特開2024-125980医療用マニピュレータシステム、医療用マニピュレータシステムの制御方法および制御装置
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024125980
(43)【公開日】2024-09-19
(54)【発明の名称】医療用マニピュレータシステム、医療用マニピュレータシステムの制御方法および制御装置
(51)【国際特許分類】
A61B 1/005 20060101AFI20240911BHJP
G02B 23/24 20060101ALI20240911BHJP
【ＦＩ】
A61B1/005 523
G02B23/24 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】13
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023116167
(22)【出願日】2023-07-14
(31)【優先権主張番号】63/450,230
(32)【優先日】2023-03-06
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】304050923
【氏名又は名称】オリンパスメディカルシステムズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100139686
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 史朗
(74)【代理人】
【識別番号】100147267
【弁理士】
【氏名又は名称】大槻 真紀子
(74)【代理人】
【識別番号】100207789
【弁理士】
【氏名又は名称】石田 良平
(72)【発明者】
【氏名】樋口 達矢
(72)【発明者】
【氏名】岸 宏亮
(72)【発明者】
【氏名】神戸 秀
(72)【発明者】
【氏名】山中 紀明
(72)【発明者】
【氏名】柳川 涼太
(72)【発明者】
【氏名】澤田 将太
【テーマコード（参考）】
2H040
4C161
【Ｆターム（参考）】
2H040BA21
2H040CA11
2H040DA03
2H040DA12
2H040DA14
2H040DA15
2H040DA19
2H040DA21
2H040DA41
2H040DA56
2H040DA57
2H040GA02
2H040GA11
4C161HH33
4C161HH47
4C161HH55
(57)【要約】
【課題】操作性を向上させた医療用マニピュレータシステム、医療用マニピュレータシステムの制御方法および制御装置を提供する。
【解決手段】医療用マニピュレータシステムは、湾曲部を有する医療用マニピュレータと、湾曲部を曲げるアクチュエータと、湾曲部を曲げる湾曲操作が入力され、原点から離れる第一方向と原点に戻る第二方向とを移動可能な入力子を有し、入力子における原点からの移動量を検出可能な操作装置と、湾曲操作に基づいてアクチュエータを制御する制御装置と、を備え、制御装置は、入力子が原点に位置するときに湾曲部がとるべき基準湾曲量に対する湾曲部の湾曲量の変位を算出し、アクチュエータの駆動量に基づいて算出された湾曲量の変位である第一湾曲量と、入力子の移動量に基づいて算出された湾曲量の変位である第二湾曲量との差が無くなるように算出した入力子の移動量に対する第二湾曲量の比率に基づいてアクチュエータを駆動させる。
【選択図】図１
【解決手段】医療用マニピュレータシステムは、湾曲部を有する医療用マニピュレータと、湾曲部を曲げるアクチュエータと、湾曲部を曲げる湾曲操作が入力され、原点から離れる第一方向と原点に戻る第二方向とを移動可能な入力子を有し、入力子における原点からの移動量を検出可能な操作装置と、湾曲操作に基づいてアクチュエータを制御する制御装置と、を備え、制御装置は、入力子が原点に位置するときに湾曲部がとるべき基準湾曲量に対する湾曲部の湾曲量の変位を算出し、アクチュエータの駆動量に基づいて算出された湾曲量の変位である第一湾曲量と、入力子の移動量に基づいて算出された湾曲量の変位である第二湾曲量との差が無くなるように算出した入力子の移動量に対する第二湾曲量の比率に基づいてアクチュエータを駆動させる。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
湾曲可能な湾曲部を有する医療用マニピュレータと、
前記湾曲部を曲げるアクチュエータと、
前記湾曲部を曲げる湾曲操作が入力され、原点から離れる第一方向と前記原点に戻る第二方向とを移動可能な入力子を有し、前記入力子における前記原点からの移動量を検出可能な操作装置と、
前記操作装置と通信可能に接続され、前記湾曲操作に基づいて前記アクチュエータを制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記入力子が前記原点に位置するときに前記湾曲部がとるべき基準湾曲量に対する前記湾曲部の湾曲量の変位を算出し、前記アクチュエータの駆動量に基づいて算出された前記湾曲量の変位である第一湾曲量と、前記入力子の前記移動量に基づいて算出された前記湾曲量の変位である第二湾曲量と、を比較し、
前記第一湾曲量と前記第二湾曲量との差が無くなるように前記入力子の前記移動量に対する前記第二湾曲量の比率を算出し、
前記比率に基づいて前記アクチュエータを駆動させる、
医療用マニピュレータシステム。
前記湾曲部を曲げるアクチュエータと、
前記湾曲部を曲げる湾曲操作が入力され、原点から離れる第一方向と前記原点に戻る第二方向とを移動可能な入力子を有し、前記入力子における前記原点からの移動量を検出可能な操作装置と、
前記操作装置と通信可能に接続され、前記湾曲操作に基づいて前記アクチュエータを制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記入力子が前記原点に位置するときに前記湾曲部がとるべき基準湾曲量に対する前記湾曲部の湾曲量の変位を算出し、前記アクチュエータの駆動量に基づいて算出された前記湾曲量の変位である第一湾曲量と、前記入力子の前記移動量に基づいて算出された前記湾曲量の変位である第二湾曲量と、を比較し、
前記第一湾曲量と前記第二湾曲量との差が無くなるように前記入力子の前記移動量に対する前記第二湾曲量の比率を算出し、
前記比率に基づいて前記アクチュエータを駆動させる、
医療用マニピュレータシステム。
【請求項2】
前記制御装置は、
前記第一湾曲量の絶対値が前記第二湾曲量の絶対値より小さい場合、
前記入力子が前記第一方向に移動したとき、前記比率を増大させ、
前記入力子が前記第二方向に移動したとき、前記比率を減少させ、
前記第一湾曲量の絶対値が前記第二湾曲量の絶対値より大きい場合、
前記入力子が前記第一方向に移動したとき、前記比率を減少させ、
前記入力子が前記第二方向に移動したとき、前記比率を増大させる、
請求項１に記載の医療用マニピュレータシステム。
前記第一湾曲量の絶対値が前記第二湾曲量の絶対値より小さい場合、
前記入力子が前記第一方向に移動したとき、前記比率を増大させ、
前記入力子が前記第二方向に移動したとき、前記比率を減少させ、
前記第一湾曲量の絶対値が前記第二湾曲量の絶対値より大きい場合、
前記入力子が前記第一方向に移動したとき、前記比率を減少させ、
前記入力子が前記第二方向に移動したとき、前記比率を増大させる、
請求項１に記載の医療用マニピュレータシステム。
【請求項3】
前記操作装置は、
前記入力子を前記第二方向に付勢する弾性部材をさらに備え、前記入力子は、前記原点の近傍の範囲である受動制御範囲よりも前記第一方向側に位置するとき、前記弾性部材に付勢されて前記受動制御範囲内に移動し、
前記制御装置は、
前記入力子が移動しているとき又は前記入力子が前記受動制御範囲外で停止されているとき、前記入力子の位置に基づいて前記アクチュエータを制御し、
前記入力子が前記受動制御範囲内で停止しているとき、前記医療用マニピュレータに加わった外力に基づいて前記アクチュエータを制御する、
請求項２に記載の医療用マニピュレータシステム。
前記入力子を前記第二方向に付勢する弾性部材をさらに備え、前記入力子は、前記原点の近傍の範囲である受動制御範囲よりも前記第一方向側に位置するとき、前記弾性部材に付勢されて前記受動制御範囲内に移動し、
前記制御装置は、
前記入力子が移動しているとき又は前記入力子が前記受動制御範囲外で停止されているとき、前記入力子の位置に基づいて前記アクチュエータを制御し、
前記入力子が前記受動制御範囲内で停止しているとき、前記医療用マニピュレータに加わった外力に基づいて前記アクチュエータを制御する、
請求項２に記載の医療用マニピュレータシステム。
【請求項4】
前記入力子は、前記第一方向および前記第二方向に回転可能であり、
前記受動制御範囲は、前記原点から±４５°から±９０°の範囲である、
請求項３に記載の医療用マニピュレータシステム。
前記受動制御範囲は、前記原点から±４５°から±９０°の範囲である、
請求項３に記載の医療用マニピュレータシステム。
【請求項5】
前記医療用マニピュレータは、前記湾曲部の先端に撮像装置を備える、
請求項４に記載の医療用マニピュレータシステム。
請求項４に記載の医療用マニピュレータシステム。
【請求項6】
前記入力子は、レバー、ノブまたはダイヤルである、
請求項５に記載の医療用マニピュレータシステム。
請求項５に記載の医療用マニピュレータシステム。
【請求項7】
前記弾性部材は、ゴムまたはバネである、
請求項６に記載の医療用マニピュレータシステム。
請求項６に記載の医療用マニピュレータシステム。
【請求項8】
医療用マニピュレータの湾曲動作を制御する方法であって、
操作装置が有する入力子が原点に位置するときに前記医療用マニピュレータの湾曲部がとるべき基準湾曲量に対する前記湾曲部の湾曲量の変位に対して、前記湾曲部を曲げるアクチュエータの駆動量に基づいて算出された前記湾曲量の変位である第一湾曲量と、前記入力子における前記原点からの移動量に基づいて算出された前記湾曲量の変位である第二湾曲量と、を比較し、
前記第一湾曲量と前記第二湾曲量との差が無くなるように算出された前記入力子の前記移動量に対する前記第二湾曲量の比率に基づいて前記医療用マニピュレータを制御する、
医療用マニピュレータシステムの制御方法。
操作装置が有する入力子が原点に位置するときに前記医療用マニピュレータの湾曲部がとるべき基準湾曲量に対する前記湾曲部の湾曲量の変位に対して、前記湾曲部を曲げるアクチュエータの駆動量に基づいて算出された前記湾曲量の変位である第一湾曲量と、前記入力子における前記原点からの移動量に基づいて算出された前記湾曲量の変位である第二湾曲量と、を比較し、
前記第一湾曲量と前記第二湾曲量との差が無くなるように算出された前記入力子の前記移動量に対する前記第二湾曲量の比率に基づいて前記医療用マニピュレータを制御する、
医療用マニピュレータシステムの制御方法。
【請求項9】
前記第一湾曲量の絶対値が前記第二湾曲量の絶対値より小さい場合、
前記入力子が前記原点から離れる第一方向に移動したとき、前記比率を増大させ、
前記入力子が前記原点に戻る第二方向に移動したとき、前記比率を減少させ、
前記第一湾曲量の絶対値が前記第二湾曲量の絶対値より大きい場合、
前記入力子が前記第一方向に移動したとき、前記比率を減少させ、
前記入力子が前記第二方向に移動したとき、前記比率を増大させる、
請求項８に記載の医療用マニピュレータシステムの制御方法。
前記入力子が前記原点から離れる第一方向に移動したとき、前記比率を増大させ、
前記入力子が前記原点に戻る第二方向に移動したとき、前記比率を減少させ、
前記第一湾曲量の絶対値が前記第二湾曲量の絶対値より大きい場合、
前記入力子が前記第一方向に移動したとき、前記比率を減少させ、
前記入力子が前記第二方向に移動したとき、前記比率を増大させる、
請求項８に記載の医療用マニピュレータシステムの制御方法。
【請求項10】
前記入力子が移動しているとき又は前記入力子が前記原点の近傍の範囲である受動制御範囲の範囲外で停止されているとき、前記入力子の位置に基づいて前記医療用マニピュレータを制御し、
前記入力子が前記受動制御範囲の範囲内で停止しているとき、前記医療用マニピュレータに加わった外力に基づいて前記医療用マニピュレータを制御する、
請求項９に記載の医療用マニピュレータシステムの制御方法。
前記入力子が前記受動制御範囲の範囲内で停止しているとき、前記医療用マニピュレータに加わった外力に基づいて前記医療用マニピュレータを制御する、
請求項９に記載の医療用マニピュレータシステムの制御方法。
【請求項11】
医療用マニピュレータの湾曲動作を制御する制御装置であって、
操作装置が有する入力子が原点に位置するときに前記医療用マニピュレータの湾曲部がとるべき基準角度に対する前記湾曲部の湾曲量の変位に対して、前記湾曲部を曲げるアクチュエータの駆動量に基づいて算出された前記湾曲量の変位である第一湾曲量と、前記入力子における前記原点からの移動量に基づいて算出された前記湾曲量の変位である第二湾曲量と、を比較し、
前記第一湾曲量と前記第二湾曲量との差が無くなるように前記入力子の前記移動量に対する前記第二湾曲量の比率を算出し、
前記比率に基づいて前記医療用マニピュレータを制御する、
制御装置。
操作装置が有する入力子が原点に位置するときに前記医療用マニピュレータの湾曲部がとるべき基準角度に対する前記湾曲部の湾曲量の変位に対して、前記湾曲部を曲げるアクチュエータの駆動量に基づいて算出された前記湾曲量の変位である第一湾曲量と、前記入力子における前記原点からの移動量に基づいて算出された前記湾曲量の変位である第二湾曲量と、を比較し、
