ａ，４４ｂがあるため、たるみ４４ａ，４４ｂの分だけ第２湾曲部３６をＵ方向に更に湾曲させ、又はＵ方向への湾曲量を減少させることができるので、第２湾曲部３６を湾曲させた状態でも遊びがあり、第２湾曲部３６を無理に逆方向に湾曲させることがない。したがって、管孔ＬＩの内壁に大きな力を加えることがない。図示しないが、このような構造は第１湾曲部３４及びワイヤ４２でも同様であることが好ましい。
【００１９】
例えばビデオプロセッサ１６の内部には、図５に示すモータ電源（トルク量検知部、張力検知部）７２が配置されている。例えばビデオプロセッサ１６の内部には、さらに、ポテンショメータ５６、モータ６４、エンコーダ６６及びモータ電源７２を制御する図５に示す駆動制御部（制御部）７４が配置されている。モータ電源７２や駆動制御部７４がビデオプロセッサ１６に配設されている場合、これらモータ電源７２及び駆動制御部７４は、ユニバーサルコード２６を介してポテンショメータ５６、モータ６４及びエンコーダ６６に対して電気的に接続される。
なお、これらモータ電源７２は、詳しくは第４実施形態で説明するが、ビデオプロセッサ１６の内部に限らず、例えば内視鏡１２、光源１４、モニタ１８のいずれに設けられていることも好適である。
すなわち、内視鏡１２自体が駆動制御部７４を備えていても良いし、内視鏡１２の外部に駆動制御部７４が配設されていても良い（内視鏡システム１０が駆動制御部７４を備えていれば良い）。以下、本実施形態では、内視鏡１２自体、及び、内視鏡１２以外の内視鏡システム１０の機器のいずれに駆動制御部７４が配置されていても良いものとして説明する。そして、内視鏡１２に駆動制御部７４が接続されている場合とは、内視鏡１２自体が駆動制御部７４を有する場合と、内視鏡１２の外部に駆動制御部７４が配設されている場合とを含む。
同様に、内視鏡１２自体がモータ電源７２を備えていても良いし、内視鏡１２の外部にモータ電源７２が配設されていても良い（内視鏡システム１０がモータ電源７２を備えていれば良い）。以下、本実施形態では、内視鏡１２自体、及び、内視鏡１２以外の内視鏡システム１０の機器のいずれにモータ電源７２が配置されていても良いものとして説明する。そして、内視鏡１２にモータ電源７２が接続されている場合とは、内視鏡１２自体がモータ電源７２を有する場合と、内視鏡１２の外部にモータ電源７２が配設されている場合とを含む。
【００２０】
モータ電源７２は、モータ６４に流される電流Ｉを測定する電流測定部８２と、モータ６４に加える電圧を設定する電圧設定部８４とを有する。
駆動制御部７４は、ＣＰＵ９０と、ポテンショメータ５６の抵抗値を測定する抵抗値測定部（湾曲角取得部）９２と、エンコーダ６６のパルスをカウントするカウント処理部９４と、モータ６４の発生トルクＴを算出するトルク算出部（トルク量検知部）９６と、閾値入力部（設定部）９８と、記憶部１００とを有する。
抵抗値測定部９２、カウント処理部９４、トルク算出部９６、閾値入力部９８及び記憶部１００はＣＰＵ９０に電気的に接続されて制御される。また、モータ６４はＣＰＵ９０に電気的に接続されて制御される。
このため、駆動制御部７４の抵抗値測定部９２で、ポテンショメータ５６の抵抗値を測定することによって、第１アングルノブ５２のＵ方向及びＤ方向の操作量、すなわち入力量（回転角度）ψを得ることができ、第１湾曲部３４のＵ方向及びＤ方向の湾曲量（湾曲角度）をそれぞれ推定することができる。したがって、駆動制御部７４の抵抗値測定部９２は第１湾曲駆動機構（アングルワイヤ４２及び第１ドラム４６）によって湾曲駆動された第１湾曲部３４の湾曲量を算出する湾曲量算出部として機能する。また、駆動制御部７４のカウント処理部９４で、エンコーダ６６のエンコーダパルスのカウントを処理してモータ６４の回転位置情報（回転角度）ωを得ることができる。
【００２１】
ここで、モータ６４の電流量からトルクＴを算出する場合、モータ６４に流れる電流Ｉと、モータ６４の出力トルクＴとの関係は、Ｔ＝ｋｍ・Ｉとして表わされる。ｋｍはトルク定数でモータ６４ごとに固有の値である。このため、駆動制御部７４は、モータ６４に流す電流Ｉを制御して、モータ６４が発生するトルクＴを算出できる。すなわち、駆動制御部７４は、モータ電源７２の電流測定部８２で測定した電流Ｉに基づいてトルクを算出し、モータ６４が発生しているトルクＴを得ることができる。
【００２２】
閾値入力部（閾値設定部）９８は、例えば後述する閾値角度ψ０，ψ１，ψ２，ψ３，ψ４を設定するのに用いられる。記憶部１００はこれら閾値角度ψ０，ψ１，ψ２，ψ３，ψ４を記憶するのに用いられるとともに、第１アングルノブ５２のＵ方向及びＤ方向の操作量（回転角度）ψ、モータ６４の回転位置情報（回転角度）ω等を記憶することができる。
【００２３】
なお、この実施形態では、駆動制御部７４は、閾値角度ψ１，ψ３の絶対値が９０度を超えた時点、すなわち、第１湾曲部３４の湾曲角度が９０度を超えた時点で第１湾曲部３４が管孔ＬＩの屈曲部Ｆａを通過したと判断するものとする。
【００２４】
第１アングルノブ５２の回転角度ψと、第１湾曲部３４の湾曲角度ηとは対応する。モータ６４の回転角度ωと第２湾曲部３６の湾曲角度θとは対応する。
この実施形態では、第１アングルノブ５２の回転角度ψと、第１湾曲部３４の湾曲角度ηとは一致又は略一致するものとして説明する。例えば第１アングルノブ５２の回転角度ψを０度（真っ直ぐの状態）から例えば９０度に回転させた場合、第１湾曲部３４も真っ直ぐの状態（０度）から９０度湾曲する。また、例えば第１アングルノブ５２の回転角度ψを０度（真っ直ぐの状態）から例えば１２０度に回転させた場合、第１湾曲部３４も真っ直ぐの状態（０度）から１２０度湾曲する。
説明を簡単にするため、モータ６４の回転角度ωと第２湾曲部３６の湾曲角度θとは一致又は略一致するものとする。駆動制御部７４が例えばモータ６４を制御して第３ドラム６２の回転角度ωを０度から例えば９０度に回転させた場合、第２湾曲部３６も真っ直ぐの状態から９０度湾曲する。
【００２５】
そして、外力が無負荷状態で第２湾曲部３６が真っ直ぐの直線状態（ニュートラル状態）θ０の内視鏡１２のモータ６４の回転位置を計測し、これを中立位置ω０として設定する。予め、外力が無負荷状態で直線状態の第２湾曲部３６をニュートラル状態（角度θ０）に対してＵ方向に目標湾曲角度θ１（例えば１２０度）だけ湾曲させるために必要なトルクＴｕ０を計測するとともに、Ｄ方向に目標湾曲角度θ２（例えば−１２０度）だけ湾曲させるために必要なトルクＴｄ０を計測する。そして、このとき計測したトルクＴｕ０，Ｔｄ０を駆動制御部７４の記憶部１００に記憶させる。角度θ１（１２０度），θ２（−１２０度）は、例示であって、第２湾曲部３６の回動可能角度の範囲内で、閾値入力部９８で適宜に設定できる。
また、予め、外力が無負荷状態で直線状態の第２湾曲部３６をニュートラル状態（角度θ０）に対してＵ方向に角度θ１（例えば１２０度）だけ湾曲させるために必要な時間Δｔｕ０を計測するとともに、Ｄ方向に角度θ２（例えば−１２０度）だけ湾曲させるために必要な時間Δｔｄ０を計測する。このとき、第２湾曲部３６の湾曲角度がニュートラル状態（角度θ０）から角度θ１（例えば１２０度）に至るまでの各角度における時間を計測しておく。
【００２６】
なお、モータ６４に例えばトルクＴｕ０を発生させるために、モータ電源７２の電圧を設定する。そのような目的に利用される設定手法として、ＰＩＤ制御がある。ＰＩＤ制御は、フィードバック制御の一種であり、入力値の制御を、出力値と目標値との偏差、その積分、及び微分の３つの要素によって行う方法である。本実施形態では、モータ電源７２の電圧情報を入力値とし、現在モータ６４が発生しているトルク情報を出力値とし、駆動制御部７４内で導出されたトルク情報を目標値としてＰＩＤ制御を適用し、モータ電源７２に与える電圧情報を導出する。すなわち、目標とするモータ６４のトルクＴの発生を、モータ電源７２の電圧の制御により実現する。
また、後述するように、速度Ｖ０で第２湾曲部３６を中立位置（初期位置）θ０に向かわせる場合、モータ電源７２の電圧情報を入力値とし、モータ６４の回転位置情報から得られるモータ６４の回転速度を出力値とし、駆動制御部７４内で導出された速度情報を目標値として、ＰＩＤ制御を適用し、モータ電源７２に与える電圧情報を導出することにより実現する。
なお、モータ６４の回転速度は、モータ６４の回転位置情報の時間差分により算出した値を利用する。モータ回転速度Ｖ＝Ｘ（ｔ２）−Ｘ（ｔ１），ｔ２＞ｔ１である。ここで、Ｘ（ｔ２）は時刻ｔ２でのモータ６４の回転位置、Ｘ（ｔ１）は時刻ｔ１でのモータ６４の回転位置である。
【００２７】
以下、本実施形態に係る内視鏡システム１０を用いて、第１湾曲部３４が所定の湾曲状態のときに、第２湾曲部３６を第１湾曲部３４の湾曲方向と同じ方向に第２湾曲駆動機構であるモータ６４、第３ドラム６２、ワイヤ４４及び湾曲管３６ａを用いて湾曲させる動作を行う場合について図６に示すフローチャートを用いて説明する。ここでは、主に、第１及び第２湾曲部３４，３６を上方向（Ｕ方向）に動かす例について説明する。