前記第一湾曲量と前記第二湾曲量との差が無くなるように前記入力子の前記移動量に対する前記第二湾曲量の比率を算出し、
前記比率に基づいて前記医療用マニピュレータを制御する、
制御装置。
【請求項12】
前記第一湾曲量の絶対値が前記第二湾曲量の絶対値より小さい場合、
前記入力子が前記原点から離れる第一方向に移動したとき、前記比率を増大させ、
前記入力子が前記原点に戻る第二方向に移動したとき、前記比率を減少させ、
前記第一湾曲量の絶対値が前記第二湾曲量の絶対値より大きい場合、
前記入力子が前記第一方向に移動したとき、前記比率を減少させ、
前記入力子が前記第二方向に移動したとき、前記比率を増大させる、
請求項１１に記載の制御装置。
前記入力子が前記原点から離れる第一方向に移動したとき、前記比率を増大させ、
前記入力子が前記原点に戻る第二方向に移動したとき、前記比率を減少させ、
前記第一湾曲量の絶対値が前記第二湾曲量の絶対値より大きい場合、
前記入力子が前記第一方向に移動したとき、前記比率を減少させ、
前記入力子が前記第二方向に移動したとき、前記比率を増大させる、
請求項１１に記載の制御装置。
【請求項13】
前記入力子が移動しているとき又は前記入力子が前記原点の近傍の範囲である受動制御範囲の範囲外で停止されているとき、前記入力子の位置に基づいて前記医療用マニピュレータを制御し、
前記入力子が前記受動制御範囲の範囲内で停止しているとき、前記医療用マニピュレータに加わった外力に基づいて前記医療用マニピュレータを制御する、
請求項１２に記載の制御装置。
前記入力子が前記受動制御範囲の範囲内で停止しているとき、前記医療用マニピュレータに加わった外力に基づいて前記医療用マニピュレータを制御する、
請求項１２に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、医療用マニピュレータシステム、医療用マニピュレータシステムの制御方法および制御装置に関する。
本願は、２０２３年３月６日に米国に出願された米国仮特許出願第６３／４５０，２３０号に基づいて優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本願は、２０２３年３月６日に米国に出願された米国仮特許出願第６３／４５０，２３０号に基づいて優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【0002】
従来、消化管などの管腔器官内の観察や処置に用いる医療用マニピュレータシステムが使用されている。医療用マニピュレータシステムは、管腔器官内に挿入される挿入部等が電動により湾曲駆動可能である。使用者は、体外に配置された操作部から挿入部等の湾曲動作を制御できる。
【0003】
例えば特許文献１には、電動で駆動される湾曲部に対して外力が加えられたとき、湾曲部が外力に対して受動的に湾曲するフリー状態と、外力が加えられても湾曲部の形状を維持する短絡状態とを切り替える制御を行う内視鏡が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１３－２７４６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、操作部から入力された湾曲操作によって制御装置がモータ等を駆動して湾曲部を制御する医療用マニピュレータシステムの場合、湾曲部に外力が加わって湾曲したとき、操作部の入力子が湾曲部の動きに追従せず、操作部に入力された湾曲操作に基づく湾曲量と実際の湾曲量とが異なり、操作性が低下してしまう可能性がある。
【0006】
上記事情を踏まえ、本発明は、操作性を向上させた医療用マニピュレータシステム、医療用マニピュレータシステムの制御方法および制御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】
【0007】
本発明の第一の態様に係る医療用マニピュレータシステムは、湾曲可能な湾曲部を有する医療用マニピュレータと、前記湾曲部を曲げるアクチュエータと、前記湾曲部を曲げる湾曲操作が入力され、原点から離れる第一方向と前記原点に戻る第二方向とを移動可能な入力子を有し、前記入力子における前記原点からの移動量を検出可能な操作装置と、前記操作装置と通信可能に接続され、前記湾曲操作に基づいて前記アクチュエータを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記入力子が前記原点に位置するときに前記湾曲部がとるべき基準湾曲量に対する前記湾曲部の湾曲量の変位を算出し、前記アクチュエータの駆動量に基づいて算出された前記湾曲量の変位である第一湾曲量と、前記入力子の前記移動量に基づいて算出された前記湾曲量の変位である第二湾曲量と、を比較し、前記第一湾曲量と前記第二湾曲量との差が無くなるように前記入力子の前記移動量に対する前記第二湾曲量の比率を算出し、前記比率に基づいて前記アクチュエータを駆動させる。
【発明の効果】
【0008】
操作性を向上させた医療用マニピュレータシステム、医療用マニピュレータシステムの制御方法および制御装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】第一実施形態に係る医療用マニピュレータシステムの全体図である。
【図2】術者によって使用される同医療用マニピュレータシステムの内視鏡と操作装置を示す図である。
【図3】同内視鏡の挿入部を示す図である。
【図4】同挿入部の湾曲部の一部を断面図として示す図である。
【図7】同医療用マニピュレータシステムの駆動装置に装着前の第一着脱部を示す図である。
【図8】同駆動装置に装着前の上下湾曲ワイヤ着脱部を示す図である。
【図9】同駆動装置に装着された同上下湾曲ワイヤ着脱部を示す図である。
【図10】同駆動装置の機能ブロック図である。
【図11】同医療用マニピュレータシステムの操作装置の斜視図である。
【図12】背面から見た同操作装置の斜視図である。
【図13】同操作装置の側面図である。
【図14】同操作装置における第一アングルノブを示す正面図である。
【図15】湾曲した同湾曲部を示す図である。
【図16】同医療用マニピュレータシステムの映像制御装置の機能ブロック図である。
【図17】同駆動装置における同医療用マニピュレータシステムの制御を示すフローチャートである。
【図18】大腸内に挿入された同挿入部を示す図である。
【図19】同操作装置の変形例の斜視図である。
【図20】第二実施形態に係る医療用マニピュレータシステムの操作装置の斜視図である。
【図21】同操作装置の第一アングルノブおよび第二アングルノブの断面図である。
【図22】同第一アングルノブの一部を示す斜視図である。
【図23】同第一アングルノブの第一上カバーを示す斜視図である。
【図24】同第一アングルノブの一部を示す正面図である。
【図25】同医療用マニピュレータシステムにおける駆動装置の機能ブロック図である。
【図26】同駆動装置における同医療用マニピュレータシステムの制御を示すフローチャートである。
【図27】同第一アングルノブの回転動作を示す正面図である。
【図28】第二実施形態に係る医療用マニピュレータシステムの操作装置および連結部の変形例の斜視図である。
【図29】同変形例の斜視図である。
【図30】同変形例の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
（第一実施形態）
本発明の第一実施形態に係る電動内視鏡システム１０００について、図１から図１９を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る電動内視鏡システム１０００の全体図である。電動内視鏡システム１０００は、医療用マニピュレータシステムの一例である。医療用マニピュレータは、体内に挿入される電動駆動の内視鏡、カテーテル、処置具、エンドルミナルデバイス等を含む。
本発明の第一実施形態に係る電動内視鏡システム１０００について、図１から図１９を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る電動内視鏡システム１０００の全体図である。電動内視鏡システム１０００は、医療用マニピュレータシステムの一例である。医療用マニピュレータは、体内に挿入される電動駆動の内視鏡、カテーテル、処置具、エンドルミナルデバイス等を含む。
【0011】
［電動内視鏡システム１０００］
電動内視鏡システム１０００は、手術台Ｔに横たわる患者Ｐの体内を観察および処置する医療システムである。電動内視鏡システム１０００は、内視鏡１００と、駆動装置２００と、操作装置３００と、処置具４００と、映像制御装置５００と、表示装置９００と、を備える。
電動内視鏡システム１０００は、手術台Ｔに横たわる患者Ｐの体内を観察および処置する医療システムである。電動内視鏡システム１０００は、内視鏡１００と、駆動装置２００と、操作装置３００と、処置具４００と、映像制御装置５００と、表示装置９００と、を備える。
【0012】
内視鏡１００は、患者Ｐの管腔内に挿入して患部を観察および処置する装置であり、医療用マニピュレータの一例である。内視鏡１００は、駆動装置２００と着脱自在である。内視鏡１００の内部には内部経路１０１が形成されている。以降の説明において、内視鏡１００において、患者Ｐの管腔内に挿入される側を「先端側（遠位側）Ａ１」、駆動装置２００に装着される側を「基端側（近位側）Ａ２」という。
【0013】
駆動装置２００は、内視鏡１００および操作装置３００と着脱自在に接続される。駆動装置２００は、操作装置３００に入力された操作に基づき、内蔵するモータを駆動して内視鏡１００を電動駆動する。また、駆動装置２００は、操作装置３００に入力された操作に基づき、内蔵するポンプ等を駆動して内視鏡１００に送気吸引を実施させる。
【0014】
操作装置３００は、操作ケーブル３０１を経由して駆動装置２００と着脱自在に接続される。操作装置３００は、有線通信ではなく無線通信により駆動装置２００と通信可能であってもよい。術者Ｓは、操作装置３００を操作することにより、内視鏡１００を電動駆動できる。
【0015】
処置具４００は、内視鏡１００の内部経路１０１を挿通して患者Ｐの管腔内に挿入して患部を処置する装置である。図１においては、処置具４００は、鉗子口１２６から内視鏡１００の内部経路１０１に挿入されている。
【0016】
映像制御装置５００は、内視鏡１００と着脱自在に接続されており、内視鏡１００から撮像画像を取得する。映像制御装置５００は、内視鏡１００から取得した撮像画像や操作者に対する情報提供を目的とするＧＵＩ画像やＣＧ画像を表示装置９００に表示させる。
【0017】
駆動装置２００と映像制御装置５００とは、電動内視鏡システム１０００を制御する制御装置６００を構成する。制御装置６００は、ビデオプリンタなどの周辺機器をさらに備えてもよい。駆動装置２００と映像制御装置５００とは、一体の装置であってもよい。
【0018】
表示装置９００は、ＬＣＤなどの画像を表示可能な装置である。表示装置９００は、表示ケーブル９０１を経由して映像制御装置５００に接続されている。
【0019】
図２は、術者Ｓによって使用される内視鏡１００と操作装置３００を示す図である。
術者Ｓは、例えば、表示装置９００に表示された撮像画像を観察しながら、患者Ｐの肛門から管腔内に挿入させた内視鏡１００を右手Ｒで操作しながら、操作装置３００を左手Ｌで操作する。内視鏡１００と操作装置３００とが分離しているため、術者Ｓは内視鏡１００と操作装置３００とを互いに影響を受けることなく独立して操作できる。
術者Ｓは、例えば、表示装置９００に表示された撮像画像を観察しながら、患者Ｐの肛門から管腔内に挿入させた内視鏡１００を右手Ｒで操作しながら、操作装置３００を左手Ｌで操作する。内視鏡１００と操作装置３００とが分離しているため、術者Ｓは内視鏡１００と操作装置３００とを互いに影響を受けることなく独立して操作できる。
【0020】
［内視鏡１００］
内視鏡１００は、図１に示すように、挿入部１１０と、連結部１２０と、体外軟性部１４０と、着脱部１５０と、湾曲ワイヤ１６０（図６参照）と、内蔵物１７０（図６参照）と、を備える。挿入部１１０と、連結部１２０と、体外軟性部１４０と、着脱部１５０と、は先端側Ａ１から順に接続されている。
内視鏡１００は、図１に示すように、挿入部１１０と、連結部１２０と、体外軟性部１４０と、着脱部１５０と、湾曲ワイヤ１６０（図６参照）と、内蔵物１７０（図６参照）と、を備える。挿入部１１０と、連結部１２０と、体外軟性部１４０と、着脱部１５０と、は先端側Ａ１から順に接続されている。
【0021】
図３は、内視鏡１００の挿入部１１０を示す図である。
内視鏡１００の内部には、挿入部１１０の先端から着脱部１５０の基端まで内視鏡１００の長手方向Ａに沿って延びる内部経路１０１が形成されている。湾曲ワイヤ１６０および内蔵物１７０は、内部経路１０１に挿入されている。
内視鏡１００の内部には、挿入部１１０の先端から着脱部１５０の基端まで内視鏡１００の長手方向Ａに沿って延びる内部経路１０１が形成されている。湾曲ワイヤ１６０および内蔵物１７０は、内部経路１０１に挿入されている。
【0022】
内蔵物１７０は、チャンネルチューブ１７１と、送気吸引チューブ１７２（図１０参照）と、撮像ケーブル１７３と、ライトガイド１７４と、を有する。
【0023】
［挿入部１１０］