まず、閾値入力部９８で閾値角度ψ０（例えば５度），ψ１（例えば９０度），ψ２（例えば２５度），ψ３（例えば−９０度），ψ４（例えば−２５度）を設定する。閾値角度ψ０は例えば０度から例えば１０度の間の任意の値であることが好ましい。
なお、本実施形態では、ポテンショメータ５６で検出される第１アングルノブ５２のＵ方向の角度ψの閾値角度ψ１を９０度として説明するが、閾値角度ψ１は９０度に限ることはなく、１００度や１２０度等、適宜に設定できるが、９０度以上であることが好ましい。また、閾値角度ψ２は２５度に限ることはなく、２０度や３０度等、適宜に設定できる。閾値角度ψ３，ψ４も適宜に設定できる。ただし、閾値角度ψ１は閾値角度ψ２よりも大きい角度とし、閾値角度ψ３は閾値角度ψ４よりも小さい角度とする。なお、閾値角度ψ３，ψ４はマイナスの値であるため、閾値角度ψ３の絶対値は、閾値角度ψ４の絶対値よりも大きい。
【００２８】
第１アングルノブ５２を初期位置からＵ方向又はＤ方向に回転させると、ポテンショメータ５６で第１アングルノブ５２の回転角度ψを得ることができる。そして、第１アングルノブ５２をＵ方向に回転させて、第１アングルノブ５２の回転角度ψの絶対値（｜ψ｜）が所定の閾値角度（例えば５度）ψ０以上となったとき、すなわち、第１湾曲部３４を湾曲させるための操作を行い始めたときに処理を開始する（Ｓ１）。ここで、このような処理の開始の判定は、ポテンショメータ（検知部）５６で検知した信号をポテンショメータ５６の抵抗値測定部９２、ＣＰＵ９０及び記憶部１００、すなわち駆動制御部７４が判定部として機能することにより行われる。以下に説明する判断（Ｓ２，Ｓ３，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ３’，Ｓ６’）も、ポテンショメータ５６の抵抗値測定部９２、ＣＰＵ９０及び記憶部１００、すなわち駆動制御部７４が判定部として機能することにより行われる。
【００２９】
駆動制御部７４は回転角度ψがプラスの値であればＵ方向に、マイナスの値であればＤ方向に第１アングルノブ５２を回転させ始めている、と判断できる（Ｓ２）。以下、回転角度ψがプラスの値である、Ｕ方向に第１アングルノブ５２を回転させる場合（ψ＞０）について説明する。
【００３０】
第１アングルノブ５２をＵ方向に回転させながら、ポテンショメータ５６で第１アングルノブ５２のＵ方向の回転角度ψを検知する。駆動制御部７４第１アングルノブ５２のＵ方向の回転角度ψが閾値角度ψ１（例えば９０度）以上であるか、閾値角度ψ１未満であるか判断し（Ｓ３）、角度ψ１未満である場合、第２湾曲部３６が外力を受けた場合であっても、ＣＰＵ９０からモータ６４に湾曲駆動信号を出力してモータ６４を制御して、速度Ｖ０で第２湾曲部３６を湾曲させて、すなわち、第２湾曲部３６にトルクＴｕ１を付加して第２湾曲部３６がニュートラル状態を維持しようとする（Ｓ４）。トルクＴｕ１は一定である必要はなく、トルクＴｕ１によって第２湾曲部３６がＵ方向に湾曲させられるのを防止するとともに、Ｄ方向に湾曲させられるのを防止できる。したがって、第１アングルノブ５２のＵ方向の回転角度が０度より大きく、例えば角度ψ１（例えば９０度）より小さい場合、外力を受けて第２湾曲部３６が湾曲させられたとしても、第２湾曲部３６は真っ直ぐの状態を維持しようとする。
【００３１】
駆動制御部７４はポテンショメータ５６で得た第１アングルノブ５２の回転角度ψが角度ψ１（例えば９０度）以上となった時点で、第１湾曲部３４が管孔ＬＩの屈曲部Ｆａを通過したと判断する。
すなわち、ポテンショメータ５６は、第１湾曲部３４を湾曲させているときに第１湾曲部３４の湾曲角度が９０度を超えたことを検知する。そして、駆動制御部７４は、ポテンショメータ５６で得られた信号に基づいて、第１湾曲部３４が管孔ＬＩの屈曲部Ｆａを通過したと判断する。
駆動制御部７４は、同時に、ＣＰＵ９０からモータ６４に湾曲駆動信号を出力してモータ６４に第２湾曲部３６をＵ方向に湾曲させるための一定のトルク（第２湾曲部３６をＵ方向に１２０度湾曲させるためのトルク）Ｔｕ０を発生させ続ける（Ｓ５）。
すなわち、第１湾曲部３４が所定角度（９０度）曲げられた時点で、第１アングルノブ５２に設けられたポテンショメータ５６は第１湾曲部３４が管孔ＬＩの屈曲部Ｆａを通過したものと検知する検知部として機能し、第２湾曲部３６を湾曲させるタイミングを規定する。このため、一定のトルクＴｕ０によって、第３ドラム６２及びワイヤ４４を介して第２湾曲部３６を第１湾曲部３４と同じＵ方向に湾曲させる。
【００３２】
一旦、第１アングルノブ５２の回転角度ψが角度ψ１（例えば９０度）以上となった後、第１アングルノブ５２の回転角度ψを減らしてもなお回転角度ψが角度ψ２（例えば２５度）以上である場合（Ｓ６）、駆動制御部７４はモータ６４により一定量のトルクＴｕ０を発生させ続ける。このため、第２湾曲部３６がＵ方向に湾曲した所定の湾曲状態に維持される。
【００３３】
第１アングルノブ５２の回転角度ψが角度ψ１（例えば９０度）以上となった後、第１アングルノブ５２の回転角度ψを減らして角度ψ２（例えば２５度）未満とした場合（Ｓ６）、モータ６４を制御して（ＣＰＵ９０からモータ６４に湾曲駆動信号を出力して）、速度Ｖ０で第２湾曲部３６を中立位置θ０に向かって湾曲量（θ）を減らす（Ｓ４）。言い換えると、第１アングルノブ５２の回転角度ψを角度ψ１以上とした後、第１アングルノブ５２の回転角度ψを減らして角度ψ２未満とした場合（Ｓ６）、モータ６４を制御して、速度Ｖ０を維持するような任意のトルクＴｕ２（一定である必要はない）で第２湾曲部３６の湾曲量θを減らし、第２湾曲部３６を真っ直ぐの状態（中立位置）θ０に近づける（Ｓ４）。
【００３４】
そして、第１アングルノブ５２の回転角度の絶対値｜ψ｜が所定の角度（例えば５度）ψ０に到達した場合（Ｓ７）、処理を終了する。第１アングルノブ５２の回転角度の絶対値｜ψ｜が所定の角度ψ０以上である場合は上述した処理を続ける。すなわち、再び第１湾曲部３４の回転角度ψを角度ψ１（例えば９０度）以上にした場合（Ｓ３）、駆動制御部７４はモータ６４に第２湾曲部３６をＵ方向に湾曲させるための一定のトルクＴｕ０を発生させる（Ｓ５）。
【００３５】
以下、第１湾曲部３４及び第２湾曲部３６のＤ方向（回転角度ψ＜０）の湾曲について簡単に説明する。第１湾曲部３４をＵ方向に湾曲させた後、第１湾曲部３４をＤ方向に湾曲させる場合、一旦処理が終了し、図６に示すフローに沿って再スタートする。
駆動制御部７４は第１アングルノブ５２のＤ方向の回転角度ψが角度ψ３（例えば−９０度）以下であるか、角度ψ３よりも大きいか判断し（Ｓ３’）、角度ψ３よりも大きい場合、第２湾曲部３６が外力を受けた場合であっても、モータ６４を制御して、一定の速度（−Ｖ０（上述した速度Ｖ０と逆方向の速度））で第２湾曲部３６を湾曲させて（すなわち、トルクＴｄ１を付加して）第２湾曲部３６がニュートラル状態を維持する（Ｓ４’）。トルクＴｄ１は一定である必要はなく、トルクＴｄ１によって第２湾曲部３６がＵ方向及びＤ方向に湾曲させられるのを防止でき、第２湾曲部３６は真っ直ぐの状態を維持しようとする。
【００３６】
ポテンショメータ５６で得た第１アングルノブ５２の回転角度ψが角度ψ３（例えば−９０度）以下となった場合、駆動制御部７４はモータ６４に第２湾曲部３６をＤ方向に湾曲させるための一定のトルクＴｄ０を発生させる（Ｓ５’）。このため、一定のトルクＴｄ０によって、第３ドラム６２及びワイヤ４４を介して第２湾曲部３６を第１湾曲部３４と同じＤ方向に湾曲させる。
【００３７】
一旦、第１アングルノブ５２の回転角度ψが角度ψ３（例えば−９０度）以下となった後、第１アングルノブ５２の回転角度ψを増やしてもなお回転角度ψが角度ψ４（例えば−２５度）以下である場合（Ｓ６’）、駆動制御部７４はモータ６４に一定量のトルクＴｄ０を発生させ続ける。このため、第２湾曲部３６がＤ方向に湾曲した所定の湾曲状態に維持される。
【００３８】
第１アングルノブ５２の回転角度ψが角度ψ３（例えば−９０度）以下となった後、第１アングルノブ５２の回転角度ψを増やして角度ψ４（例えば−２５度）よりも大きくした場合（Ｓ６’）、駆動制御部７４はモータ６４を制御して、速度（−Ｖ０）で第２湾曲部３６を中立位置θ０に向かって湾曲量を減らす（Ｓ４’）。
【００３９】
そして、第１アングルノブ５２の回転角度ψの絶対値｜ψ｜が所定の角度（例えば５度）ψ０に到達した場合（Ｓ７）、処理を終了し、第１アングルノブ５２の回転角度ψの絶対値｜ψ｜が所定の角度ψ０以上である場合は上述した処理を続ける。
【００４０】