挿入部１１０は、管腔内に挿入可能な細長な長尺部材である。挿入部１１０は、先端部１１１と、湾曲部１１２と、体内軟性部１１９と、を有する。先端部１１１と、湾曲部１１２と、体内軟性部１１９と、は先端側Ａ１から順に接続されている。
挿入部１１０は、管腔内に挿入可能な細長な長尺部材である。挿入部１１０は、先端部１１１と、湾曲部１１２と、体内軟性部１１９と、を有する。先端部１１１と、湾曲部１１２と、体内軟性部１１９と、は先端側Ａ１から順に接続されている。
【0024】
先端部１１１は、図３に示すように、開口部１１１ａと、照明部１１１ｂと、撮像部１１１ｃと、を有する。開口部１１１ａは、チャンネルチューブ１７１と連通する開口である。図３に示すように、チャンネルチューブ１７１を挿通する処置具４００の先端に設けられた把持鉗子などの処置部４１０が開口部１１１ａから突没する。
【0025】
照明部１１１ｂは、照明光を導光するライトガイド１７４と接続されており、撮像対象を照明する照明光を出射する。撮像部１１１ｃは、ＣＭＯＳ等の撮像素子を備えており、撮像対象を撮像する撮像装置である。撮像信号は、撮像ケーブル１７３を経由して映像制御装置５００に送られる。
【0026】
図４は、湾曲部１１２の一部を断面図として示す図である。
湾曲部１１２は、複数の節輪（湾曲駒ともいう）１１５と、複数の節輪１１５の先端に連結された先端部１１６と、アウターシース１１８（図３参照）と、を有する。複数の節輪１１５および先端部１１６は、アウターシース１１８の内部において長手方向Ａに連結されている。なお、湾曲部１１２が有する節輪１１５の形状および数は、図４に示す節輪１１５の形状および数に限定されない。
湾曲部１１２は、複数の節輪（湾曲駒ともいう）１１５と、複数の節輪１１５の先端に連結された先端部１１６と、アウターシース１１８（図３参照）と、を有する。複数の節輪１１５および先端部１１６は、アウターシース１１８の内部において長手方向Ａに連結されている。なお、湾曲部１１２が有する節輪１１５の形状および数は、図４に示す節輪１１５の形状および数に限定されない。
【0027】
図５は、図４に示す領域Ｅにおける節輪１１５の拡大図である。
節輪１１５は、金属で形成された短筒状の部材である。複数の節輪１１５は、隣り合う節輪１１５の内部空間が連続する空間となるように連結されている。
節輪１１５は、金属で形成された短筒状の部材である。複数の節輪１１５は、隣り合う節輪１１５の内部空間が連続する空間となるように連結されている。
【0028】
節輪１１５は、先端側Ａ１の第一節輪１１５ａと、基端側Ａ２の第二節輪１１５ｂと、を有する。第一節輪１１５ａと第二節輪１１５ｂとは、第一回動ピン１１５ｐによって、長手方向Ａに対して垂直な上下方向（「ＵＤ方向」ともいう）に回動可能に連結されている。
【0029】
また、第一節輪１１５ａと第二節輪１１５ｂとは、第二回動ピン１１５ｑによって、長手方向ＡおよびＵＤ方向に対して垂直な左右方向（「ＬＲ方向」ともいう）に回動可能に連結されている。
【0030】
第一節輪１１５ａと第二節輪１１５ｂとが第一回動ピン１１５ｐおよび第二回動ピン１１５ｑによって交互に連結されており、湾曲部１１２は所望の方向に湾曲自在である。
【0031】
図６は、図４および図５のＣ１－Ｃ１線に沿う湾曲部１１２の断面図である。
第二節輪１１５ｂの内周面には、上ワイヤガイド１１５ｕと、下ワイヤガイド１１５ｄと、が形成されている。上ワイヤガイド１１５ｕと下ワイヤガイド１１５ｄとは、長手方向Ａの中心軸Ｏを挟んでＵＤ方向の両側に配置されている。第一節輪１１５ａの内周面には、左ワイヤガイド１１５ｌと、右ワイヤガイド１１５ｒと、が形成されている。左ワイヤガイド１１５ｌと右ワイヤガイド１１５ｒとは、長手方向Ａの中心軸Ｏを挟んでＬＲ方向の両側に配置されている。
第二節輪１１５ｂの内周面には、上ワイヤガイド１１５ｕと、下ワイヤガイド１１５ｄと、が形成されている。上ワイヤガイド１１５ｕと下ワイヤガイド１１５ｄとは、長手方向Ａの中心軸Ｏを挟んでＵＤ方向の両側に配置されている。第一節輪１１５ａの内周面には、左ワイヤガイド１１５ｌと、右ワイヤガイド１１５ｒと、が形成されている。左ワイヤガイド１１５ｌと右ワイヤガイド１１５ｒとは、長手方向Ａの中心軸Ｏを挟んでＬＲ方向の両側に配置されている。
【0032】
上ワイヤガイド１１５ｕと、下ワイヤガイド１１５ｄと、左ワイヤガイド１１５ｌと、右ワイヤガイド１１５ｒとには、湾曲ワイヤ１６０が挿通する貫通孔が長手方向Ａに沿って形成されている。
【0033】
湾曲ワイヤ１６０は、湾曲部１１２を曲げるワイヤである。湾曲ワイヤ１６０は、内部経路１０１を通って着脱部１５０まで延びている。湾曲ワイヤ１６０は、図４および図６に示すように、上湾曲ワイヤ１６１ｕと、下湾曲ワイヤ１６１ｄと、左湾曲ワイヤ１６１ｌと、右湾曲ワイヤ１６１ｒと、４本のワイヤシース１６１ｓと、を有する。
【0034】
上湾曲ワイヤ１６１ｕと、下湾曲ワイヤ１６１ｄと、左湾曲ワイヤ１６１ｌと、右湾曲ワイヤ１６１ｒとは、図４に示すように、それぞれワイヤシース１６１ｓを挿通している。ワイヤシース１６１ｓの先端は、湾曲部１１２の基端の節輪１１５に取り付けられている。ワイヤシース１６１ｓは、着脱部１５０まで延びている。
【0035】
上湾曲ワイヤ１６１ｕおよび下湾曲ワイヤ１６１ｄは、湾曲部１１２をＵＤ方向に曲げるワイヤである。上湾曲ワイヤ１６１ｕは、上ワイヤガイド１１５ｕを挿通している。下湾曲ワイヤ１６１ｄは、下ワイヤガイド１１５ｄを挿通している。
【0036】
上湾曲ワイヤ１６１ｕと下湾曲ワイヤ１６１ｄの先端は、図４に示すように、湾曲部１１２の先端の先端部１１６に固定されている。先端部１１６に固定された上湾曲ワイヤ１６１ｕと下湾曲ワイヤ１６１ｄの先端は、長手方向Ａの中心軸Ｏを挟んでＵＤ方向の両側に配置されている。
【0037】
左湾曲ワイヤ１６１ｌおよび右湾曲ワイヤ１６１ｒは、湾曲部１１２をＬＲ方向に曲げるワイヤである。左湾曲ワイヤ１６１ｌは、左ワイヤガイド１１５ｌを挿通している。右湾曲ワイヤ１６１ｒは、右ワイヤガイド１１５ｒを挿通している。
【0038】
左湾曲ワイヤ１６１ｌと右湾曲ワイヤ１６１ｒの先端は、図４に示すように、湾曲部１１２の先端部１１６に固定されている。先端部１１６に固定された左湾曲ワイヤ１６１ｌと右湾曲ワイヤ１６１ｒの先端は、長手方向Ａの中心軸Ｏを挟んでＬＲ方向の両側に配置されている。
【0039】
湾曲部１１２は、湾曲ワイヤ１６０（上湾曲ワイヤ１６１ｕ，下湾曲ワイヤ１６１ｄ，左湾曲ワイヤ１６１ｌ，右湾曲ワイヤ１６１ｒ）をそれぞれ牽引または弛緩することによって、所望の方向に湾曲自在である。
【0040】
図６に示すように、湾曲部１１２の内部に形成された内部経路１０１には、湾曲ワイヤ１６０と、チャンネルチューブ１７１と、撮像ケーブル１７３と、ライトガイド１７４とが挿通している。
【0041】
体内軟性部１１９は、長尺で可撓性を有する管状部材である。体内軟性部１１９に形成された内部経路１０１には、湾曲ワイヤ１６０と、チャンネルチューブ１７１と、撮像ケーブル１７３と、ライトガイド１７４とが挿通している。
【0042】
［連結部１２０］
連結部１２０は、図１に示すように、挿入部１１０の体内軟性部１１９と体外軟性部１４０とを連結する部材である。連結部１２０は、処置具４００を挿入する挿入口である鉗子口１２６を備える。
連結部１２０は、図１に示すように、挿入部１１０の体内軟性部１１９と体外軟性部１４０とを連結する部材である。連結部１２０は、処置具４００を挿入する挿入口である鉗子口１２６を備える。
【0043】
［体外軟性部１４０］
体外軟性部１４０は、長尺な管状部材である。体外軟性部１４０の内部に形成された内部経路１０１には、湾曲ワイヤ１６０と、撮像ケーブル１７３と、ライトガイド１７４と、送気吸引チューブ１７２（図１０参照）とが挿通している。
体外軟性部１４０は、長尺な管状部材である。体外軟性部１４０の内部に形成された内部経路１０１には、湾曲ワイヤ１６０と、撮像ケーブル１７３と、ライトガイド１７４と、送気吸引チューブ１７２（図１０参照）とが挿通している。
【0044】
［着脱部１５０］
着脱部１５０は、図１に示すように、駆動装置２００に装着される第一着脱部１５０１と、映像制御装置５００に装着される第二着脱部１５０２と、を備える。なお、第一着脱部１５０１と第二着脱部１５０２とは、一体の着脱部であってもよい。
着脱部１５０は、図１に示すように、駆動装置２００に装着される第一着脱部１５０１と、映像制御装置５００に装着される第二着脱部１５０２と、を備える。なお、第一着脱部１５０１と第二着脱部１５０２とは、一体の着脱部であってもよい。
【0045】
体外軟性部１４０の内部に形成された内部経路１０１は、第一着脱部１５０１と第二着脱部１５０２に分岐する。湾曲ワイヤ１６０および送気吸引チューブ１７２は、第一着脱部１５０１を挿通する。撮像ケーブル１７３およびライトガイド１７４は、第二着脱部１５０２を挿通する。
【0046】
図７は、駆動装置２００に装着前の第一着脱部１５０１を示す図である。
第一着脱部１５０１は、上下湾曲ワイヤ着脱部１５１と、左右湾曲ワイヤ着脱部１５２と、を有する。
第一着脱部１５０１は、上下湾曲ワイヤ着脱部１５１と、左右湾曲ワイヤ着脱部１５２と、を有する。
【0047】
上下湾曲ワイヤ着脱部１５１は、湾曲部１１２をＵＤ方向に曲げるワイヤ（上湾曲ワイヤ１６１ｕおよび下湾曲ワイヤ１６１ｄ）を駆動装置２００に着脱自在に連結する機構である。
【0048】
左右湾曲ワイヤ着脱部１５２は、湾曲部１１２をＬＲ方向に曲げるワイヤ（左湾曲ワイヤ１６１ｌおよび右湾曲ワイヤ１６１ｒ）を駆動装置２００に着脱自在に連結する機構である。
【0049】
左右湾曲ワイヤ着脱部１５２は、上下湾曲ワイヤ着脱部１５１と同等の構造であるため、図示および説明を省略する。
【0050】
図８は、駆動装置２００に装着前の上下湾曲ワイヤ着脱部１５１を示す図である。図９は、駆動装置２００に装着された上下湾曲ワイヤ着脱部１５１を示す図である。上下湾曲ワイヤ着脱部１５１は、支持部材１５５と、回転ドラム１５６と、張力センサ１５９と、を有する。
【0051】
支持部材１５５は、回転ドラム１５６を支持する。支持部材１５５は、上下湾曲ワイヤ着脱部１５１の基端側に露出する着脱検知用ドグ１５５ａと、複数のベンドプーリ１５５ｐと、を有する。
【0052】
ベンドプーリ１５５ｐは、体外軟性部１４０を挿通する上湾曲ワイヤ１６１ｕの搬送方向を変更して、上湾曲ワイヤ１６１ｕを回転ドラム１５６まで案内する。また、ベンドプーリ１５５ｐは、体外軟性部１４０を挿通する下湾曲ワイヤ１６１ｄの搬送方向を変更して、下湾曲ワイヤ１６１ｄを回転ドラム１５６まで案内する。
【0053】
回転ドラム１５６は、長手方向Ａに沿って延びるドラム回転軸１５６ｒを中心に回動可能に支持部材１５５に支持されている。回転ドラム１５６は、巻取プーリ１５６ａと、カップリング部１５６ｃと、を有する。
【0054】
巻取プーリ１５６ａは、ドラム回転軸１５６ｒを中心に回動することにより上湾曲ワイヤ１６１ｕおよび下湾曲ワイヤ１６１ｄを牽引または送出する。先端側Ａ１から基端側Ａ２に向かって見て巻取プーリ１５６ａが時計回りに回転することにより、上湾曲ワイヤ１６１ｕは巻取プーリ１５６ａに巻き付けられて牽引され、下湾曲ワイヤ１６１ｄは巻取プーリ１５６ａから送り出される。逆に、巻取プーリ１５６ａが反時計回りに回転することにより、上湾曲ワイヤ１６１ｕは巻取プーリ１５６ａから送り出され、下湾曲ワイヤ１６１ｄは巻取プーリ１５６ａに巻き付けられて牽引される。この構成によって、上湾曲ワイヤ１６１ｕおよび下湾曲ワイヤ１６１ｄの進退量が多くても、牽引された部分はコンパクトに格納されて場所を取らない。
【0055】
上湾曲ワイヤ１６１ｕおよび下湾曲ワイヤ１６１ｄは、巻取プーリ１５６ａに巻き付けられる部分が他の部分と比較して径が太い。そのため、上湾曲ワイヤ１６１ｕおよび下湾曲ワイヤ１６１ｄが、巻取プーリ１５６ａと支持部材１５５との間に挟み込まることを好適に防止できる。また、上湾曲ワイヤ１６１ｕおよび下湾曲ワイヤ１６１ｄの牽引または弛緩に伴う伸びを好適に防止できる。
【0056】
上湾曲ワイヤ１６１ｕおよび下湾曲ワイヤ１６１ｄは、挿入部１１０を通過する部分のワイヤの径よりも、体外軟性部１４０を通過する部分のワイヤの径が太くてもよい。これによって、体内に挿入される挿入部１１０を細くすることができる。また、体外を通過する部分のワイヤの径を太くすることによって、上湾曲ワイヤ１６１ｕおよび下湾曲ワイヤ１６１ｄの伸びが抑えられて、湾曲部１１２に対する湾曲操作における制御性が向上する。
【0057】
カップリング部１５６ｃは、ドラム回転軸１５６ｒを中心に回動する円板部材である。カップリング部１５６ｃは、巻取プーリ１５６ａの基端に固定されており、巻取プーリ１５６ａと一体に回動する。カップリング部１５６ｃは、上下湾曲ワイヤ着脱部１５１の基端側Ａ２に露出している。カップリング部１５６ｃの基端側Ａ２の面には、二個の嵌合凸部１５６ｄが形成されている。二個の嵌合凸部１５６ｄは、ドラム回転軸１５６ｒを挟んで両側に形成されている。
【0058】
張力センサ１５９は、上湾曲ワイヤ１６１ｕおよび下湾曲ワイヤ１６１ｄの張力を検出する。張力センサ１５９の検出結果は、駆動コントローラ２６０によって取得される。
【0059】
［駆動装置２００］
図１０は、駆動装置２００の機能ブロック図である。
駆動装置２００は、アダプタ２１０と、操作受信部２２０と、送気吸引駆動部２３０と、ワイヤ駆動部（アクチュエータ）２５０と、駆動コントローラ２６０と、を備える。
図１０は、駆動装置２００の機能ブロック図である。