このように、第２湾曲部３６は、第１アングルノブ５２を回転操作して、第１湾曲部３４を所定の湾曲量η１（例えば９０度）だけ湾曲させる前は真っ直ぐの状態を維持し、第１湾曲部３４の湾曲角度ηが所定の湾曲角度η１（例えば９０度）を超えた時点をトリガーとして、第２湾曲部３６を第１湾曲部３４と同じ方向に湾曲させることができる。一方、第１湾曲部３４の湾曲角度ηが所定の湾曲角度η１（例えば９０度）を超える前、又は、所定の湾曲角度η１（例えば９０度）を超えた後、所定の湾曲角度η２（例えば２５度）未満となったときに、第２湾曲部３６を真っ直ぐの状態にすることができる。
【００４１】
したがって、第１湾曲部３４をＵ方向に湾曲させる場合、Ｄ方向に湾曲させる場合は、いずれにしても、ポテンショメータ５６によって検出された第１アングルノブ５２の回転角度ψが閾値入力部９８で設定した閾値（第１閾値）ψ１，ψ３の絶対値よりも大きくなる場合に、第２湾曲部３６を初期位置θ０から所定の湾曲量θ１，θ２まで湾曲させて、その第２湾曲部３６を所定の湾曲量θ１，θ２まで湾曲させた状態を維持するためのトルクＴｕ０，Ｔｄ０をモータ６４に付加し続ける。
このように、ポテンショメータ５６によって検出された第１アングルノブ５２の回転量（第１湾曲部３４を湾曲させる湾曲量）が閾値入力部（設定部）９８で設定した第１閾値角度ψ１，ψ３の絶対値よりも大きくなる場合に、駆動制御部７４は第１アングルノブ５２の回転量に応じて湾曲した第１湾曲部３４と同じ方向に第２湾曲部３６を初期位置θ０から所定の湾曲量θ１，θ２まで湾曲させてその第２湾曲部３６を湾曲量θ１，θ２まで湾曲させた状態を維持するためのトルクＴｕ０，Ｔｄ０をモータ６４に付加し続ける。このため、この実施形態に係る内視鏡システム１０は、閾値入力部９８で設定した第１閾値角度ψ１，ψ３の絶対値によって、第１湾曲部３４に追従して第２湾曲部３６を自動的に同じ方向に湾曲させることができる。したがって、第２湾曲部３６の湾曲方向を第１湾曲部３４と必ず同じ方向に規定することによって、第１湾曲部３４を例えば大腸等の管孔に引っ掛けた状態が意図せず解除されるのを防止でき、挿入部２４の先端を手前側から奥側に向かって挿入する際の挿入性を向上させることができる。
【００４２】
モータ６４は、駆動制御部７４に接続されることにより、第１湾曲部３４が湾曲している場合、第１湾曲部３４の湾曲方向と反対の方向に第２湾曲部３６が湾曲するのを防止するトルクＴｕ０，Ｔｄ０，Ｔｕ１，Ｔｄ１，Ｔｕ２，Ｔｄ２をワイヤ４４に付加する。このため、第１湾曲部３４を湾曲させて例えば管孔に引っ掛けた状態が意図せず解除されるのをより確実に防止できる。
また、ポテンショメータ５６による第１アングルノブ５２の回転角度ψが閾値入力部９８で設定した閾値（第１閾値）ψ１，ψ３の絶対値を越えた後、閾値ψ１，ψ３の絶対値よりも小さい閾値（第２閾値）ψ２，ψ４の絶対値よりも大きい場合は第２湾曲部３６を所定の湾曲量θ１，θ２の状態に維持し、閾値（第２閾値）ψ２，ψ４の絶対値よりも小さくした場合に、モータ６４には第２湾曲部３６を初期位置θ０まで戻すトルクＴｕ２，Ｔｄ２を付加する。このため、第１湾曲部３４の湾曲量を減少させたときに、第２湾曲部３６の湾曲量を追従して減少させることができるので、２つの湾曲部３４，３６の湾曲状態を簡単に調整できる。
【００４３】
このように動作する内視鏡１２の挿入部２４の先端を管孔の一種である大腸ＬＩの内部の手前側（例えば肛門側）から奥側（例えば小腸や胃側）に向かって挿入する場合の動作について図７を用いて説明する。
術者は内視鏡１２の操作部２２を左手で把持しながら、右手で挿入部２４の可撓性を有する管状部３８を保持する。この状態で、モニタ１８に表示される画面でいわゆる内視鏡画像を確認しつつ、第１及び第２アングルノブ５２，５４を左手で操作しながら、大腸ＬＩの管腔（管孔）内を肛門側（手前側）から奥側に向かって挿入部２４の先端を挿入していく。
【００４４】
例えば図７（Ａ）に示す大腸ＬＩの屈曲部Ｆａ，Ｆｂを有するＳ状結腸の奥側に内視鏡１２の挿入部２４の先端を挿入していく場合、手前側の屈曲部Ｆａに挿入部２４の先端を配置する。
図７（Ｂ）に示すように、挿入部２４の先端が大腸ＬＩの屈曲部Ｆａにあるときに第１アングルノブ５２を例えばＵ方向に回転させ（図６中のＳ１，Ｓ２参照）、挿入部２４の第１湾曲部３４をＵ方向に徐々に湾曲させる（図６中のＳ３）。このとき、第２湾曲部３６に大腸ＬＩの内壁が当たっても第２湾曲部３６は真っ直ぐの状態を維持しようとする（図６中のＳ３，Ｓ４）。すなわち、第２湾曲部３６がＤ方向に湾曲するのが防止され、２つの湾曲部３４，３６が全体としてＳ字状となるのが防止されている。
【００４５】
図７（Ｃ）に示すように、大腸ＬＩの屈曲部Ｆａにある第１湾曲部３４をＵ方向にニュートラル状態から９０度を越えるように湾曲角度を増大させながら挿入部２４の先端を奥側に移動させようとする（図６中のＳ３）とき、第１湾曲部３４の湾曲角度が９０度よりも小さい場合、第２湾曲部３６は真っ直ぐの状態を維持する。このため、第１湾曲部３４の湾曲角度が９０度よりも小さい場合、大腸ＬＩの屈曲部Ｆａを押し上げてしまうことを防止するため、術者は大腸ＬＩに負荷を与えないようにゆっくりと慎重に手技を行う。
【００４６】
図７（Ｄ）及び図７（Ｅ）に示すように、第１湾曲部３４をＵ方向に９０度以上湾曲させる（図６中のＳ３）と、駆動制御部７４は第２湾曲部３６を第１湾曲部３４と同じＵ方向に湾曲させる（図６中のＳ５）。なお、第１湾曲部３４をＵ方向に９０度に湾曲させる意図は、屈曲部Ｆａに第１湾曲部３４を確実に引っ掛けるとともに、屈曲部Ｆａの奥側を観察するためである。このため、内視鏡１２の挿入部２４の先端が屈曲部Ｆａの奥側の屈曲部Ｆｂに向かって移動する。このとき、第２湾曲部３６を湾曲させると、第１湾曲部３６が屈曲部Ｆａの奥側の屈曲部Ｆｂに向かって移動するので、第１湾曲部３４による大腸ＬＩの屈曲部Ｆａの押し上げ状態は緩和される。このため、挿入部２４の先端が大腸ＬＩの奥側に向かって自動的に移動する。このとき、第１及び第２湾曲部３４，３６で屈曲部Ｆａをしっかりと保持しているので、挿入部２４を手前側に引くことによって、大腸ＬＩを引き寄せることもできる。
【００４７】
第１湾曲部３４の湾曲量が９０度以上である場合、第２湾曲部３６も相当量湾曲しているため、大腸ＬＩの奥側の屈曲部Ｆｂを観察するというよりも、手前側の屈曲部Ｆａに近接した内壁を観察する状態となる。このため、大腸ＬＩの奥側の屈曲部Ｆｂを観察するために、第１湾曲部３４の湾曲量を減少させる。第１湾曲部３４の湾曲量を減少させた際に、第１湾曲部３４が２５度以上である場合、第２湾曲部３６が内視鏡１２の挿入部２４の先端が屈曲部Ｆａの奥側の屈曲部Ｆｂに向かって移動したときと同様の湾曲状態を維持する（図６中のＳ６）。第１湾曲部３４の湾曲量が２５度未満となった場合、図７（Ｆ）に示すように、内視鏡１２の挿入部２４の先端を屈曲部Ｆａの奥側の屈曲部Ｆｂに向かって移動させながら、第２湾曲部３６の湾曲量が速度Ｖ０で減少する（図６中のＳ６，Ｓ７）。このため、図７（Ｇ）に示すように、第１湾曲部３４及び第２湾曲部３６が真っ直ぐの状態に近づき、挿入部２４の先端を容易に大腸ＬＩの奥側の屈曲部Ｆｂに移動させることができる。このとき、可撓性を有する管状部３８は大腸ＬＩの屈曲部Ｆａを通るので、曲げられている。
【００４８】
そして、第１及び第２アングルノブ５２，５４を操作して第１湾曲部３４を４方向に動かし、第１湾曲部３４に対して第２湾曲部３６を適宜に追従させる作業を繰り返して、内視鏡１２の挿入部２４の先端を大腸ＬＩの奥側に徐々に移動させていく。
【００４９】
なお、図７（Ｄ）に示すように、第１湾曲部３４を湾曲させながら大腸ＬＩを押し上げそうになった場合、第１湾曲部３４の湾曲角度が閾値角度ψ１（例えば９０度）を越えると図７（Ｅ）に示すように第１湾曲部３４に追従して第２湾曲部３６を自動的に湾曲させることとなるので、この実施形態に係る内視鏡システム１０は、内視鏡１２の挿入部２４が大腸ＬＩに負荷をかけるのを極力防止できる。
【００５０】
このように、本実施形態に係る内視鏡システム１０は、第１湾曲部３４をＵ方向又はＤ方向に例えば９０度に湾曲させた時点をトリガーとして、駆動制御部７４から第２湾曲部３６を第１湾曲部３４と同じ方向に湾曲させるように第２湾曲駆動機構のモータ６４に信号を送ることができる。第２湾曲部３６の湾曲開始タイミングを第１湾曲部３４が９０度を超える状態に湾曲した時点に規定することによって、内視鏡１２の操作者が第２湾曲部３６の湾曲開始タイミングを容易に予想することができる。したがって、管孔ＬＩに対する挿入部２４の挿入性を向上させ、かつ、操作性も向上させることができる。
特に、この実施形態に係る内視鏡１２の第１アングルノブ５２を回動させたときに、第１湾曲部３４が第１アングルノブ５２の回動角度と同じ角度だけ湾曲するように構成している。第１アングルノブ５２は内視鏡１２の操作部２２を把持して操作者が回動させるので、第２湾曲部３６が湾曲を開始するタイミングを容易に予測することができる。
【００５１】