駆動装置２００は、アダプタ２１０と、操作受信部２２０と、送気吸引駆動部２３０と、ワイヤ駆動部（アクチュエータ）２５０と、駆動コントローラ２６０と、を備える。
【0060】
アダプタ２１０は、図７に示すように、第一アダプタ２１１と、第二アダプタ２１２と、を有する。第一アダプタ２１１は、操作ケーブル３０１が着脱可能に接続されるアダプタである。第二アダプタ２１２は、内視鏡１００の第一着脱部１５０１が着脱可能に接続されるアダプタである。
【0061】
操作受信部２２０は、操作ケーブル３０１を経由して操作装置３００から操作入力を受信する。操作装置３００と駆動装置２００とが有線通信ではなく無線通信により通信を行う場合、操作受信部２２０は公知の無線受信用モジュールを有する。
【0062】
送気吸引駆動部２３０は、内視鏡１００の内部経路１０１に挿入された送気吸引チューブ１７２と接続される。送気吸引駆動部２３０は、ポンプ等を備えており、送気吸引チューブ１７２に空気を送気する。また、送気吸引駆動部２３０は、送気吸引チューブ１７２から空気を吸引する。
【0063】
ワイヤ駆動部（アクチュエータ）２５０は、上下湾曲ワイヤ着脱部１５１および左右湾曲ワイヤ着脱部１５２とカップリングして湾曲ワイヤ１６０を駆動する。
【0064】
ワイヤ駆動部２５０は、図７に示すように、上下湾曲ワイヤ駆動部（第一アクチュエータ）２５１と、左右湾曲ワイヤ駆動部（第二アクチュエータ）２５２と、を有する。
【0065】
上下湾曲ワイヤ駆動部２５１は、上下湾曲ワイヤ着脱部１５１とカップリングして、湾曲部１１２をＵＤ方向に曲げるワイヤ（上湾曲ワイヤ１６１ｕおよび下湾曲ワイヤ１６１ｄ）を駆動する機構である。
【0066】
左右湾曲ワイヤ駆動部２５２は、左右湾曲ワイヤ着脱部１５２とカップリングして、湾曲部１１２をＬＲ方向に曲げるワイヤ（左湾曲ワイヤ１６１ｌおよび右湾曲ワイヤ１６１ｒ）を駆動する機構である。
【0067】
左右湾曲ワイヤ駆動部２５２は、上下湾曲ワイヤ駆動部２５１と同等の構造であるため、図示および説明を省略する。
【0068】
上下湾曲ワイヤ駆動部２５１は、図８に示すように、支持部材２５５と、湾曲ワイヤ駆動部２５６と、着脱センサ２５９と、を有する。
【0069】
湾曲ワイヤ駆動部２５６は、上下湾曲ワイヤ着脱部１５１の回転ドラム１５６とカップリングして、上湾曲ワイヤ１６１ｕおよび下湾曲ワイヤ１６１ｄを駆動する。湾曲ワイヤ駆動部２５６は、シャフト２５６ａと、モータ部２５６ｂと、被カップリング部２５６ｃと、トルクセンサ２５６ｅと、弾性部材２５６ｓと、を有する。
【0070】
シャフト２５６ａは、シャフト回転軸２５６ｒを中心に回動可能かつ長手方向Ａに進退可能に支持部材２５５に支持されている。内視鏡１００の第一着脱部１５０１が駆動装置２００に装着されたとき、シャフト回転軸２５６ｒは、ドラム回転軸１５６ｒと一致する。
【0071】
モータ部２５６ｂは、ＤＣモータなどのモータと、モータを駆動するモータドライバと、モータエンコーダと、を有する。モータは、シャフト２５６ａを、シャフト回転軸２５６ｒを中心に回転させる。モータドライバは、駆動コントローラ２６０によって制御される。
【0072】
被カップリング部２５６ｃは、シャフト回転軸２５６ｒを中心に回動する円板部材である。被カップリング部２５６ｃは、シャフト２５６ａの先端に固定されており、シャフト２５６ａと一体に回動する。図８に示すように、被カップリング部２５６ｃは、上下湾曲ワイヤ駆動部２５１の先端側Ａ１に露出している。被カップリング部２５６ｃの先端側Ａ１の面には、二個の嵌合凹部２５６ｄが形成されている。二個の嵌合凹部２５６ｄは、シャフト回転軸２５６ｒを挟んで両側に形成されている。
【0073】
図９に示すように、嵌合凸部１５６ｄと嵌合凹部２５６ｄとが嵌合して、カップリング部１５６ｃと被カップリング部２５６ｃとがカップリングする。その結果、モータ部２５６ｂによるシャフト２５６ａの回転が回転ドラム１５６に伝達される。先端側Ａ１から基端側Ａ２に向かって見てシャフト２５６ａが時計回りに回転することにより、上湾曲ワイヤ１６１ｕは牽引され、下湾曲ワイヤ１６１ｄは送り出される。逆に、シャフト２５６ａが反時計回りに回転することにより、上湾曲ワイヤ１６１ｕは送出され、下湾曲ワイヤ１６１ｄは牽引される。
【0074】
トルクセンサ２５６ｅは、シャフト２５６ａのシャフト回転軸２５６ｒを中心とした回転トルクを検出する。トルクセンサ２５６ｅの検出結果は、駆動コントローラ２６０によって取得される。
【0075】
弾性部材２５６ｓは、例えば圧縮バネであり、先端部が被カップリング部２５６ｃ、基端部が支持部材２５５に接触している。弾性部材２５６ｓは、被カップリング部２５６ｃを先端側Ａ１に付勢する。図９に示すように、カップリング部１５６ｃが脱着されると、被カップリング部２５６ｃは、シャフト２５６ａとともに基端側Ａ２に移動する。
【0076】
着脱センサ２５９は、図９に示すように、着脱検知用ドグ１５５ａとの係合および非係合を検出することにより、上下湾曲ワイヤ着脱部１５１における上下湾曲ワイヤ駆動部２５１への着脱を検出する。着脱センサ２５９の検出結果は、駆動コントローラ２６０によって取得される。
【0077】
駆動コントローラ２６０は、駆動装置２００の全体を制御する。駆動コントローラ２６０は、操作受信部２２０が受信した操作入力を取得する。駆動コントローラ２６０は、取得した操作入力に基づいて、送気吸引駆動部２３０およびワイヤ駆動部２５０を制御する。
【0078】
駆動コントローラ２６０は、プロセッサ２６１と、メモリ２６２と、プログラムおよびデータを記憶可能な記憶部２６３と、入出力制御部２６４と、を備えたプログラム実行可能なコンピュータである。駆動コントローラ２６０の機能は、プログラムをプロセッサが実行することにより実現される。駆動コントローラ２６０の少なくとも一部の機能は、専用の論理回路によって実現されていてもよい。
【0079】
駆動コントローラ２６０は、複数の湾曲ワイヤ１６０を駆動する複数のモータを高精度に制御するため、高い演算性能を備えていることが望ましい。
【0080】
なお、駆動コントローラ２６０は、プロセッサ２６１、メモリ２６２、記憶部２６３、および入出力制御部２６４以外の構成をさらに有してもよい。例えば、駆動コントローラ２６０は、画像処理や画像認識処理の一部もしくは全部を行う画像演算部をさらに有してもよい。画像演算部をさらに有することで、駆動コントローラ２６０は、特定の画像処理や画像認識処理を高速に実行できる。画像演算部は通信回線で接続される別体のハードウェア装置に搭載されていてもよい。
【0081】
［操作装置３００］
図１１は、操作装置３００の斜視図である。図１２は、背面３１１から見た操作装置３００の斜視図である。図１３は、操作装置３００の側面図である。
操作装置３００は、内視鏡１００を駆動するための操作が入力される装置である。入力された操作入力は、操作ケーブル３０１を経由して駆動装置２００に送信される。
図１１は、操作装置３００の斜視図である。図１２は、背面３１１から見た操作装置３００の斜視図である。図１３は、操作装置３００の側面図である。
操作装置３００は、内視鏡１００を駆動するための操作が入力される装置である。入力された操作入力は、操作ケーブル３０１を経由して駆動装置２００に送信される。
【0082】
操作装置３００は、操作部本体３１０と、第一アングルノブ３２０と、第二アングルノブ３３０と、送気ボタン３５０と、吸引ボタン３５１と、各種ボタン３５２と、を備える。
【0083】
操作部本体３１０は、術者Ｓが左手Ｌで保持可能な略円筒形状に形成されている。図１２に示すように、操作部本体３１０には、術者Ｓの左手Ｌの掌を沿わせることができる背面３１１が形成されている。操作部本体３１０の長手方向の端部には、操作ケーブル３０１が接続されている。
【0084】
第一アングルノブ３２０および第二アングルノブ３３０は、湾曲部１１２を曲げる湾曲操作が入力される入力子である。
【0085】
第一アングルノブ３２０および第二アングルノブ３３０は、操作部本体３１０に回動自在に取り付けられている。第一アングルノブ３２０および第二アングルノブ３３０は、背面３１１と反対側の正面３１２に取り付けられている。第一アングルノブ３２０と第二アングルノブ３３０とは、同じ回転軸３００ｒを中心に回転方向Ｍに回転する。
【0086】
第一アングルノブ３２０および第二アングルノブ３３０は、第一アングルノブ３２０および第二アングルノブ３３０に入力された回転操作における回転角度や回転数等を検出するエンコーダ（不図示）を有する。エンコーダの検出結果は、駆動装置２００に送信される。
【0087】
以降の説明において、第一アングルノブ３２０および第二アングルノブ３３０の回転軸３００ｒの方向を「前後方向」と定義し、操作部本体３１０に対して第一アングルノブ３２０および第二アングルノブ３３０が取り付けられた向きを「前方ＦＲ」と定義する。その反対向きを「後方ＲＲ」と定義する。また、操作部本体３１０の長手方向を「上下方向」と定義し、操作部本体３１０に対して操作ケーブル３０１が取り付けられた向きを「下方ＬＷＲ」と定義する。その反対向きを「上方ＵＰＲ」と定義する。後方ＲＲに向かって右向きを「右方ＲＨ」と定義する。その反対向きを「左方ＬＨ」と定義する。右方ＲＨまたは左方ＬＨに向かう方向を「左右方向」と定義する。
【0088】
本実施形態において、第一アングルノブ３２０および第二アングルノブ３３０の回転軸３００ｒの方向（前後方向）は、操作部本体３１０の背面３１１に対して略垂直な方向である。
【0089】
送気ボタン３５０は、操作部本体３１０の上方ＵＰＲに取り付けられており、図１２に示すように左手Ｌの人差し指や中指によって操作される。送気ボタン３５０が押し込まれると、内視鏡１００の先端部１１１の開口部１１１ａから送気が実施される。送気ボタン３５０の操作は、駆動装置２００に送信される。ここで、送気ボタン３５０は、内視鏡１００の先端部１１１から水等の液体を送水するための操作を受け付けてもよい。送気ボタン３５０が送水機能を有するとき、例えば、送気ボタン３５０（送気送水ボタン）が押し込まれると、内視鏡１００の先端部１１１の開口部１１１ａから送水が実施される。このとき、例えば、駆動装置２００がポンプ等を備える送水駆動部（不図示）を有し、送気ボタン３５０の操作が送水駆動部に送信されることで内視鏡１００の先端部１１１から送水が実施される。
【0090】
送気ボタン３５０を操作することで開口部１１１ａから送水が実施される場合、例えば、内視鏡１００は、上述の送水駆動部に接続されて送水駆動部から水等の液体が流入する送水チューブ（不図示）を備える。また、このとき、送気吸引チューブ１７２は、送気および送水を実施可能な送気送水チューブとして機能してもよい。この場合、駆動装置２００における送気吸引駆動部２３０は、送気を行う送気駆動部と、吸引を行う吸引駆動部とに分かれているのが望ましい。
【0091】
例えば、上述の送気送水チューブは、挿入部１１０よりも基端側Ａ２において、送水チューブと、送気チューブとに分岐している。送水駆動部から送水チューブを経由して送気送水チューブへ水等の液体が流入し、上述の送気駆動部から送気チューブを経由して送気送水チューブへ空気が送気される。
【0092】
このとき、チャンネルチューブ１７１が吸引を実施可能な吸引チューブとして機能してもよい。この場合、吸引チューブ（チャンネルチューブ１７１）は、上述の吸引駆動部に接続され、吸引駆動部が駆動されると、吸引チューブを経由して開口部１１１ａから吸引が実施される。また、挿入部１１０よりも基端側Ａ２において、チャンネルチューブ１７１は、処置具４００の挿入口である鉗子口１２６に接続される部分と、吸引駆動部に接続される部分とに分岐している。
【0093】
すなわち、送気と吸引とを実施するチューブは、一本のチューブ（送気吸引チューブ１７２）に限定されない。上述の送気チューブによって送気が実施され、チャンネルチューブ１７１（吸引チューブ）によって吸気が実施されてもよい。また、内視鏡１００は、挿入部１１０よりも基端側Ａ２において、送水を実施する送水チューブを有していてもよく、挿入部１１０において、送気チューブと送水チューブとが合流して送気および送水を実施可能な送気送水チューブを有していてもよい。
【0094】
吸引ボタン３５１は、操作部本体３１０の上方ＵＰＲに取り付けられており、図１２に示すように左手Ｌの人差し指や中指によって操作される。吸引ボタン３５１が押し込まれると、内視鏡１００の先端部１１１の開口部１１１ａから吸引が実施される。吸引ボタン３５１の操作は、駆動装置２００に送信される。なお、開口部１１１ａから実施される吸引は、送気および吸引を実施可能な送気吸引チューブ１７２によって実施されてもよいし、送気と吸引とが異なるチューブによって実施される場合、上述のようにチャンネルチューブ１７１（吸引チューブ）によって実施されてもよい。
【0095】
各種ボタン３５２は、操作部本体３１０の上方ＵＰＲに取り付けられており、図１２に示すように左手Ｌの親指によって操作される。各種ボタン３５２には、任意の機能を割り当てることができる。例えば、各種ボタン３５２が押し込まれると、湾曲部１１２が外力に対して受動的に湾曲するアングルフリー制御に切り替えるようにしてもよい。また、各種ボタン３５２に割り当てる機能が無く、各種ボタン３５２が不要な場合、操作装置３００は各種ボタン３５２を備えなくてもよい。
【0096】
駆動装置２００の駆動コントローラ２６０は、操作装置３００が送信した操作入力を取得して、送気吸引駆動部２３０およびワイヤ駆動部２５０を制御する。
【0097】