そして、内視鏡１２の第１湾曲部３４及び第２湾曲部３６に対して、このような制御を行うことによって、内視鏡１２の挿入部２４の先端を曲がりくねった管孔ＬＩの奥側に挿入する際の挿入をアシストすることができる。したがって、本実施形態に係る内視鏡システム１０を用いれば、術者の第１アングルノブ５２の操作、すなわち、第１湾曲部３４の湾曲動作に追従して所定のタイミングで第２湾曲部３６を湾曲させたり、真っ直ぐの状態を保持するように動作するので、術者による内視鏡１２の挿入部２４を管孔ＬＩの奥側に挿入する操作を補助することができる。このため、例えば大腸ＬＩ等、管孔ＬＩの奥側に挿入するのに困難を伴う手技を行う場合であっても、術者（操作者）の内視鏡１２の操作を容易にすることができるので、術者に与える疲労を低減することができる。また、大腸等を内視鏡１２を用いて観察される患者にとっても、術者（操作者）は挿入部２４の挿入操作をより容易に行うことができるので、肛門側から胃や小腸側に向かって挿入部２４の先端が挿入されるのにかかる時間を短くすることができ、患者に与える苦痛が軽減される。
【００５２】
また、第１湾曲部３４をＵ方向に湾曲させているときには第２湾曲部３６を真っ直ぐの状態又はＵ方向に湾曲させた状態として維持でき、第２湾曲部３６がＤ方向に湾曲するのを防止している。このため、大腸ＬＩの奥側に挿入部２４の先端を挿入するために、例えばＵ方向に第１湾曲部３４を１８０度近く湾曲させて大腸ＬＩの屈曲部Ｆａに第１湾曲部３４を引っ掛けた状態で第２湾曲部３６が意図せずＤ方向に湾曲して、第１湾曲部３４を屈曲部Ｆａに引っ掛けた状態が解除されるのを防止できる。
【００５３】
なお、第１湾曲部３４の湾曲角度が９０度以上となった時点で第２湾曲部３６を第１湾曲部３４と同じ方向に湾曲させて第２湾曲部３６の湾曲角度が例えば９０度となったことをエンコーダ６６のパルスカウント処理部９４で検知したとき、第２湾曲部３６の湾曲を維持する。このとき、図８（Ａ）に示すように、第１湾曲部３４及び第２湾曲部３６を合わせた湾曲角度は１８０度を超えた状態となる。この状態で、図８（Ｂ）に示すように、挿入部２４を手前側から奥側に向かって押し込むとともに、第１湾曲部３４の湾曲角度を小さくするように、第１アングルノブ５２を操作する。そうすると、図８（Ｃ）に示すように、挿入部２４の先端硬質部３２の先端面の向きを、管孔ＬＩの奥側に向けることができる。
【００５４】
このような作業を行わない場合、図８（Ａ）に示すように、挿入部２４の先端の先端面の向きを管孔ＬＩの内壁面に向けてしまう。上述した作業を行うことは、挿入部２４の先端を管孔ＬＩの奥側に向けていくときに好ましい。そして、このような作業を行うことによって、第１湾曲部３４で管孔ＬＩの壁面を掴んでいたものを、第１湾曲部３４の基端側の第２湾曲部３６で同じ位置の壁面を掴むことができるので、挿入部２４の先端の位置を管孔ＬＩの奥側に移動させることができる。
【００５５】
本実施形態では、第２湾曲部３６をＵ方向及びＤ方向の２方向だけに湾曲するものとして説明したが、４方向に湾曲させるように構成することも可能である。第１湾曲部３４を例えばＵ方向とＲ方向との間に湾曲させる場合、図６に示すフローチャートを第１湾曲部３４のＲ方向やＬ方向に湾曲させる場合にも拡張すれば、例えば第２湾曲部３６をＵ方向とＲ方向との間に湾曲させることができる。このため、駆動制御部７４は、Ｕ方向とＲ方向との間に第１湾曲部３４を９０度を超える状態に湾曲させた時点で、第２湾曲部３６もＵ方向とＲ方向との間に追従して湾曲させることができる。
なお、第１湾曲部３４がＲ方向又はＬ方向に適宜の角度に湾曲し、かつ、Ｕ方向又はＤ方向に９０度を超える状態に湾曲した場合、Ｕ方向又はＤ方向の湾曲角度だけで第２湾曲部３６の湾曲開始タイミングを判断するものとすることが好ましい。
【００５６】
次に、この実施形態に係る内視鏡システム１０の第１変形例について、図９を用いて説明する。
【００５７】
予め、第１湾曲部３４を９０度を超える状態に湾曲させた状態（図９中のＳ３）で、第２湾曲部３６を真っ直ぐの状態から第１湾曲部３４の湾曲方向と同じ方向に無負荷状態で３０度／秒で湾曲させる際の時間と角度との関係を取得しておく（図９中のＳ５）。すなわち、管孔ＬＩ内において、第１湾曲部３４を９０度を超える状態に湾曲させた状態で、第２湾曲部３６を第１湾曲部３４と同じ方向に湾曲させていく際の、単位時間ｔあたりの予定湾曲角度θｉを求める。このとき、駆動制御部７４は、エンコーダ６６からの信号により単位時間ｔあたりの予定湾曲角度θｉを計測でき、例えば記憶部１００に記憶できる。
【００５８】
実際に、管孔ＬＩ内に挿入部２４を挿入した状態で、第１湾曲部３４が９０度を超えた時点（図９中のＳ３）で、駆動制御部７４は第２湾曲駆動機構に信号を送り、第２湾曲部３６を湾曲させる（図９中のＳ５）。駆動制御部７４は、適宜の時間間隔で、記憶部１００に記憶された第２湾曲部３６の予定湾曲角度θｉと、実際の湾曲角度θｒとの差分を求める。実際の湾曲角度θｒが予定湾曲角度θｉよりも小さい場合（図９中のＳ５ａ）、駆動制御部７４は第２湾曲駆動機構に信号を送り、第２湾曲部３６の湾曲を停止させる（図９中のＳ５ｂ）。
この場合、実際の使用状態を考慮して、実際の湾曲角度θｒが予定湾曲角度θｉの１倍よりも小さい例えば０．９倍等よりも小さい場合などに、第２湾曲部３６の湾曲を停止させるようにしても良い。
【００５９】
このように、第２湾曲部３６の湾曲を停止する場合、例えば先端硬質部３２が管孔ＬＩの内壁に当接していることが予測される。このため、駆動制御部７４は、第２湾曲部３６の湾曲を停止させて、管孔ＬＩに先端硬質部３２から力を負荷するのを防止する。
【００６０】
図９に示す他の一連のフローは第１実施形態で説明したのと同様であるので、ここでの説明を省略する。
【００６１】
次に、この実施形態に係る内視鏡システム１０の第２変形例について説明する。第１変形例は単位時間あたりの湾曲角度変化により第２湾曲駆動機構を制御するものとして説明したが、この変形例では、単位角度あたりの時間変化により第２湾曲駆動機構を制御するものとして説明する。
【００６２】
予め、第１湾曲部３４を９０度を超える状態に湾曲させた状態で、第２湾曲部３６を真っ直ぐの状態から第１湾曲部３４の湾曲方向と同じ方向に無負荷状態で３０度／秒で湾曲させる際の時間と角度との関係を取得しておく。すなわち、管孔ＬＩ内において、第１湾曲部３４を９０度を超える状態に湾曲させた状態で、第２湾曲部３６を第１湾曲部３４と同じ方向に湾曲させていく際の、一定の角度θだけ動作するのにかかる時間Δｔを求める。このとき、駆動制御部７４は、エンコーダ６６からの信号を用いて、ある角度湾曲するのにかかる時間を計測でき、例えば記憶部１００に記憶できる。
【００６３】
すなわち、管孔ＬＩ内において、第１湾曲部３４を９０度を超える状態に湾曲させた状態で、第２湾曲部３６を第１湾曲部３４と同じ方向に湾曲させていく際の、単位角度だけ動くのにかかる予定時間Δｔを求める。このとき、単位角度は例えば１度ごとや１０度ごと等、適宜に設定できる。
【００６４】
実際に、管孔ＬＩ内に挿入部２４を挿入した状態で、第１湾曲部３４が９０度を超えた時点で、駆動制御部７４は第２湾曲駆動機構に信号を出力し、第２湾曲部３６を湾曲させる。適宜の角度θを動くのにかかる時間Δｔを検知する。実際の単位角度動くのにかかる時間ｔｒが予定時間ｔｉよりも長い場合、例えば予定時間ｔｉの１．２から１．３倍程度かかる時点で、駆動制御部７４は第２湾曲駆動機構に信号を送り、第２湾曲部３６の湾曲を停止させる。この場合、例えば先端硬質部３２が管孔ＬＩの内壁に当接していることが予測される。このため、第２湾曲部３６の湾曲を停止させて、管孔ＬＩに先端硬質部３２から力を負荷するのを防止する。
【００６５】
次に、第２実施形態について図１０から図１４を用いて説明する。この実施形態は第１実施形態の変形例であって、第１実施形態で説明した部材と同一の部材には同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。
【００６６】
この実施形態では、第１湾曲部３４のＵ方向及びＤ方向のうちの一方の湾曲角度が９０度を超えた時点で観察光学系（観察手段）２８を用いた内視鏡像の画像処理を図１１に示す画像処理部１１２で行うことにより、第２湾曲部３６を湾曲させるか否か判断する場合について説明する。
【００６７】
図１１に示すように、この実施形態に係る内視鏡システム１０のビデオプロセッサ１６は、撮像手段を有する観察光学系２８に接続されているとともに駆動制御部７４に接続された画像処理部（暗部抽出部）１１２を有する。
【００６８】
挿入部２４を管孔ＬＩの内部に挿入して照明光学系３０による照明光で管孔ＬＩの内部を照明したときに、図１２に示す内視鏡像は、先端硬質部３２の先端面に対して対向した近い位置が明部であり、照明光で照明され難い位置や先端硬質部３２の先端に対して遠い位置が暗部Ｓとなる。このように、観察画像（内視鏡像）における相対的な明暗を判断、特に暗部Ｓを抽出する手段として、公知の画像処理技術である２値化処理、コントラスト調整、輪郭抽出技術などがある。これら画像処理技術は公知で広く用いられているので、ここでの説明を省略する。そして、これら画像処理技術によって、画像処理部１１２は、存在する場合には、内視鏡画像を相対的に明部と暗部とに分けることができ、特に暗部Ｓを抽出することができる。
なお、例えば明るさに適宜に設定可能な閾値を設ければ、明部が存在するが、暗部が存在しないこともあり得る。また、その逆もあり得る。明部と暗部との差が小さい場合、例えば内視鏡画像中のコントラスト比が適宜に設定可能な所定の値よりも小さい場合、明部及び／又は暗部が抽出できないとすることができる。一例として、先端硬質部３２の先端面が管孔ＬＩの壁面に対向している場合である。このとき、内視鏡像によっては、挿入部２４の先端硬質部３２を向かわせることが可能な行先が見つかっていないので、第１湾曲部３４のＵ方向又はＤ方向の湾曲角度が９０度を超えたか否かには関わらず、駆動制御部７４は、屈曲部Ｆａを通過したとは判断しないようにする。
【００６９】
例えば大腸等の管孔ＬＩの内部に挿入部２４を挿入した状態で、画像処理部１１２が観察光学系２８で得られた像について画像処理を行うと、図１２に示すように、管孔ＬＩの内部の内視鏡画像の暗部Ｓを示すことができる。ここで、挿入部２４の第１湾曲部３４のＵ方向、Ｄ方向、Ｒ方向及びＬ方向と、観察光学系２８の撮像素子（図示せず）で撮像した像の向き、すなわち、モニタ１８に表示される像の向きとは、一致する。このため、画像処理部１１２は、観察光学系２８により得られた像に暗部Ｓが検出されたときの内視鏡１２の挿入部２４の先端硬質部３２に対する位置を信号化することができる。
【００７０】
画像処理部１１２を用いて内視鏡像の暗部Ｓを抽出する画像処理を行う場合、第１湾曲部３４のＵ方向又はＤ方向（Ｕ方向及びＤ方向の少なくとも一方）の湾曲角度が９０度を超えた時点をトリガー（閾値角度）として行うものとする。すなわち、第１湾曲部３４の湾曲角度が９０度を超えた時点で、ポテンショメータ５６の抵抗値測定部９２からＣＰＵ９０を介して画像処理部１１２に信号を出力し、観察光学系２８で得た像の画像処理を開始する。駆動制御部７４は、画像処理部１１２に信号を出力し、観察光学系２８で得た像の画像処理を開始する。
すなわち、この実施形態では、ポテンショメータ５６から駆動制御部７４に入力される信号は画像処理部１１２による画像処理の開始タイミングを規定する。
【００７１】
そして、この実施形態では、駆動制御部７４から第２湾曲駆動機構に信号を出力して第２湾曲部３６を湾曲させる時点を、第１実施形態で説明した第１湾曲部３４の湾曲角度が９０度を超えたことを検知した時点、から、画像処理部１１２で被検体の像を明部と暗部Ｓとに画像処理し、画像処理部１１２による画像処理により被検体の像の中に暗部Ｓが検出された時点に遅らせるようにした。そして、画像処理部１１２による画像処理により被検体の像の中に暗部Ｓが検出された時点を第１湾曲部３４が管孔ＬＩの屈曲部Ｆａを通過した時点と規定する。暗部Ｓが検出された場合、その暗部Ｓの位置は、挿入部２４の先端硬質部３２を向かわせることができる方向（行先）を示している。このため、挿入部２４の先端硬質部３２の行先を確認した上で、第２湾曲部３６を第１湾曲部３４と同じ方向に湾曲させることができる。
【００７２】
そして、この実施形態では、第１湾曲部３４をＵ方向又はＤ方向に９０度を超えるように湾曲させた状態で、画像処理部１１２により内視鏡画像中に暗部Ｓが検出された場合、図１０中に破線で示す範囲Ｂ（内視鏡像の拡大／縮小で位置が変化する）の内側、例えばある矩形範囲Ｂ内に暗部Ｓ、特に暗部Ｓの中心が検出されたときは、駆動制御部７４は第２湾曲部３６を第１湾曲部３４の湾曲方向と同じ方向に湾曲させる信号（モータ６４を駆動させる信号）を出力し、ある矩形範囲Ｂの外側に暗部Ｓ、特に暗部Ｓの中心が検出されたときには第２湾曲部３６は真っ直ぐの状態を維持する。後者の場合、内視鏡１２の操作者が例えば右手で保持した挿入部２４を捩じる等して、内視鏡画像中の暗部Ｓがある矩形範囲Ｂの内側に配置されたときに、駆動制御部７４は、第２湾曲部３６を第１湾曲部３４の湾曲方向と同じ方向に湾曲させる信号を出力する。
なお、ある矩形範囲Ｂの外側に暗部Ｓ、特に暗部Ｓの中心が検出されたときに第２湾曲部３６が真っ直ぐの状態を維持するのは、そのような状態でＵ方向又はＤ方向に第２湾曲部３６を湾曲させたときに、Ｕ方向又はＤ方向の可動範囲が矩形範囲Ｂの内側に比べて小さいので、管孔ＬＩの内壁に先端硬質部３２が当接し易くなるからである。なお、矩形範囲Ｂは適宜に設定可能であり、矩形範囲Ｂは設定しなくても良い。
【００７３】
図１１に示すように、この実施形態に係る内視鏡システム１０は、内視鏡１２の挿入部２４の第１湾曲部３４の湾曲角度検出手段、第１湾曲部３４の先端位置をリアルタイムで検出する位置検出手段、及び、第１湾曲部３４が移動しているか否か検出する移動検出手段としての機能を備える公知のＵＰＤ装置（検知部、第１湾曲部３４の湾曲角度検知装置）１２２を有する。ＵＰＤ装置１２２は、例えばビデオプロセッサ１６の駆動制御部７４に接続されている。
図１０に示すように、内視鏡１２の挿入部２４の第１湾曲部３４には、挿入部２４の挿入形状を検出するために、それぞれ位置情報を発生する位置情報発生手段として複数のコイル（ＵＰＤコイルという）１２４ａ，１２４ｂ，１２４ｃ，…が例えば所定の間隔に配置されている。
【００７４】
そして、図１１に示すＵＰＤ装置１２２でこれらＵＰＤコイル１２４ａ，１２４ｂ，１２４ｃ，…の各コイルの位置を検出することにより、第１湾曲部３４の先端位置、湾曲角度を含む第１湾曲部３４の形状、第１湾曲部３４の長手軸の方向（向き）を検出することができる。このため、ＵＰＤ装置１２２により、モニタ１８に挿入部２４の第１湾曲部３４の先端の位置や、湾曲角度を含む第１湾曲部３４の形状を表示できる。
【００７５】
次に、この実施形態に係る内視鏡システム１０の作用について説明する。
第１実施形態で説明したように、内視鏡１２の挿入部２４を管孔ＬＩの手前側から奥側に向かって挿入していく。挿入部２４の先端硬質部３２が管孔ＬＩの屈曲部Ｆａに差し掛かったときに、主に第１アングルノブ５２を操作して、第１湾曲部３４をＵ方向及びＤ方向に適宜に湾曲させる。すなわち、内視鏡１２の操作者（例えば医師）は、第１湾曲部３４を湾曲させて、モニタ１８に表示される内視鏡画像を観察しながら管孔ＬＩの暗部Ｓを探していく。このとき、例えば図１３（Ａ）に示すように、モニタ１８には管孔ＬＩの内壁が表示される。
【００７６】
第１実施形態で説明したポテンショメータ５６で第１湾曲部３４の湾曲角度を推定した結果、及び／又は、上述したＵＰＤ装置１２２でＵＰＤコイル１２４ａ，１２４ｂ，１２４ｃ，…の位置及び姿勢をリアルタイム検出した結果、ポテンショメータ５６の抵抗値測定部９２、すなわち駆動制御部７４、及び／又は、ＵＰＤ装置１２２は、第１湾曲部３４のＵ方向又はＤ方向の湾曲角度が９０度を超えた時点で、駆動制御部７４のＣＰＵ９０を介して画像処理部１１２にトリガー信号を出力する（図１４中のＳ３）。
【００７７】
そして、第１湾曲部３４のＵ方向又はＤ方向の湾曲角度が９０度を超える状態で、かつ、画像処理部１１２が図１３（Ｂ）に示す管孔ＬＩの暗部Ｓを検知したとき（図１４中のＳ３ａ）、画像制御部１１２はさらに暗部Ｓの中心位置が所定の範囲Ｂの内側にあるか否か判断する。図１３（Ｂ）に示す状態において、暗部Ｓが範囲Ｂの内側にあると判断したとき、画像処理部１１２は駆動制御部７４に信号を出力する。駆動制御部７４はこの時点を、第１湾曲部３４が管孔ＬＩの屈曲部Ｆａを通過した時点であると判断するとともに、モータ６４に信号を出力し、図１３（Ｃ）に示すように、第１湾曲部３４を湾曲させた方向と同じ方向に第２湾曲部３６を湾曲させる。
【００７８】
第２湾曲部３６を湾曲させているときであっても、ＵＰＤ装置１２２は第１湾曲部３４の湾曲角度や先端の位置を検知し続けている。このため、ＵＰＤ装置１２２により第１湾曲部３４の先端の移動量が少ない状態や、先端が移動しない状態がある設定時間続いていると判断されたら（図１４中のＳ５１）、ＵＰＤ装置１２２は駆動制御部７４のＣＰＵ９０を通して第２湾曲駆動機構のモータ６４に対し、第２湾曲部３６をさらに湾曲させるのを防止し、第２湾曲部３６の湾曲角度を維持するように信号を出力する（図１４中のＳ５２）。すなわち、ＵＰＤ装置１２２は、駆動制御部７４を用いて第２湾曲部３６の湾曲を停止するタイミングを決定している。
なお、第２湾曲部３６を湾曲させるように第２湾曲駆動機構を動作させたときに、第１湾曲部３４の移動量が少ない状態や先端が移動しない状態とは、例えば先端硬質部３２が管孔ＬＩの内壁面に当接して、内壁面を押圧した状態である。
【００７９】
また、第２湾曲部３６の湾曲動作を停止させるトリガーとしては、ＵＰＤ装置１２２により第１湾曲部３４の位置（移動状態）を検出して用いるほか、第２湾曲部３６の単位時間当たりの推定湾曲角度を用いても良い。第２湾曲部３６は例えば３０度／秒の湾曲速度で湾曲するので、エンコーダ６６により計測された時間に対する推定湾曲角度が、閾値入力部（設定部）９８で設定されるある設定値以上に差があれば、すなわち、第２湾曲部３６の単位時間当たりの目標湾曲角度に対してある閾値以上に湾曲角度が小さければ、第２湾曲部３６の湾曲を停止させる。