駆動コントローラ２６０は、第一アングルノブ３２０に入力された回転操作に基づいて、上下湾曲ワイヤ駆動部２５１を制御して、湾曲部１１２をＵＤ方向に曲げるワイヤ（上湾曲ワイヤ１６１ｕおよび下湾曲ワイヤ１６１ｄ）を駆動する。また、駆動コントローラ２６０は、第二アングルノブ３３０に入力された回転操作に基づいて、左右湾曲ワイヤ駆動部２５２を制御して、湾曲部１１２をＬＲ方向に曲げるワイヤ（左湾曲ワイヤ１６１ｌおよび右湾曲ワイヤ１６１ｒ）を駆動する。
【0098】
図１４は、前方ＦＲから見た第一アングルノブ３２０の正面図である。図１４に示すように、第一アングルノブ３２０は、原点ＯＰと第一アングルノブ３２０における基準点Ｌ１とが位置合わせされた位置を初期位置とする。第一アングルノブ３２０は、回転軸３００ｒを回転中心として回転可能であり、基準点Ｌ１が原点ＯＰから離れる方向（第一方向Ｍ１）と、基準点Ｌ１が原点ＯＰへ戻る方向（第二方向Ｍ２）とに回転されることで湾曲操作が入力される。
【0099】
図１５は、湾曲した湾曲部１１２を示す図である。湾曲部１１２の湾曲量とは、例えば湾曲した湾曲部の湾曲角度、湾曲した湾曲部の湾曲の曲率、湾曲部の湾曲のための動力を入力するワイヤの牽引量や弛緩量、湾曲部の湾曲のための駆動力を生じる駆動部（モーター、アクチュエータ等）の制御量をいう。以下の説明では、湾曲部１１２の湾曲量が、湾曲部１１２の湾曲角度である場合について説明する。図１５に示す湾曲角度φは、湾曲部１１２における基準角度（基準湾曲量）からの角度変位量（湾曲量の変位）を示す。ここで、基準角度とは、第一アングルノブ３２０が原点ＯＰ（初期位置）に位置するときに湾曲部１１２がとるべき角度を示す。本実施形態における基準角度は、湾曲部１１２が曲がっておらず直線形状を有するときの角度を示す。
【0100】
湾曲部１１２は、第一アングルノブ３２０を図１４に示す＋θ方向に回転することで、図１５に示す＋φ方向に湾曲する。湾曲部１１２は、第一アングルノブ３２０を図１４に示す－θ方向に回転することで、図１５に示す－φ方向に湾曲する。
【0101】
第二アングルノブ３３０は、第一アングルノブ３２０と同様に、回転軸３００ｒを回転中心として原点ＯＰから離れる方向（第一方向Ｍ１）と、原点ＯＰへ戻る方向（第二方向Ｍ２）とに回転されることで湾曲操作が入力される。本実施形態において、第二アングルノブ３３０は、原点ＯＰと第二アングルノブ３３０における基準点（不図示）が位置合わせされた位置を初期位置とする。第一アングルノブ３２０における原点と、第二アングルノブ３３０における原点とは同一の位置でなくてもよい。
【0102】
操作装置３００において、湾曲部１１２を曲げる湾曲操作が入力される入力子は、レバー、ノブまたはダイヤルでもよい。例えば、入力子は、レバー式のノブや、スライド式のノブでもよい。操作装置３００は、操作装置３００の入力子の形態に合わせたセンサ（例えばエンコーダ）を有し、操作装置３００の入力子（例えば第一アングルノブ３２０および第二アングルノブ３３０）の原点ＯＰからの移動量（例えば回転角度）および移動方向を検出して駆動装置２００に送信する。
【0103】
操作装置３００の上方ＵＰＲを内視鏡１００の長手方向Ａの先端側Ａ１と対応付けた場合、第一アングルノブ３２０又は第二アングルノブ３３０の回転方向と、内視鏡１００の先端の湾曲部１１２の湾曲方向は一致する。そのため、術者Ｓにとって直感的な対応関係となっており、操作性がよい。
【0104】
操作装置３００は、内視鏡１００の湾曲部１１２を駆動する駆動機構を備えていなため、小型で軽量である。また、第一アングルノブ３２０、第二アングルノブ３３０、送気ボタン３５０、吸引ボタン３５１、および各種ボタン３５２は、術者Ｓが左手Ｌのみで十分に操作できる位置に配置されている。そのため、術者Ｓは、図２に示すように、左手Ｌのみで操作装置３００を握って操作しやすい。
【0105】
［映像制御装置５００］
図１６は、映像制御装置５００の機能ブロック図である。
映像制御装置５００は、電動内視鏡システム１０００を制御する。映像制御装置５００は、第三アダプタ５１０と、撮像処理部５２０と、光源部５３０と、メインコントローラ５６０と、を備える。
図１６は、映像制御装置５００の機能ブロック図である。
映像制御装置５００は、電動内視鏡システム１０００を制御する。映像制御装置５００は、第三アダプタ５１０と、撮像処理部５２０と、光源部５３０と、メインコントローラ５６０と、を備える。
【0106】
第三アダプタ５１０は、内視鏡１００の第二着脱部１５０２が着脱可能に接続されるアダプタである。
【0107】
撮像処理部５２０は、撮像ケーブル１７３を経由して先端部１１１の撮像部１１１ｃから取得された撮像信号を撮像画像に変換する。
【0108】
光源部５３０は、撮像対象に照射される照明光を発生させる。光源部５３０が発生させた照明光は、ライトガイド１７４を経由して先端部１１１の照明部１１１ｂに導かれる。
【0109】
メインコントローラ５６０は、プロセッサ５６１と、メモリ５６２と、プログラムおよびデータを記憶可能な記憶部５６３と、入出力制御部５６４と、を備えたプログラム実行可能なコンピュータである。メインコントローラ５６０の機能はプログラムをプロセッサ５６１が実行することにより実現される。メインコントローラ５６０の少なくとも一部の機能は、専用の論理回路によって実現されていてもよい。
【0110】
メインコントローラ５６０は、プロセッサ５６１と、プログラムを読み込み可能なメモリ５６２と、記憶部５６３と、入出力制御部５６４と、を有する。
【0111】
記憶部５６３は、上述したプログラムや必要なデータを記憶する不揮発性の記録媒体である。記憶部５６３は、例えばＲＯＭやハードディスク等で構成される。記憶部５６３に記録されたプログラムは、メモリ５６２に読み込まれ、プロセッサ５６１によって実行される。
【0112】
入出力制御部５６４は、撮像処理部５２０、光源部５３０、駆動装置２００、表示装置９００、入力装置（不図示）、およびネットワーク機器（不図示）と接続されている。入出力制御部５６４は、プロセッサ５６１の制御に基づき、接続される機器に対するデータの送受信や制御信号の送受信を実施する。
【0113】
メインコントローラ５６０は、撮像処理部５２０が取得した撮像画像に対して画像処理を実施できる。メインコントローラ５６０は、術者Ｓに対する情報提供を目的とするＧＵＩ画像やＣＧ画像を生成できる。メインコントローラ５６０は、撮像画像やＧＵＩ画像やＣＧ画像を表示装置９００に表示させることができる。
【0114】
メインコントローラ５６０は、一体となったハードウェア装置に限られない。例えば、メインコントローラ５６０は、一部が別体のハードウェア装置として分離した上で、分離したハードウェア装置を通信回線で接続することで構成してもよい。例えば、メインコントローラ５６０は、分離された記憶部５６３を通信回線で接続するクラウドシステムであってもよい。
【0115】
メインコントローラ５６０は、図１６に示すプロセッサ５６１、メモリ５６２、記憶部５６３、および入出力制御部５６４以外の構成をさらに有してもよい。例えば、メインコントローラ５６０は、プロセッサ５６１が行っていた画像処理や画像認識処理の一部もしくは全部を行う画像演算部をさらに有してもよい。画像演算部をさらに有することで、メインコントローラ５６０は、特定の画像処理や画像認識処理を高速に実行できる。画像演算部は通信回線で接続される別体のハードウェア装置に搭載されていてもよい。
【0116】
［電動内視鏡システム１０００の動作］
次に、本実施形態の電動内視鏡システム１０００の動作について説明する。具体的には、大腸内の管壁に形成された患部を電動内視鏡システム１０００を用いて観察および処置する手技について説明する。
次に、本実施形態の電動内視鏡システム１０００の動作について説明する。具体的には、大腸内の管壁に形成された患部を電動内視鏡システム１０００を用いて観察および処置する手技について説明する。
【0117】
以降の説明において、図１７に示す制御装置６００の駆動コントローラ２６０の制御フローチャートに沿って説明を行う。制御装置６００が起動されると、駆動コントローラ２６０は初期化を実施する（ステップＳ１００）。次に、駆動コントローラ２６０（主としてプロセッサ２６１）はステップＳ１１０を実行する。
【0118】
図１８は、大腸内に挿入された挿入部１１０を示す図である。
術者Ｓは、内視鏡１００の挿入部１１０を患者Ｐの肛門から大腸内に挿入する。術者Ｓは、表示装置９００に表示された撮像画像を観察しながら、体内軟性部１１９を右手Ｒで操作しながら、挿入部１１０を移動させて、先端部１１１を患部に近付ける。また、術者Ｓは、操作装置３００を左手Ｌで操作して、湾曲部１１２に対する湾曲操作を入力する。
術者Ｓは、内視鏡１００の挿入部１１０を患者Ｐの肛門から大腸内に挿入する。術者Ｓは、表示装置９００に表示された撮像画像を観察しながら、体内軟性部１１９を右手Ｒで操作しながら、挿入部１１０を移動させて、先端部１１１を患部に近付ける。また、術者Ｓは、操作装置３００を左手Ｌで操作して、湾曲部１１２に対する湾曲操作を入力する。
【0119】
＜ステップＳ１１０＞
駆動コントローラ２６０は、受信した湾曲操作に基づいて湾曲部１１２に対する湾曲制御を実行し、ワイヤ駆動部（アクチュエータ）２５０を制御して湾曲ワイヤ１６０を曲げる。
駆動コントローラ２６０は、受信した湾曲操作に基づいて湾曲部１１２に対する湾曲制御を実行し、ワイヤ駆動部（アクチュエータ）２５０を制御して湾曲ワイヤ１６０を曲げる。
【0120】
以降の説明において、第一アングルノブ３２０に湾曲操作が入力されたときの駆動コントローラ２６０における制御を説明する。駆動コントローラ２６０は、第二アングルノブ３３０に入力された湾曲操作に対しても同様の制御を行う。
【0121】
駆動コントローラ２６０は、ステップＳ１１０において、湾曲部１１２における基準角度からの角度変位量を取得する。
【0122】
駆動コントローラ２６０は、モータエンコーダが検出したモータ部２５６ｂの回転角度（駆動量）に基づいて算出された第一角度φ（第一湾曲量）を取得する。第一角度φの取得手段はこれに限られず、駆動コントローラ２６０は、例えば、湾曲部１１２におけるアウターシース１１８に配置されたひずみセンサが検出したひずみに基づいて算出された角度を取得してもよい。
【0123】
また、駆動コントローラ２６０は、ステップＳ１１０において、第一アングルノブ３２０の回転角度θ（移動量）に基づいて算出された湾曲部１１２における基準角度からの角度変位量である第二角度φｒｅｆ（第二湾曲量）を取得する。
【0124】
第二角度φｒｅｆは、式１に示すように、操作装置３００が有するエンコーダが検出した第一アングルノブ３２０の回転角度θと、変換係数ｋｎｏｂとに基づいて駆動コントローラ２６０のプロセッサ２６１によって算出される。変換係数ｋｎｏｂは、電動内視鏡システム１０００の構成等によって任意の値を適宜設定できる。
【0125】
【数1】
【0126】
駆動コントローラ２６０は、次にステップＳ１２０を実行する。
【0127】
＜ステップＳ１２０＞
駆動コントローラ２６０は、ステップＳ１２０において、ステップＳ１１０で取得した第一角度φと第二角度φｒｅｆとを比較する。ステップＳ１１０で取得した第一角度φと第二角度φｒｅｆとが異なる角度である場合、駆動コントローラ２６０は、次にステップＳ１３０を実行する。
駆動コントローラ２６０は、ステップＳ１２０において、ステップＳ１１０で取得した第一角度φと第二角度φｒｅｆとを比較する。ステップＳ１１０で取得した第一角度φと第二角度φｒｅｆとが異なる角度である場合、駆動コントローラ２６０は、次にステップＳ１３０を実行する。
【0128】
＜ステップＳ１３０＞
ステップＳ１２０で比較した第一角度φと第二角度φｒｅｆとが異なる角度である場合、湾曲部１１２における湾曲角度において、実際の湾曲角度と、術者Ｓが把握している湾曲角度とが異なる可能性がある。ここで、実際の湾曲角度とは、モータ部２５６ｂの回転角度に基づいて算出された第一角度φを示す。
ステップＳ１２０で比較した第一角度φと第二角度φｒｅｆとが異なる角度である場合、湾曲部１１２における湾曲角度において、実際の湾曲角度と、術者Ｓが把握している湾曲角度とが異なる可能性がある。ここで、実際の湾曲角度とは、モータ部２５６ｂの回転角度に基づいて算出された第一角度φを示す。
【0129】
例えば、湾曲部１１２が外力に対して受動的に湾曲するアングルフリー制御を行った場合、操作装置３００は湾曲部１１２を駆動する駆動機構を備えていないため、第一アングルノブ３２０は、外力によって湾曲する湾曲部１１２の湾曲動作に追従しない。そのため、操作装置３００に湾曲操作が入力されたとき、実際の湾曲角度と操作装置３００が示す湾曲角度とが異なり、電動内視鏡システム１０００の操作性が低下する可能性がある。
【0130】
駆動コントローラ２６０は、第一アングルノブ３２０の回転角度θに対する第二角度φｒｅｆの比率を増大又は減少させることで第一角度φと第二角度φｒｅｆとの差が無くなるようにワイヤ駆動部２５０を制御する。第一アングルノブ３２０の回転角度θに対する第二角度φｒｅｆの比率の算出については後述する。
【0131】
＜ステップＳ１３１＞
駆動コントローラ２６０は、ステップＳ１３０において、まず、ステップＳ１３１を実行する。駆動コントローラ２６０は、ステップＳ１３１において、ｓｉｇｎ（φｒｅｆ－φ）と、ｓｉｇｎ（Δθ）とを比較する。
駆動コントローラ２６０は、ステップＳ１３０において、まず、ステップＳ１３１を実行する。駆動コントローラ２６０は、ステップＳ１３１において、ｓｉｇｎ（φｒｅｆ－φ）と、ｓｉｇｎ（Δθ）とを比較する。