【００８０】
このように、第１湾曲部３４の移動がＵＰＤ装置１２２で検知できなくなったり、駆動制御部７４に接続されたエンコーダ６６により第２湾曲部３６の湾曲角度を検知したときに湾曲角度が増大しないと判定されたりしたときには、駆動制御部７４は、第２湾曲駆動機構のモータ６４に対し、第２湾曲部３６をさらに湾曲させるのを防止し、第２湾曲駆動機構で第２湾曲部３６の湾曲角度を維持するように制御するための信号を出力する。
【００８１】
なお、第１湾曲部３４の湾曲角度が９０度を超えた時点で画像処理を行った際に、管孔ＬＩの暗部Ｓが検出されなかった場合、駆動制御部７４は、第２湾曲部３６を湾曲させず、真っ直ぐの状態を維持する。
【００８２】
第１湾曲部３４の湾曲角度が９０度を超えた時点で再度の画像処理により管孔ＬＩの暗部Ｓが検出された場合、上述したように第２湾曲部３６を湾曲させる。
【００８３】
第１湾曲部３４のＵ方向又はＤ方向の湾曲角度が９０度を超える状態で、かつ、画像処理部１１２が図１３（Ｂ）に示す管孔ＬＩの暗部Ｓを検知したとき、駆動制御部７４は、暗部Ｓの中心位置が所定の範囲Ｂの内側にあるか否か判断する。暗部Ｓの中心位置が範囲Ｂの外側にある場合、駆動制御部７４の記憶部１００は暗部Ｓが検知されなかったものとして記憶する。
【００８４】
内視鏡１２の操作者は、第２湾曲部３６が湾曲しないことをモニタ１８の表示や、右手の感覚等で確認した後、例えば第１湾曲部３４の湾曲角度を９０度よりも小さくするように戻し、挿入部２４を捩じる。
【００８５】
第１湾曲部３４を湾曲させたときにＵ方向又はＤ方向に９０度以上湾曲した状態であれば、画像処理部１１２は再度の画像処理を行う。暗部Ｓの中心位置が矩形範囲Ｂの内側にあるとき、記憶部１００に記憶された情報から、画像処理部１１２による前回の画像処理時に管孔ＬＩの暗部Ｓが未検出であったと判断し、第２湾曲部３６を第１湾曲部３４の湾曲方向と同じ方向に湾曲させる。
【００８６】
この実施形態では、画像処理部１１２を用いる例について説明したが、近年の内視鏡には、挿入部２４の先端硬質部３２の先端面からの距離を測定する測距機能を有するものがある。この測距機能を用いて計測された最も遠い位置を暗部Ｓの中心としても良い。
【００８７】
次に、第３実施形態について図１５及び図１６を用いて説明する。この実施形態は第１及び第２実施形態の変形例であって、第１及び第２実施形態で説明した部材と同一の部材または同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。
【００８８】
この実施形態に係る内視鏡システム１０は、第２実施形態で説明した公知のＵＰＤ装置１２２を有する。
【００８９】
図１５に示すように、この実施形態に係る内視鏡１２は、第１湾曲駆動機構の２つのモータ（駆動源）１３４ａ，１３４ｂにより第１湾曲部３４を４つの方向に湾曲させることができる。モータ１３４ａ，１３４ｂにはそれぞれエンコーダ１３６ａ，１３６ｂが配設されている。この実施形態では、各ドラム４６，４８の回動角度は第１実施形態で説明したように、第１湾曲部３４の湾曲角度に対応する。このため、各ドラム４６，４８の回動角度をエンコーダ１３６ａ，１３６ｂで測定することにより、第１湾曲部３４のＵ方向、Ｄ方向、Ｒ方向及びＬ方向のそれぞれの湾曲角度を推測できる。
なお、予め、第１湾曲部３４の湾曲角度とある湾曲角度に至るのに要した時間とを計測することによって、時間から湾曲角度を推定でき、湾曲角度からある湾曲角度に至るまでの時間を推定できる。
【００９０】
図１６に示すように、駆動制御部７４は、コントローラ１５２が着脱可能に接続された制御回路（コントローラ１５２の制御回路）１５４を有する。コントローラ１５２を操作することにより、第１湾曲部３４を４つの方向に自在に湾曲させることができる。
【００９１】
各ドラム４６，４８は、それぞれモータ１３４ａ，１３４ｂの回転軸に連結され、正転及び逆転が自在のモータ１３４ａ，１３４ｂの回転方向に応じて回転される。これらのモータ１３４ａ，１３４ｂは、駆動制御部７４によって駆動が制御される。
【００９２】
そして、コントローラ１５２を操作すると、コントローラ１５２の制御回路１５４によって駆動制御部７４はモータ１３４ａ，１３４ｂを制御してドラム４６，４８を回転させる。このため、駆動制御部７４、モータ１３４ａ，１３４ｂ、エンコーダ１３６ａ，１３６ｂは湾曲ワイヤ４２Ｕ，４２Ｄ，４２Ｒ，４２Ｌを介して第１湾曲部３４を電気的に湾曲駆動させる湾曲アクチュエータを構成している。
【００９３】
なお、駆動制御部７４のＣＰＵ９０には上述したＵＰＤ装置１２２が接続されている。このため、第１湾曲部３４の先端の位置及び向きをリアルタイムで得ることができる。
【００９４】
エンコーダ１３６ａで第１湾曲部３４のＵ方向又はＤ方向の湾曲角度を測定した結果、及び／又は、ＵＰＤ装置１２２でＵＰＤコイル１２４ａ，１２４ｂ，１２４ｃ，…の位置及び姿勢をリアルタイム検出した結果、第１湾曲部３４のＵ方向及びＤ方向の一方の湾曲角度が９０度を超えた時点で、エンコーダ１３６ａからの信号、及び／又は、ＵＰＤ装置１２２からの信号により、第２湾曲部３６を第１湾曲部３４と同じ方向に湾曲させる。このように、第２湾曲部３６を湾曲させると第１湾曲部３４の先端も移動する。このとき、ＵＰＤ装置１２２により、図８（Ａ）に示すように、第１湾曲部３４の先端が移動しないと判断されたら、ＵＰＤ装置１２２は、駆動制御部７４を用いて第２湾曲駆動機構のモータ６４に対し、第２湾曲部３６をさらに湾曲させるのを防止し、湾曲角度を維持する信号を出力する。
なお、第２湾曲部３６を湾曲させるように第２湾曲駆動機構を動作させたときに、第１湾曲部３４が移動しない場合とは、例えば先端硬質部３２が管孔ＬＩの内壁面に当接して、内壁面を押圧した状態である。
【００９５】
このとき、モータ１３４ａ，１３４ｂに配設されたエンコーダ１３６ａ，１３６ｂは第１湾曲部３４の単位時間当たりの絶対位置を検知することにより、第１湾曲部３４が移動しているか否か判断しても良い。
また、第１湾曲部３４の湾曲角度の時間変化を検知することによっても、第１湾曲部３４が移動しているか否か判断しても良い。
【００９６】
さらに、第２湾曲部３６の湾曲角度を検知したときに湾曲角度が増大しないと判定され、かつ、ＵＰＤ装置１２２により第１湾曲部３４の先端が移動しないと判断されたら、第２湾曲駆動機構のモータ６４に対し、第２湾曲部３６をさらに湾曲させるのを防止し、湾曲角度を維持する信号を出力する。
【００９７】
そして、駆動制御部７４は第２湾曲部３６が湾曲するのを停止した時点をトリガーとして、すなわち、エンコーダ１３６ａからの信号をトリガーとして、図８（Ｂ）に示すように、第１湾曲部３４の湾曲角度を９０度よりも小さくし、真っ直ぐの状態に近づけるようにモータ６４に信号を入力する。このため、第１湾曲部３４の先端が管孔ＬＩの奥側に移動することをＵＰＤ装置１２２で検出でき、かつ、モニタ１８の表示によっても確認できる。
【００９８】
そして、図８（Ｃ）に示すように、第２湾曲部３６の湾曲角度を大きくして、第１湾曲部３４の先端が動かない状態とする。
【００９９】
このような制御が繰り返されて、第２湾曲部３６の湾曲角度を大きくしつつ、第１湾曲部３４を屈曲部Ｆａに対して奥側に移動させる。
【０１００】
この実施形態によれば、屈曲部Ｆａを通過したタイミングで第２湾曲部３６を湾曲させることができ、第２湾曲部３６の湾曲駆動を停止させると同時に第１湾曲部３４を逆方向に湾曲させることができる。
【０１０１】
次に、第４実施形態について図１７及び図１８を用いて説明する。この実施の形態は第１から第３実施形態の変形例であって、第１から第３実施形態で説明した部材と同一の部材には同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。
上述した第１から第３実施形態では、内視鏡システム１０は、内視鏡１２とは別に、光源１４、ビデオプロセッサ１６、モニタ１８とを有するものとして説明した。この実施形態では、内視鏡（医療装置）２１０自体が光源やビデオプロセッサの機能を有するとともに、モニタ１８を有する場合について簡単に説明する。
【０１０２】
図１７に示すように、この実施形態に係る内視鏡（医療装置）２１０は、モニタ１８と、モニタ１８が配設された操作部２２と、被検体となる体腔内の被検部位に向けて挿入される挿入部２４とを備えている。なお、この実施形態に係る内視鏡２１０の挿入部２４の第１湾曲部３４は説明の簡単のため、２方向（Ｕ方向及びＤ方向）に湾曲するものとして説明する。
図１８に示すように、操作部２２の内部には、モニタ１８、観察光学系２８、及び、照明光学系３０、更には第１湾曲駆動機構及び第２湾曲駆動機構を制御可能な制御部２２０が配設されている。