【0132】
ここで、ｓｉｇｎ（ｘ）は、変数ｘの符号（正負）に応じた数を返す符号関数である。ｘが正数のとき、ｓｉｇｎ（ｘ）は１を返す。ｘが０のとき、ｓｉｇｎ（ｘ）は０を返す。ｘが負数のとき、ｓｉｇｎ（ｘ）は－１を返す。
【0133】
また、Δθは、湾曲操作によって入力された第一アングルノブ３２０の角度変位量を示す。すなわち、駆動コントローラ２６０は、ステップＳ１３１において、第二角度φｒｅｆから第一角度φを引いた値の正負と、第一アングルノブ３２０の角度変位量の正負とを比較する。
【0134】
ｓｉｇｎ（φｒｅｆ－φ）とｓｉｇｎ（Δθ）とが等しいとき、駆動コントローラ２６０は、ステップＳ１３２を実行する。
【0135】
＜ステップＳ１３２＞
駆動コントローラ２６０は、ステップＳ１３２において、第一アングルノブ３２０の回転角度θに対する第二角度φｒｅｆの比率（補正ゲインｓ）を式２により取得する。
駆動コントローラ２６０は、ステップＳ１３２において、第一アングルノブ３２０の回転角度θに対する第二角度φｒｅｆの比率（補正ゲインｓ）を式２により取得する。
【0136】
【数2】
【0137】
ここで、ｋｓは、記憶部２６３に予め記憶された補正係数である。駆動コントローラ２６０のプロセッサ２６１は、記憶部２６３から補正係数ｋｓを取得し、式２により比率を算出する。また、ａｂｓ（ｙ）は変数ｙの絶対値を示す。
【0138】
第一角度φの絶対値が第二角度φｒｅｆの絶対値より小さく、かつ、第一アングルノブ３２０が原点ＯＰから離れる方向（第一方向Ｍ１）に回転したとき、ｓｉｇｎ（φｒｅｆ－φ）とｓｉｇｎ（Δθ）とは等しくなる。
【0139】
この場合、湾曲部１１２の実際の湾曲角度（第一角度φ）は、操作装置３００が示す湾曲角度（第二角度φｒｅｆ）よりも基準角度に近い。そのため、湾曲角度が基準角度からより離れるように術者Ｓが第一アングルノブ３２０を第一方向Ｍ１に回転させても、湾曲部１１２は、術者Ｓが想定した湾曲角度まで曲がらない。このとき、駆動コントローラ２６０は、式２を用いて第一アングルノブ３２０の回転角度θに対する第二角度φｒｅｆの比率を増大させる。比率を増大させることで、第一角度φと第二角度φｒｅｆとの差が無くなるように湾曲部１１２を湾曲させることができる。
【0140】
また、第一角度φの絶対値が第二角度φｒｅｆの絶対値より大きく、かつ、第一アングルノブ３２０が原点ＯＰに戻る方向（第二方向Ｍ２）に回転したとき、ｓｉｇｎ（φｒｅｆ－φ）とｓｉｇｎ（Δθ）とは等しくなる。
【0141】
この場合、湾曲部１１２の実際の湾曲角度（第一角度φ）は、操作装置３００が示す湾曲角度（第二角度φｒｅｆ）よりも基準角度から離れている。そのため、湾曲角度が基準角度に近付くように術者Ｓが第一アングルノブ３２０を第二方向Ｍ２に回転させても、湾曲部１１２は、術者Ｓが想定した湾曲角度まで戻らない。このとき、駆動コントローラ２６０は、式２を用いて第一アングルノブ３２０の回転角度θに対する第二角度φｒｅｆの比率を増大させる。比率を増大させることで、第一角度φと第二角度φｒｅｆとの差が無くなるように湾曲部１１２を湾曲させることができる。
【0142】
次に、ステップＳ１３１において、ｓｉｇｎ（φｒｅｆ－φ）とｓｉｇｎ（Δθ）とが異なる場合について説明する。駆動コントローラ２６０は、ステップＳ１３１においてｓｉｇｎ（φｒｅｆ－φ）とｓｉｇｎ（Δθ）とが異なるとき、ステップＳ１３３を実行する。
【0143】
＜ステップＳ１３３＞
駆動コントローラ２６０は、ステップＳ１３３において、第一アングルノブ３２０の回転角度θに対する第二角度φｒｅｆの比率（補正ゲインｓ）を式３により取得する。
駆動コントローラ２６０は、ステップＳ１３３において、第一アングルノブ３２０の回転角度θに対する第二角度φｒｅｆの比率（補正ゲインｓ）を式３により取得する。
【0144】
【数3】
【0145】
第一角度φの絶対値が第二角度φｒｅｆの絶対値より小さく、かつ、第一アングルノブ３２０が原点ＯＰに戻る方向（第二方向Ｍ２）に回転したとき、ｓｉｇｎ（φｒｅｆ－φ）とｓｉｇｎ（Δθ）とは異なる。
【0146】
この場合、湾曲部１１２の実際の湾曲角度（第一角度φ）は、操作装置３００が示す湾曲角度（第二角度φｒｅｆ）よりも基準角度に近い。そのため、湾曲角度が基準角度に近付くように術者Ｓが第一アングルノブ３２０を第二方向Ｍ２に回転させたとき、湾曲部１１２は、術者Ｓが想定した湾曲角度よりも基準角度に近い角度まで戻ってしまう。このとき、駆動コントローラ２６０は、式３を用いて第一アングルノブ３２０の回転角度θに対する第二角度φｒｅｆの比率を減少させる。比率を減少させることで、第一角度φと第二角度φｒｅｆとの差が無くなるように湾曲部１１２を湾曲させることができる。
【0147】
また、第一角度φの絶対値が第二角度φｒｅｆの絶対値より大きく、かつ、第一アングルノブ３２０が原点ＯＰから離れる方向（第一方向Ｍ１）に回転したとき、ｓｉｇｎ（φｒｅｆ－φ）とｓｉｇｎ（Δθ）とは異なる。
【0148】
この場合、湾曲部１１２の実際の湾曲角度（第一角度φ）は、操作装置３００が示す湾曲角度（第二角度φｒｅｆ）よりも基準角度から離れている。そのため、湾曲角度が基準角度からより離れるように術者Ｓが第一アングルノブ３２０を第一方向Ｍ１に回転させたとき、湾曲部１１２は、術者Ｓが想定した湾曲角度よりも基準角度から離れた角度まで曲がってしまう。このとき、駆動コントローラ２６０は、式３を用いて第一アングルノブ３２０の回転角度θに対する第二角度φｒｅｆの比率を減少させる。比率を減少させることで、第一角度φと第二角度φｒｅｆとの差が無くなるように湾曲部１１２を湾曲させることができる。
【0149】
なお、ステップＳ１３０の処理において、第一角度φと第二角度φｒｅｆとの正負が異なる組合せは除外される。
【0150】
＜ステップＳ１４０＞
ステップＳ１３０で比率（補正ゲインｓ）を算出した後、駆動コントローラ２６０は、算出した比率に基づいてワイヤ駆動部２５０（アクチュエータ）を駆動させる（ステップＳ１４０）。次に、駆動コントローラ２６０は、ステップＳ１５０を実行する。
ステップＳ１３０で比率（補正ゲインｓ）を算出した後、駆動コントローラ２６０は、算出した比率に基づいてワイヤ駆動部２５０（アクチュエータ）を駆動させる（ステップＳ１４０）。次に、駆動コントローラ２６０は、ステップＳ１５０を実行する。
【0151】
＜ステップＳ１５０＞
駆動コントローラ２６０は、ステップＳ１５０において、第一アングルノブ３２０に湾曲操作が入力されていないとき、ステップＳ１６０に移行して制御を終了する。第一アングルノブ３２０に湾曲操作が入力されているとき、ステップＳ１１０に戻り、制御を継続する。
駆動コントローラ２６０は、ステップＳ１５０において、第一アングルノブ３２０に湾曲操作が入力されていないとき、ステップＳ１６０に移行して制御を終了する。第一アングルノブ３２０に湾曲操作が入力されているとき、ステップＳ１１０に戻り、制御を継続する。
【0152】
ステップＳ１２０において第一角度φと第二角度φｒｅｆとが異なるときの制御フローについて説明したが、ステップＳ１２０において第一角度φと第二角度φｒｅｆとが等しいとき、駆動コントローラ２６０は、ステップＳ１４０を実行し、第一アングルノブ３２０の回転角度θに基づいてワイヤ駆動部２５０（アクチュエータ）を駆動させる。このとき、駆動コントローラ２６０は、回転角度θに対する第二角度φｒｅｆの比率において、記憶部２６３に予め記憶された比率を用いてワイヤ駆動部２５０を駆動させてもよい。
【0153】
なお、駆動コントローラ２６０は、第一アングルノブ３２０が回転限界まで回転したときに、湾曲部１１２を最大湾曲角度まで湾曲させるようにワイヤ駆動部２５０を制御してもよい。
【0154】
ここで、第一アングルノブ３２０の回転限界とは、第一アングルノブ３２０が、突き当て構造等によりその角度までしか回転できない位置（角度）を示す。例えば、図１４に示す第一アングルノブ３２０において、第一アングルノブ３２０は、第一アングルノブ３２０の回転角度を規制する突き当て構造を有する。第一アングルノブ３２０が、突き当て構造によって規制されて回転角度θが１５０°の位置までしか回転できないとき、回転角度θが１５０°の位置を第一アングルノブ３２０の回転限界とする。
【0155】
また、湾曲部１１２の最大湾曲角度とは、湾曲部１１２が湾曲可能な最大の角度であり、例えば、予め設定された任意の角度である。湾曲部１１２の最大湾曲角度は、例えば、第一アングルノブ３２０を回転限界まで回転させたとき、湾曲部１１２がとるべき角度である。また、湾曲部１１２の材質や構造等によって最大湾曲角度を設定してもよい。
【0156】
術者Ｓは、第一アングルノブ３２０を回転限界まで回転させ、回転限界の位置で第一アングルノブ３２０を静止させる。駆動コントローラ２６０は、第一アングルノブ３２０が回転限界に位置するとき、最大湾曲角度に曲がるまで、湾曲部１１２を湾曲させ続けるようにワイヤ駆動部２５０を制御する。湾曲部１１２は、最大湾曲角度まで曲がり、湾曲動作を停止する。
【0157】
例えば、第一アングルノブ３２０の回転角度θに対する第二角度φｒｅｆの比率（補正ゲインｓ）が１よりも小さい場合、第一アングルノブ３２０を回転限界まで回転させても、湾曲部１１２は最大湾曲角度よりも小さい角度までしか湾曲しない。
【0158】
第一アングルノブ３２０が回転限界まで回転したとき、最大湾曲角度に曲がるまで湾曲部１１２を湾曲させ続けるようにワイヤ駆動部２５０を制御することで、第一アングルノブ３２０の回転角度θに対する第二角度φｒｅｆの比率（補正ゲインｓ）が１よりも小さい場合であっても、湾曲部１１２を最大湾曲角度まで曲げることができ、操作性を向上できる。
【0159】
本実施形態に係る電動内視鏡システム１０００によれば、ワイヤ駆動部２５０の駆動量に基づいて算出された湾曲部１１２の角度変位量である第一角度φと、第一アングルノブ３２０又は第二アングルノブ３３０の移動量（Δθ）に基づいて算出された湾曲部１１２の角度変位量である第二角度φｒｅｆとが異なるとき、第一角度φと第二角度φｒｅｆとの差が無くなるようにワイヤ駆動部２５０を制御できる。その結果、操作性を向上させた電動内視鏡システム１０００を提供することができる。
【0160】
以上、本発明の第一実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。また、上述の実施形態および変形例において示す構成要素は適宜に組み合わせて構成することが可能である。
【0161】
（変形例１－１）
上記実施形態において、術者Ｓは内視鏡１００を右手Ｒで操作しながら、操作装置３００を左手Ｌで操作する。しかしながら、電動内視鏡システム１０００の使用態様はこれに限定されない。術者Ｓは、内視鏡１００を左手Ｌで操作しながら、操作装置３００を右手Ｒで操作してもよい。この場合、操作装置３００は右手Ｒで操作しやすいものに最適化されたものとなる。
上記実施形態において、術者Ｓは内視鏡１００を右手Ｒで操作しながら、操作装置３００を左手Ｌで操作する。しかしながら、電動内視鏡システム１０００の使用態様はこれに限定されない。術者Ｓは、内視鏡１００を左手Ｌで操作しながら、操作装置３００を右手Ｒで操作してもよい。この場合、操作装置３００は右手Ｒで操作しやすいものに最適化されたものとなる。
【0162】
（変形例１－２）
上記実施形態において、内視鏡１００は、湾曲する湾曲部１１２を有する。しかしながら、内視鏡１００の態様はこれに限定されない。内視鏡１００は、第一湾曲部と第二湾曲部とが二段階に湾曲する湾曲機能（多段湾曲機能）を有していてもよい。この場合、操作装置は、第一湾曲部又は第二湾曲部の湾曲操作を切り替える切り替えスイッチを有していてもよい。また、駆動装置は、第一湾曲部および第二湾曲部に対して、アクチュエータの駆動量に基づいて算出された各湾曲部の角度変位量と、第一アングルノブ又は第二アングルノブの角度に基づいて算出された各湾曲部の角度変位量との差が無くなるようにアクチュエータを制御してもよい。
上記実施形態において、内視鏡１００は、湾曲する湾曲部１１２を有する。しかしながら、内視鏡１００の態様はこれに限定されない。内視鏡１００は、第一湾曲部と第二湾曲部とが二段階に湾曲する湾曲機能（多段湾曲機能）を有していてもよい。この場合、操作装置は、第一湾曲部又は第二湾曲部の湾曲操作を切り替える切り替えスイッチを有していてもよい。また、駆動装置は、第一湾曲部および第二湾曲部に対して、アクチュエータの駆動量に基づいて算出された各湾曲部の角度変位量と、第一アングルノブ又は第二アングルノブの角度に基づいて算出された各湾曲部の角度変位量との差が無くなるようにアクチュエータを制御してもよい。
【0163】
（変形例１－３）
上記実施形態において、操作ケーブル３０１は操作部本体３１０の長手方向の端部に取り付けられている。しかしながら、操作部本体３１０における操作ケーブル３０１の接続位置はこれに限定されない。図１９は、操作装置３００の変形例である操作装置３００Ａの斜視図である。操作装置３００Ａは、操作部本体３１０Ａと、第一アングルノブ３２０と、第二アングルノブ３３０と、送気ボタン３５０と、吸引ボタン３５１と、各種ボタン３５２と、を備える。
上記実施形態において、操作ケーブル３０１は操作部本体３１０の長手方向の端部に取り付けられている。しかしながら、操作部本体３１０における操作ケーブル３０１の接続位置はこれに限定されない。図１９は、操作装置３００の変形例である操作装置３００Ａの斜視図である。操作装置３００Ａは、操作部本体３１０Ａと、第一アングルノブ３２０と、第二アングルノブ３３０と、送気ボタン３５０と、吸引ボタン３５１と、各種ボタン３５２と、を備える。