【０１０３】
図１７に示すように、操作部２２には、湾曲操作レバー２４２が配設されている。湾曲操作レバー２４２の回動軸２４２ａは、操作部２２を図１７中の左右方向に貫通するように配設されている。この回動軸２４２ａは、操作部２２の内部で操作ワイヤ４２が巻回されたドラム４８（図２参照）に固定されている。このため、第１実施形態で説明したように、湾曲操作レバー２４２の回動量はポテンショメータ５６により検知され、第１湾曲部３４が無負荷状態では、湾曲操作レバー２４２の回動量が第１湾曲部３４の湾曲角度に一致する。
【０１０４】
図１８に示すように、内視鏡１２の挿入部２４及び操作部２２には、観察光学系２８及び照明光学系３０が配設されている。
照明光学系３０は、光源２９２と、ライトガイド２９４と、照明窓２９６とを備えている。観察光学系２８は、観察窓３０２と、対物レンズ３０４と、イメージガイド３０６と、結像レンズ３０８と、例えばＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子３１０とを備えている。
図１（Ｂ）及び図１８に示すように、照明窓２９６及び観察窓３０２は、先端硬質部３２に固定されている。図１８に示すように、照明窓２９６の基端側には、ライトガイド２９４の先端が先端硬質部３２に固定されている。観察窓３０２の基端には対物レンズ３０４が先端硬質部３２に固定されている。さらに、対物レンズ３０４の基端側には、イメージガイド３０６の先端が先端硬質部３２に固定されている。そして、ライトガイド２９４及びイメージガイド３０６は、湾曲部３４，３６及び管状部３８を通して操作部２２に向かって延出されている。
例えばＬＥＤ等の光源２９２は、操作部２２の内部に固定されている。光源２９２は、後述する給電制御回路３３６に接続されている（図２参照）。
【０１０５】
結像レンズ３０８及び撮像素子３１０は、操作部２２の内部に配設されている。結像レンズ３０８は、イメージガイド３０６の基端に固定されている。さらに、結像レンズ３０８による観察像の結像位置には、撮像素子３１０が固定されている。このとき、観察窓３０２、対物レンズ３０４、イメージガイド３０６、結像レンズ３０８及び撮像素子３１０は光学的に接続されている。したがって、照明窓２９６から出射され、被検体を照明した光の反射光は、観察窓３０２、対物レンズ３０４、イメージガイド３０６、結像レンズ３０８を通して撮像素子３１０により撮像される。そして、後述する撮像素子制御回路３４２で画像処理されて観察像（内視鏡像）が得られる。
そして、図１８に示すように、操作部２２には、制御部２２０が配設されている。制御部２２０は、略直方体形状（箱型）をした装置本体（筐体）３２２により外枠が形成されている。そして、装置本体３２２の外表面には、内視鏡画像を表示するモニタ１８が配設されている。
【０１０６】
さらに、装置本体３２２は、その内部に、バッテリ３３４と、給電制御回路３３６と、内部メモリ等の記録媒体（図示せず）を有する記録制御回路３３８と、表示素子制御回路３４０と、処理回路である撮像素子制御回路３４２と、上述した実施形態で説明した駆動制御部７４を有する。駆動制御部７４は、操作部２２の内部でポテンショメータ５６、モータ６４及びエンコーダ６６に対して電気的に接続されている。
【０１０７】
バッテリ３３４は、給電制御回路３３６に接続されている。給電制御回路３３６は、モニタ１８と、記録制御回路３３８と、表示素子制御回路３４０と、撮像素子制御回路３４２とに接続されている。給電制御回路３３６は、上述した光源２９２や撮像素子３１０にも電気的に接続され、これらに電力を供給する。
【０１０８】
給電制御回路３３６は、バッテリ３３４から供給された電力を、光源２９２と撮像素子３１０とモニタ１８と記録制御回路３３８と表示素子制御回路３４０と撮像素子制御回路３４２との各々に対し、各回路に対応した駆動電力を出力する。
【０１０９】
給電制御回路３３６は、モニタ１８のように装置本体３２２の外部に配置された電源スイッチ３５２を含んで構成されており、電源スイッチ３５２の操作により内視鏡２１０の全体の電源のオン／オフが行われる。バッテリ３３４には、繰り返し充電して使用することができるニ次電池が用いられることが好ましい。
【０１１０】
表示素子制御回路３４０は、記録制御回路３３８、あるいは撮像素子制御回路３４２からの信号を映像化して、モニタ１８に内視鏡画像を表示させる。また、記録制御回路３３８は、給電制御回路３３６へ、各種スイッチからの信号入力に応じて、光源２９２、撮像素子３１０及び撮像素子制御回路３４２に対し、電力供給の指示信号を供給する。
【０１１１】
撮像素子３１０により撮像された被検部位の観察像は、撮像素子３１０から撮像素子制御回路３４２に出力される。撮像素子制御回路３４２は、撮像素子３１０によって撮像された被検部位の観察像を信号化して、記録制御回路３３８及び表示素子制御回路３４０に出カする。
【０１１２】
次に、このように構成された本実施形態に係る内視鏡２１０の作用について説明する。
内視鏡２１０の電源スイッチ３５２をオンにする。内視鏡２１０は、電源スイッチ３５２がオンにされると、制御部２２０のバッテリ３３４から給電制御回路３３６を通してそれぞれ電力が供給される。
【０１１３】
制御部２２０が、静止画記録待機状態となると、給電制御回路３３６から光源２９２に電力が供給されるとともに、撮像素子３１０等にも電力が供給される。
【０１１４】
バッテリ３３４から給電制御回路３３６を通して光源２９２を発光させた照明光は、ライトガイド２９４の基端に入射され、ライトガイド２９４の先端に導かれ、ライトガイド２９４の先端に配置された照明窓２９６を通して出射され、体腔内の被検部位の所望の範囲が照明される。
【０１１５】
照明光により照射された被検部位Ｓからの反射光は、先端硬質部３２に設けられた観察窓３０２及び対物レンズ３０４により観察像が形成される。そして、この観察像がイメージガイド３０６の他端に入射された後、イメージガイド３０６の一端まで伝達される。その後、反射光による観察像は、イメージガイド３０６の一端から、操作部２２内に設けられた結像レンズ３０８を介して、撮像素子３１０上に結像される。このため、撮像素子制御回路３４２により制御されている撮像素子３１０により観察像が撮像される。
【０１１６】
観察像は、撮像素子３１０から撮像素子制御回路３４２、表示素子制御回路３４０、モニタ１８の順に伝達され、モニタ１８にリアルタイムに表示される。
【０１１７】
そして、この実施形態に係る内視鏡２１０は、第１実施形態で説明したように第１湾曲部３４をＵ方向又はＤ方向に所定角度（例えば９０度）を超える状態に湾曲させた時点をトリガーとして駆動制御部７４がモータ６４に信号を出力して第２湾曲部３６を第１湾曲部３４の湾曲方向と同じ方向に湾曲させるようにすることができる。
【０１１８】
また、この実施形態に係る内視鏡２１０は、第２実施形態で説明したように、挿入部２４の第１湾曲部３４にＵＰＤコイル１２４ａ，１２４ｂ，１２４ｃ，…を配置し、内視鏡２１０とは別にＵＰＤ装置１２２を配置して、第１湾曲部３４の位置、向き、姿勢等をリアルタイム検出して、その情報をモニタ１８に表示できるようにしても良い。また、表示素子制御回路３４０と撮像素子制御回路３４２との間に画像処理部１１２が配設され、又は、表示素子制御回路３４０と撮像素子制御回路３４２との一方に画像処理部１１２を含むことが好ましい。
そうすると、第２実施形態で説明したように、第１湾曲部３４を所定角度湾曲させた時点で制御部２２０により画像処理を行って暗部Ｓを検出できれば、第２湾曲部３６を第１湾曲部３４の湾曲方向に湾曲させ、暗部Ｓが検出されなければ、第２湾曲部３６の形状をそのまま維持するようにする。
そして、第１湾曲部３４がＵ方向又はＤ方向に所定角度湾曲している際に、画像処理部１１２の画像処理により暗部Ｓが検出されると、前回の画像処理時に暗部Ｓが検出されなかったことを条件に、第２湾曲部３６を第１湾曲部３４の湾曲方向と同じ方向に湾曲させる。
【０１１９】
また、第３実施形態で説明したように、第１湾曲部３４を湾曲させるための駆動力を発生させるためにモータ１３４ａ，１３４ｂを用いることも好ましい。
【０１２０】
このように、内視鏡システム（医療装置）１０は、内視鏡の外部に種々の装置を接続するだけでなく、内視鏡２１０の内部に種々の装置を有するものを含む。すなわち、上述した第１から第３実施形態では内視鏡システム（医療装置）１０を用いた実施形態について説明したが、この実施形態で説明した内視鏡２１０においても、同様の作用及び効果を得ることができる。
【０１２１】
これまで、いくつかの実施の形態について図面を参照しながら具体的に説明したが、この発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で行なわれるすべての実施を含む。
【符号の説明】
【０１２２】
１０…内視鏡システム（医療装置）、１２…内視鏡、１４…光源装置、１６…ビデオプロセッサ、１８…モニタ、２２…操作部、２４…挿入部、２６…ユニバーサルコード、２６ａ…コネクタ部、２８…観察光学系、３０…照明光学系、３２ａ…チャンネル、３２…先端硬質部、３４…第１湾曲部、３６…第２湾曲部、３４ａ，３６ａ…湾曲管、３８…管状部、４２，４４…アングルワイヤ、４６，４８…ドラム、５２…第１アングルノブ、５４…第２アングルノブ、５６…ノブ位置検知用ポテンショメータ（検知部）、６２…ドラム、６４…モータ、６６…エンコーダ、７２…モータ電源、７４…駆動制御部（制御部）、８２…電流測定部、８４…電圧設定部、９０…ＣＰＵ、９２…抵抗値測定部、９４…パルスカウント処理部、９６…トルク算出部、９８…閾値入力部（設定部）、１００…記憶部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１湾曲部と、前記第１湾曲部の基端側に設けられた第２湾曲部とを有し、屈曲部を有し得る管孔内に挿入可能な細長の挿入部と、
前記第１湾曲部を湾曲させる湾曲操作入力部を有する第１湾曲駆動機構と、
前記第２湾曲部を湾曲させる第２湾曲駆動機構と、
前記第１湾曲部が前記第１湾曲駆動機構により湾曲しているときに、前記第１湾曲部の湾曲角度が所定角度を超えたことを検知する検知部と、
前記検知部に接続され、前記所定角度を設定可能な設定部を有し、前記第１湾曲部の湾曲角度が前記所定角度を超えたことを前記検知部で検知した時点で、前記第２湾曲駆動機構により前記第２湾曲部を湾曲させる信号を前記第２湾曲駆動機構に出力する制御部と
を有することを特徴とする医療装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記検知部に接続され、前記第１湾曲部の湾曲角度を得る湾曲角取得部を有することを特徴とする請求項１に記載の医療装置。
【請求項３】
被検体の像を撮像可能な観察光学系をさらに有し、
前記制御部には、前記観察光学系に接続されているとともに、前記観察光学系で撮像された前記被検体の像を画像処理する画像処理部が接続され、
前記制御部は、前記第１湾曲部の湾曲角度が前記所定角度を超えたことを前記検知部で検知した時点で前記画像処理部で前記被検体の像を明部と暗部とに画像処理させることが可能であり、前記制御部から前記第２湾曲駆動機構に信号を出力して前記第２湾曲部を湾曲させる時点を、前記第１湾曲部の湾曲角度が前記所定角度を超えたことを前記検知部で検知した時点、から、前記画像処理部で前記被検体の像を明部と暗部とに画像処理し、前記画像処理部による画像処理により前記被検体の像の中に暗部が検出された時点に遅らせるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の医療装置。
【請求項４】
前記検知部は、前記第１湾曲部の湾曲角度を検知する湾曲角度検知装置を有することを特徴とする請求項１に記載の医療装置。
【請求項５】
前記湾曲角度検知装置は、前記第１湾曲部の湾曲角度に加えて、前記第１湾曲部の先端の移動及び位置の情報の少なくとも一方を検知可能であり、
前記制御部は、前記角度検知装置により得られる情報に基づいて、前記第２湾曲駆動機構を制御可能としたことを特徴とする請求項４に記載の医療装置。
【請求項６】
前記第２湾曲駆動機構は、前記第２湾曲部の湾曲角度を検出可能であり、
前記制御部の前記設定部は、前記第２湾曲部を湾曲させたときの目標湾曲角度を設定可能であり、
前記制御部は、前記第２湾曲部の湾曲角度と前記目標湾曲角度との差分により前記第２湾曲駆動機構を制御可能としたことを特徴とする請求項１に記載の医療装置。
【請求項７】
前記第２湾曲駆動機構は、前記第２湾曲部の湾曲角度を検出可能であり、
前記制御部の前記設定部は、前記第２湾曲部を湾曲させたときの目標湾曲角度を設定可能であり、
前記制御部は、前記第２湾曲部を目標湾曲角度だけ移動したときの所要時間に基づいて前記第２湾曲駆動機構を制御可能としたことを特徴とする請求項１に記載の医療装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記第２湾曲駆動機構により前記第２湾曲部を所定角度を超える角度に湾曲させた後、前記第１湾曲部を前記第２湾曲部の湾曲方向と逆方向に湾曲させる信号を前記第１湾曲駆動機構に出力するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の医療装置。
【請求項１】
第１湾曲部と、前記第１湾曲部の基端側に設けられた第２湾曲部とを有し、屈曲部を有し得る管孔内に挿入可能な細長の挿入部と、
前記第１湾曲部を湾曲させる湾曲操作入力部を有する第１湾曲駆動機構と、
前記第２湾曲部を湾曲させる第２湾曲駆動機構と、
前記第１湾曲部が前記第１湾曲駆動機構により湾曲しているときに、前記第１湾曲部の湾曲角度が所定角度を超えたことを検知する検知部と、
前記検知部に接続され、前記所定角度を設定可能な設定部を有し、前記第１湾曲部の湾曲角度が前記所定角度を超えたことを前記検知部で検知した時点で、前記第２湾曲駆動機構により前記第２湾曲部を湾曲させる信号を前記第２湾曲駆動機構に出力する制御部と
を有することを特徴とする医療装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記検知部に接続され、前記第１湾曲部の湾曲角度を得る湾曲角取得部を有することを特徴とする請求項１に記載の医療装置。
【請求項３】
被検体の像を撮像可能な観察光学系をさらに有し、
前記制御部には、前記観察光学系に接続されているとともに、前記観察光学系で撮像された前記被検体の像を画像処理する画像処理部が接続され、
前記制御部は、前記第１湾曲部の湾曲角度が前記所定角度を超えたことを前記検知部で検知した時点で前記画像処理部で前記被検体の像を明部と暗部とに画像処理させることが可能であり、前記制御部から前記第２湾曲駆動機構に信号を出力して前記第２湾曲部を湾曲させる時点を、前記第１湾曲部の湾曲角度が前記所定角度を超えたことを前記検知部で検知した時点、から、前記画像処理部で前記被検体の像を明部と暗部とに画像処理し、前記画像処理部による画像処理により前記被検体の像の中に暗部が検出された時点に遅らせるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の医療装置。
【請求項４】
前記検知部は、前記第１湾曲部の湾曲角度を検知する湾曲角度検知装置を有することを特徴とする請求項１に記載の医療装置。
【請求項５】
前記湾曲角度検知装置は、前記第１湾曲部の湾曲角度に加えて、前記第１湾曲部の先端の移動及び位置の情報の少なくとも一方を検知可能であり、
前記制御部は、前記角度検知装置により得られる情報に基づいて、前記第２湾曲駆動機構を制御可能としたことを特徴とする請求項４に記載の医療装置。
【請求項６】
前記第２湾曲駆動機構は、前記第２湾曲部の湾曲角度を検出可能であり、
前記制御部の前記設定部は、前記第２湾曲部を湾曲させたときの目標湾曲角度を設定可能であり、
前記制御部は、前記第２湾曲部の湾曲角度と前記目標湾曲角度との差分により前記第２湾曲駆動機構を制御可能としたことを特徴とする請求項１に記載の医療装置。
【請求項７】
前記第２湾曲駆動機構は、前記第２湾曲部の湾曲角度を検出可能であり、
前記制御部の前記設定部は、前記第２湾曲部を湾曲させたときの目標湾曲角度を設定可能であり、
前記制御部は、前記第２湾曲部を目標湾曲角度だけ移動したときの所要時間に基づいて前記第２湾曲駆動機構を制御可能としたことを特徴とする請求項１に記載の医療装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記第２湾曲駆動機構により前記第２湾曲部を所定角度を超える角度に湾曲させた後、前記第１湾曲部を前記第２湾曲部の湾曲方向と逆方向に湾曲させる信号を前記第１湾曲駆動機構に出力するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の医療装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１３−１７７８５（Ｐ２０１３−１７７８５Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５５９２９（Ｐ２０１１−１５５９２９）
【出願日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【出願人】（３０４０５０９２３）オリンパスメディカルシステムズ株式会社 (1,905)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【出願人】（３０４０５０９２３）オリンパスメディカルシステムズ株式会社 (1,905)
【Ｆターム（参考）】
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