【0164】
操作部本体３１０Ａは、上記実施形態の操作装置３００の操作部本体３１０と比較して、操作ケーブル３０１が接続される位置が異なっている。操作部本体３１０Ａは、操作ケーブル３０１が接続される操作ケーブル接続部３１３を有する。
【0165】
操作ケーブル接続部３１３は、操作部本体３１０Ａの上方ＵＰＲであって、各種ボタン３５２の近傍に設けられている。操作ケーブル接続部３１３は、操作部本体３１０Ａの背面３１１から左方ＬＨに延出している。操作ケーブル接続部３１３は、操作部本体３１０Ａの左方ＬＨの側面から左方ＬＨに延出していてもよい。
【0166】
操作ケーブル接続部３１３は、従来の軟性内視鏡の操作部におけるユニバーサルケーブルが接続される位置と同等の位置に設けられている。そのため、術者Ｓは、従来の軟性内視鏡の操作部と同様に、左手Ｌの親指と人差し指とで操作ケーブル接続部３１３を挟み込むことにより、操作装置３００Ａを安定して保持できる。
【0167】
操作装置３００Ａが無線通信により駆動装置２００と通信し、操作装置３００Ａに操作ケーブル３０１が接続されなくてもよい。通信の無線化により、左手Ｌはより自由に操作装置３００Ａを保持できる。なお、通信が無線化された場合であっても、左手Ｌの親指と人差し指の間に操作装置３００Ａをひっかけて保持しやすくするために、操作ケーブル３０１が接続されていない操作ケーブル接続部３１３が操作部本体３１０Ａに設けられていてもよい。術者Ｓは、左手Ｌの親指と人差し指とで操作ケーブル接続部３１３を挟み込むことにより、操作装置３００Ａを安定して保持できる。
【0168】
（変形例１－４）
上記実施形態において、電動内視鏡システム１０００は、スマートシューター（登録商標）などの公知の内視鏡装着器具をさらに備えてもよい。内視鏡装着器具を用いることによって、術者Ｓは右手Ｒで挿入部１１０を保持したままで処置具４００の進退操作を行うことができる。
上記実施形態において、電動内視鏡システム１０００は、スマートシューター（登録商標）などの公知の内視鏡装着器具をさらに備えてもよい。内視鏡装着器具を用いることによって、術者Ｓは右手Ｒで挿入部１１０を保持したままで処置具４００の進退操作を行うことができる。
【0169】
（変形例１－５）
上記実施形態において、電動内視鏡システム１０００によれば、ワイヤ駆動部２５０の駆動量に基づいて算出された湾曲部１１２の角度変位量である第一角度φ（第一湾曲量）と、第一アングルノブ３２０又は第二アングルノブ３３０の移動量（Δθ）に基づいて算出された湾曲部１１２の角度変位量である第二角度φｒｅｆ（第二湾曲量）とが異なるとき、第一角度φと第二角度φｒｅｆとの差が無くなるようにワイヤ駆動部２５０を制御できる。しかしながら、ワイヤ駆動部２５０の制御のために用いるパラメータは角度に限られない。例えば、電動内視鏡システム１０００は、ワイヤ駆動部２５０の駆動量を第一駆動量（第一湾曲量）とし、第一アングルノブ３２０又は第二アングルノブ３３０の移動量（Δθ）に基づいて算出されたワイヤ駆動部２５０の駆動量である第二駆動量（第二湾曲量）とが異なるとき、第一湾曲量と第二湾曲量との差が無くなるようにワイヤ駆動部２５０を制御できる。また、電動内視鏡システム１０００は、湾曲ワイヤ１６０の変位量（牽引量や弛緩量）を第一ワイヤ変位量（第一湾曲量）とし、第一アングルノブ３２０又は第二アングルノブ３３０の移動量（Δθ）に基づいて算出された湾曲ワイヤ１６０の変位量である第二ワイヤ変位量（第二湾曲量）とが異なるとき、第一ワイヤ変位量と第二ワイヤ変位量との差が無くなるようにワイヤ駆動部２５０を制御できる。これらに限られず、湾曲部１１２の湾曲形状の変化を特定できるパラメータであれば、第一湾曲量や第二湾曲量として採用することができる。
上記実施形態において、電動内視鏡システム１０００によれば、ワイヤ駆動部２５０の駆動量に基づいて算出された湾曲部１１２の角度変位量である第一角度φ（第一湾曲量）と、第一アングルノブ３２０又は第二アングルノブ３３０の移動量（Δθ）に基づいて算出された湾曲部１１２の角度変位量である第二角度φｒｅｆ（第二湾曲量）とが異なるとき、第一角度φと第二角度φｒｅｆとの差が無くなるようにワイヤ駆動部２５０を制御できる。しかしながら、ワイヤ駆動部２５０の制御のために用いるパラメータは角度に限られない。例えば、電動内視鏡システム１０００は、ワイヤ駆動部２５０の駆動量を第一駆動量（第一湾曲量）とし、第一アングルノブ３２０又は第二アングルノブ３３０の移動量（Δθ）に基づいて算出されたワイヤ駆動部２５０の駆動量である第二駆動量（第二湾曲量）とが異なるとき、第一湾曲量と第二湾曲量との差が無くなるようにワイヤ駆動部２５０を制御できる。また、電動内視鏡システム１０００は、湾曲ワイヤ１６０の変位量（牽引量や弛緩量）を第一ワイヤ変位量（第一湾曲量）とし、第一アングルノブ３２０又は第二アングルノブ３３０の移動量（Δθ）に基づいて算出された湾曲ワイヤ１６０の変位量である第二ワイヤ変位量（第二湾曲量）とが異なるとき、第一ワイヤ変位量と第二ワイヤ変位量との差が無くなるようにワイヤ駆動部２５０を制御できる。これらに限られず、湾曲部１１２の湾曲形状の変化を特定できるパラメータであれば、第一湾曲量や第二湾曲量として採用することができる。
【0170】
（変形例１－６）
上記実施形態において、電動内視鏡システム１０００は、第一アングルノブ３２０又は第二アングルノブ３３０に入力された操作に対する湾曲部１１２の応答性を調整するための機能をさらに備えていてもよい。
上記実施形態において、電動内視鏡システム１０００は、第一アングルノブ３２０又は第二アングルノブ３３０に入力された操作に対する湾曲部１１２の応答性を調整するための機能をさらに備えていてもよい。
【0171】
例えば、術者Ｓが第一アングルノブ３２０又は第二アングルノブ３３０を回転させてから、湾曲部１１２が湾曲し始めるまでに遅れが生じることがある。特に、湾曲部１１２の湾曲角度φが反転するときや、湾曲部１１２が直線形状に近いとき、遅れが生じることがある。ここで、湾曲角度φの反転とは、直前に湾曲した方向から反対方向に湾曲し、湾曲する向きが切り替わることを示す。上述の応答性は、この遅れの程度を示す。例えば、湾曲部１１２が直線形状に近く湾曲ワイヤ１６０に弛みが生じているとき、術者Ｓが第一アングルノブ３２０又は第二アングルノブ３３０を回転させてから、湾曲部１１２が湾曲し始めるまでに遅れが生じる。また、湾曲部１１２が湾曲している状態において、湾曲後に直線形状に戻るときや、直線形状に戻りきる前に再度湾曲させるときなど、湾曲角度φが反転する際のヒステリシスによって湾曲部１１２の動作に遅れが生じる。
【0172】
例えば、操作装置は、応答性を調整するためのスイッチ（応答性調整スイッチ）を備える。上記実施形態の操作装置３００が備える各種ボタン３５２を応答性調整スイッチとしてもよい。例えば、術者Ｓが操作装置３００の各種ボタン３５２を押すことで、電動内視鏡システム１０００は、第一アングルノブ３２０又は第二アングルノブ３３０に入力された操作に対する湾曲部１１２の応答性を調整するための制御を行う。
【0173】
駆動コントローラ２６０は、応答性調整スイッチに操作が入力されると、制御パラメータを変更し、応答性を変更する。応答性を変更するための制御パラメータとして、例えば、第一アングルノブ３２０又は第二アングルノブ３３０の移動量（回転量）に対する湾曲ワイヤ１６０の牽引量の割合が挙げられる。
【0174】
応答性調整スイッチを操作して応答性を調整することで、術者Ｓは、任意の応答性に設定した状態で電動内視鏡システム１０００を操作することができ、操作性が向上する。応答性は、応答性調整スイッチに入力された操作に基づいて速く調整されてもよいし、遅く調整されてもよい。
【0175】
例えば、操作装置が、応答性調整スイッチとしてレバー式又はスライド式のノブを備え、ノブの操作方向によって、応答性を速く又は遅く調整できるようにしてもよい。また、操作装置は、複数の応答性調整スイッチを備え、応答性を速く調整する応答性調整スイッチと、応答性を遅く調整する応答性調整スイッチと、を備えていてもよい。
【0176】
また、応答性の調整は、駆動コントローラ２６０が自動で行う調整と、術者Ｓが応答性調整スイッチに入力した操作に基づいて駆動コントローラ２６０が行う調整と、を組み合わせて行ってもよい。例えば、応答性の調整において、大まかな（粗い）調整は自動で行い、微調整は術者Ｓが応答性調整スイッチを操作することで行われるようにしてもよい。
【0177】
例えば、応答性を調整するために駆動コントローラ２６０が自動で推定した制御パラメータに対して、術者Ｓが応答性調整スイッチに入力した操作に応じてオフセットを載せて制御してもよい。
【0178】
操作装置が応答性調整スイッチを備えることで、術者Ｓは、第一アングルノブ３２０又は第二アングルノブ３３０に入力された操作に対する湾曲部１１２の応答性を任意の程度（速め又は遅め等）に調整できるため、操作性を向上できる。
【0179】
（第二実施形態）
本発明の第二実施形態に係る電動内視鏡システム１０００Ｂについて、図２０から図２７を参照して説明する。以降の説明において、既に説明したものと共通する構成については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
本発明の第二実施形態に係る電動内視鏡システム１０００Ｂについて、図２０から図２７を参照して説明する。以降の説明において、既に説明したものと共通する構成については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【0180】
［電動内視鏡システム１０００Ｂ］
電動内視鏡システム１０００Ｂは、図１に示すように、内視鏡１００と、駆動装置２００Ｂと、操作装置３００Ｂと、処置具４００と、映像制御装置５００と、表示装置９００と、を備える。駆動装置２００Ｂと映像制御装置５００とは、電動内視鏡システム１０００Ｂを制御する制御装置６００Ｂを構成する。
電動内視鏡システム１０００Ｂは、図１に示すように、内視鏡１００と、駆動装置２００Ｂと、操作装置３００Ｂと、処置具４００と、映像制御装置５００と、表示装置９００と、を備える。駆動装置２００Ｂと映像制御装置５００とは、電動内視鏡システム１０００Ｂを制御する制御装置６００Ｂを構成する。
【0181】
［操作装置３００Ｂ］
図２０は、操作装置３００Ｂの斜視図である。操作装置３００Ｂは、操作部本体３１０と、第一アングルノブ３２０Ｂと、第二アングルノブ３３０Ｂと、送気ボタン３５０と、吸引ボタン３５１と、各種ボタン３５２と、を備える。
図２０は、操作装置３００Ｂの斜視図である。操作装置３００Ｂは、操作部本体３１０と、第一アングルノブ３２０Ｂと、第二アングルノブ３３０Ｂと、送気ボタン３５０と、吸引ボタン３５１と、各種ボタン３５２と、を備える。
【0182】
第一アングルノブ３２０Ｂおよび第二アングルノブ３３０Ｂは、第一実施形態の第一アングルノブ３２０および第二アングルノブ３３０と同様に、操作部本体３１０に対して回動自在に正面３１２に取り付けられ、湾曲部１１２を曲げる湾曲操作が入力される入力子である。第一アングルノブ３２０Ｂと第二アングルノブ３３０Ｂとは、同じ回転軸３００ｒを中心に回転方向Ｍに回転する。
【0183】
第一アングルノブ３２０Ｂおよび第二アングルノブ３３０Ｂは、第一アングルノブ３２０Ｂおよび第二アングルノブ３３０Ｂに入力された回転操作における回転角度や回転数等を検出するエンコーダ（不図示）を有する。エンコーダの検出結果は、駆動装置２００Ｂに送信される。
【0184】
図２１は、第一アングルノブ３２０Ｂおよび第二アングルノブ３３０Ｂの断面図である。図２２は、第一アングルノブ３２０Ｂの一部を示す斜視図である。図２３は、第一アングルノブ３２０Ｂの第一上カバー３２１の裏面を示す斜視図である。
【0185】
以降の説明において、図２１に示すように、回転軸３００ｒと垂直な方向を「径方向ＲＤ」と定義し、回転軸３００ｒから離れる向きを「外側ＯＵ」、回転軸３００ｒに近付く向きを「内側ＩＮ」と定義する。
【0186】
第一アングルノブ３２０Ｂおよび第二アングルノブ３３０Ｂは、回転軸３００ｒを回転中心として原点ＯＰから離れる方向（第一方向Ｍ１）に回転したとき、原点ＯＰに戻る方向（第二方向Ｍ２）に付勢する弾性部材（第一弾性部材３２６および第二弾性部材３３６）を有する。
【0187】
第一アングルノブ３２０Ｂおよび第二アングルノブ３３０Ｂは、ノブ固定部３１２ａを介して操作装置３００の正面３１２に取り付けられている。第一アングルノブ３２０Ｂおよび第二アングルノブ３３０Ｂは、ノブ固定部３１２ａを介さずに正面３１２に直接取り付けられてもよいが、ノブ固定部３１２ａを介することで、構成部品の交換を行う際などに、第一アングルノブ３２０Ｂおよび第二アングルノブ３３０Ｂを操作装置３００から容易に取り外すことができる。
【0188】
第一アングルノブ３２０Ｂは、第一上カバー３２１と、第一下カバー３２２と、第一ノブ軸３２３と、第一Ｏリング３２４と、第一バネベース３２５と、第一弾性部材３２６と、固定軸３２７と、第三Ｏリング３２８と、を備える。
【0189】
第一上カバー３２１は、回転軸３００ｒを中心軸とする略円筒形状であり、術者Ｓが左手Ｌで操作する際に触れる第一アングルノブ３２０Ｂの外形を形成している。図２１および図２３に示すように、第一上カバー３２１は、後方ＲＲに開口した略円筒状の凹形状を有する。この凹形状に、第一バネベース３２５および第一弾性部材３２６が収納されている。
【0190】
第一下カバー３２２は、回転軸３００ｒを中心とする略円板状であり、回転軸３００ｒを中心とする略円形状の開孔を有する。第一下カバー３２２は、第一上カバー３２１の後方ＲＲに取り付けられ、第一上カバー３２１に形成された凹形状における後方ＲＲの開口において、径方向ＲＤにおける外側ＯＵの一部を覆っている。
【0191】
第一ノブ軸３２３は、第一アングルノブ３２０Ｂが回転軸３００ｒを回転中心として回転するための回転軸部分である。第一ノブ軸３２３は、回転軸３００ｒを中心軸とする略円筒形状であり、外周面に取り付けられた第一Ｏリング３２４を介してノブ固定部３１２ａに接続されている。第一Ｏリング３２４とノブ固定部３１２ａとは、径方向ＲＤに接触している。第一ノブ軸３２３は、ノブ固定部３１２ａに対して第一Ｏリング３２４を摺動させ、回転軸３００ｒを回転中心としてノブ固定部３１２ａに対して回転可能である。
【0192】
第一上カバー３２１の後方ＲＲの端部と第一ノブ軸３２３の前方ＦＲの端部とが接続されているため、第一上カバー３２１および第一下カバー３２２は、第一ノブ軸３２３とともに回転軸３００ｒを回転中心としてノブ固定部３１２ａに対して回転方向Ｍに回転可能である。
【0193】
第一バネベース３２５は、回転軸３００ｒを中心軸とする略円筒形状であり、第一上カバー３２１に形成された凹形状における後方ＲＲの開口において、径方向ＲＤにおける内側ＩＮの一部を覆っている。第一バネベース３２５は、ノブ固定部３１２ａに接続されている。第一バネベース３２５は、ノブ固定部３１２ａから前方ＦＲに突き出た規制ピン（不図示）によって回転方向Ｍの回転動作を規制されているため、ノブ固定部３１２ａに対して回転方向Ｍに回転しない。
【0194】
第一バネベース３２５は、図２２に示すように、前方ＦＲに突き出た第一規制部３２５ａおよび第二規制部３２５ｂを有する。第一規制部３２５ａは、第一バネベース３２５の上方ＵＰＲの端部に設けられている。第二規制部３２５ｂは、第一バネベース３２５の下方ＬＷＲの端部に設けられている。
【0195】
第一弾性部材３２６は、図２２に示すように、第一バネベース３２５の前方ＦＲに設けられたバネ部材（ねじりコイルばね）である。第一弾性部材３２６は、回転軸３００ｒを中心に巻かれたコイル部分の両端において、上方ＵＰＲに延出した第一腕部３２６ａおよび第二腕部３２６ｂを有する。第一腕部３２６ａと第二腕部３２６ｂとは、第一バネベース３２５の第一規制部３２５ａを第一アングルノブ３２０Ｂの回転方向Ｍに挟んで配置されている。そのため、第一弾性部材３２６は、第一規制部３２５ａによって回転方向Ｍの回転動作が規制され、第一バネベース３２５に対して回転しない。
【0196】
第一アングルノブ３２０Ｂに湾曲操作が入力されたとき、第一上カバー３２１、第一下カバー３２２、第一ノブ軸３２３および第一Ｏリング３２４は、回転軸３００ｒを回転中心としてノブ固定部３１２ａに対して回転方向Ｍに回転する。一方、第一バネベース３２５および第一弾性部材３２６は回転しない。
【0197】
ここで、図２３に示すように、第一上カバー３２１の凹形状における上方ＵＰＲには、径方向ＲＤに延びる第一当接部３２１ａが設けられている。また、図２４に示すように、第一アングルノブ３２０Ｂにおいて、第一上カバー３２１の第一当接部３２１ａは、第一バネベース３２５における第一規制部３２５ａの上方ＵＰＲに配置される。そのため、第一上カバー３２１の第一当接部３２１ａは、回転方向Ｍにおいて、第一弾性部材３２６の第一腕部３２６ａおよび第二腕部３２６ｂに挟まれて配置されている。
【0198】
本実施形態において、第一当接部３２１ａが図２４に示す位置（回転軸３００ｒの上方ＵＰＲの直上）に位置するときの第一アングルノブ３２０Ｂは、原点ＯＰと第一アングルノブ３２０Ｂにおける基準点Ｌ１とが位置合わせされた初期位置に位置する。
【0199】
第一アングルノブ３２０Ｂが原点ＯＰから離れる方向（第一方向Ｍ１）に回転するとき、第一当接部３２１ａは、第一弾性部材３２６の第一腕部３２６ａ又は第二腕部３２６ｂと回転方向Ｍに接触する。第一腕部３２６ａ又は第二腕部３２６ｂが第一当接部３２１ａによって第一方向Ｍ１に押されると、第一弾性部材３２６のコイル部分が変形し、第一腕部３２６ａ又は第二腕部３２６ｂは、第一当接部３２１ａとともに第一方向Ｍ１に移動する。
【0200】
このとき、第一当接部３２１ａは、第一弾性部材３２６のコイル部分が有する弾性によって原点ＯＰに戻る方向（第二方向Ｍ２）に付勢される。そのため、術者Ｓが左手Ｌで第一アングルノブ３２０Ｂを第一方向Ｍ１に回転させ、左手Ｌを第一アングルノブ３２０Ｂから離したとき、第一アングルノブ３２０Ｂは、第一弾性部材３２６によって付勢されて第二方向Ｍ２に回転する。
【0201】
第一弾性部材３２６が第一アングルノブ３２０Ｂを第二方向Ｍ２に付勢する力（弾性力）は、第一弾性部材３２６の材質や形状を変更することで適宜調整できるが、付勢する力が強いと、第一アングルノブ３２０Ｂを第一方向Ｍ１に回転させるために必要な力も大きくなる。そのため、第一弾性部材３２６が第一アングルノブ３２０Ｂを第二方向Ｍ２に付勢する力は、第一アングルノブ３２０Ｂにおける基準点Ｌ１が原点ＯＰに戻るほど強くなく、付勢された第一アングルノブ３２０Ｂが原点ＯＰの近傍で停止する程度であるのが望ましい。
【0202】
第一アングルノブ３２０Ｂが原点ＯＰから約１８０°回転すると、第一腕部３２６ａ又は第二腕部３２６ｂが第二規制部３２５ｂと回転方向Ｍに接触するため、第一アングルノブ３２０Ｂはそれ以上回転しない。そのため、第一弾性部材３２６の変形量を抑制でき、第一弾性部材３２６が破損するのを防止できる。
【0203】
固定軸３２７は、回転軸３００ｒを中心軸とする略円筒状である。固定軸３２７は、図２１に示すように、第一上カバー３２１および第一ノブ軸３２３の内側ＩＮに配置されている。固定軸３２７の後方ＲＲの端部は、ノブ固定部３１２ａに接続されている（不図示）。固定軸３２７は、ねじ等によりノブ固定部３１２ａに固定されているため、ノブ固定部３１２ａに対して回転方向Ｍに回転しない。
【0204】
第三Ｏリング３２８は、固定軸３２７の外周面に取り付けられ、第一ノブ軸３２３と径方向ＲＤに接触している。第一アングルノブ３２０Ｂが回転したとき、第一ノブ軸３２３の内周面と第三Ｏリング３２８とが摺動して第一ノブ軸３２３が回転する。
【0205】
第二アングルノブ３３０Ｂは、第二上カバー３３１と、第二下カバー３３２と、第二ノブ軸３３３と、第二Ｏリング３３４と、第二バネベース３３５と、第二弾性部材３３６と、を備える。第二アングルノブ３３０Ｂは、基本的に第一アングルノブ３２０Ｂの構成部品と同様の機能を有する部品で構成されている。
【0206】
第二上カバー３３１は、回転軸３００ｒを中心軸とする略円筒形状であり、術者Ｓが左手Ｌで操作する際に触れる第二アングルノブ３３０Ｂの外形を形成している。図２１に示すように、第二上カバー３３１は、後方ＲＲに開口した略円筒状の凹形状を有する。この凹形状に、第二バネベース３３５および第二弾性部材３３６が収納されている。
【0207】
第二下カバー３３２は、回転軸３００ｒを中心とする略円板状であり、回転軸３００ｒを中心とする略円形状の開孔を有する。第二下カバー３３２は、第二上カバー３３１の後方ＲＲに取り付けられ、第二上カバー３３１に形成された凹形状における後方ＲＲの開口において、径方向ＲＤにおける外側ＯＵの一部を覆っている。
【0208】
第二ノブ軸３３３は、第二アングルノブ３３０Ｂが回転軸３００ｒを回転中心として回転するための回転軸部分である。第二ノブ軸３３３は、回転軸３００ｒを中心軸とする略円柱形状であり、固定軸３２７の内側ＩＮに配置されている。第二ノブ軸３３３は、外周面に取り付けられた第二Ｏリング３３４を介して固定軸３２７に接続されている。第二Ｏリング３３４と固定軸３２７とは、径方向ＲＤに接触している。第二ノブ軸３３３は、固定軸３２７に対して第二Ｏリング３３４を摺動させ、回転軸３００ｒを回転中心として固定軸３２７に対して回転可能である。
【0209】
第二上カバー３３１は、第二ノブ軸３３３に接続され、第二ノブ軸３３３とともに回転軸３００ｒを回転中心として回転可能である。そのため、第一上カバー３２１および第一下カバー３２２は、第一ノブ軸３２３とともに回転軸３００ｒを回転中心として固定軸３２７に対して回転方向Ｍに回転可能である。
【0210】
第二バネベース３３５は、回転軸３００ｒを中心軸とする略円筒形状であり、第二上カバー３３１に形成された凹形状における後方ＲＲの開口において、径方向ＲＤにおける内側ＩＮの一部を覆っている。第二バネベース３３５は、固定軸３２７に接続され、固定軸３２７に対して回転方向Ｍに回転しない。
【0211】
第二バネベース３３５は、第一バネベース３２５と同様に、前方ＦＲに突き出た第三規制部（不図示）および第四規制部（不図示）を有する。第三規制部は、第二バネベース３３５の上方ＵＰＲの端部に設けられている。第四規制部は、第二バネベース３３５の下方ＬＷＲの端部に設けられている。
【0212】
第二弾性部材３３６は、第二バネベース３３５の前方ＦＲに設けられたバネ部材（ねじりコイルばね）である。第二弾性部材３３６は、第一弾性部材３２６と同様に、回転軸３００ｒを中心に巻かれたコイル部分の両端において、上方ＵＰＲに延出した第三腕部（不図示）および第四腕部（不図示）を有する。第三腕部と第四腕部とは、第二バネベース３３５の第三規制部を第二アングルノブ３３０Ｂの回転方向Ｍに挟んで配置されている。そのため、第二弾性部材３３６は、第三規制部によって回転方向Ｍの回転動作が規制され、第二バネベース３３５に対して回転しない。
【0213】
第二アングルノブ３３０Ｂに湾曲操作が入力されたとき、第二上カバー３３１、第二下カバー３３２、第二ノブ軸３３３および第二Ｏリング３３４は、回転軸３００ｒを回転中心として固定軸３２７に対して回転方向Ｍに回転する。一方、第二バネベース３３５および第二弾性部材３３６は回転しない。
【0214】
第一上カバー３２１と同様に、第二上カバー３３１の凹形状における上方ＵＰＲには、径方向ＲＤに延びる第二当接部（不図示）が設けられている。また、第二アングルノブ３３０Ｂにおいて、第二上カバー３３１の第二当接部は、第二バネベース３３５における第三規制部の上方ＵＰＲに配置される。そのため、第二上カバー３３１の第二当接部は、回転方向Ｍにおいて、第二弾性部材３３６の第三腕部および第四腕部に挟まれて配置されている。
【0215】
本実施形態において、第一アングルノブ３２０Ｂと同様に、第二上カバー３３１の第二当接部が回転軸３００ｒの上方ＵＰＲにおける直上に位置するとき、第二アングルノブ３３０Ｂは、原点ＯＰと第二アングルノブ３３０Ｂにおける基準点（不図示）とが位置合わせされた初期位置に位置する。
【0216】
第一アングルノブ３２０Ｂと同様に、第二アングルノブ３３０Ｂが原点ＯＰから離れる方向（第一方向Ｍ１）に回転するとき、第二当接部は、第二弾性部材３３６の第三腕部又は第四腕部と回転方向Ｍに接触する。第三腕部又は第四腕部が第二当接部によって第一方向Ｍ１に押されると、第二弾性部材３３６のコイル部分が変形し、第三腕部又は第四腕部は、第二当接部とともに第一方向Ｍ１に移動する。
【0217】
このとき、第二当接部は、第二弾性部材３３６のコイル部分が有する弾性によって原点ＯＰに戻る方向（第二方向Ｍ２）に付勢される。そのため、術者Ｓが左手Ｌで第二アングルノブ３３０Ｂを第一方向Ｍ１に回転させ、左手Ｌを第二アングルノブ３３０Ｂから離したとき、第二アングルノブ３３０Ｂは、第二弾性部材３３６によって付勢されて第二方向Ｍ２に回転する。
【0218】
第二弾性部材３３６が第二アングルノブ３３０Ｂを第二方向Ｍ２に付勢する力（弾性力）は、第二弾性部材３３６の材質や形状を変更することで適宜調整できるが、付勢する力が強いと、第二アングルノブ３３０Ｂを第一方向Ｍ１に回転させるために必要な力も大きくなる。そのため、第二弾性部材３３６が第二アングルノブ３３０Ｂを第二方向Ｍ２に付勢する力は、第二アングルノブ３３０Ｂが原点ＯＰに戻るほど強くなく、付勢された第二アングルノブ３３０Ｂが原点ＯＰの近傍で停止する程度であるのが望ましい。
【0219】
第一アングルノブ３２０Ｂと同様に、第二アングルノブ３３０Ｂが原点ＯＰから約１８０°回転すると、第三腕部又は第四腕部が第四規制部と回転方向Ｍに接触するため、第二アングルノブ３３０Ｂはそれ以上回転しない。そのため、第二弾性部材３３６の変形量を抑制でき、第二弾性部材３３６が破損するのを防止できる。
【0220】
第二アングルノブ３３０Ｂの第二ノブ軸３３３は、図２１に示すように、第一アングルノブ３２０Ｂの固定軸３２７の内側ＩＮに配置されている。そのため、第一アングルノブ３２０Ｂおよび第二アングルノブ３３０Ｂの回転動作は互いに伝わらず、術者Ｓが第一アングルノブ３２０Ｂ又は第二アングルノブ３３０Ｂを回転させたとき、術者Ｓが回転させたアングルノブのみが回転し、術者Ｓが操作していないアングルノブは回転しない。その結果、術者Ｓが意図しない湾曲操作が操作装置３００Ｂに入力されるのを防ぐことができる。
【0221】
従来の軟性内視鏡は、術者が操作部のアングルノブから手を離し、アングルノブに湾曲操作が入力されていないとき、アウターシースを形成するゴムなどによって、湾曲した湾曲部を直線状態に戻そうとする復元力が作用する。また、アングルノブは、復元力により直線状態に戻ろうとする湾曲部の動作に追従して、原点へ戻る方向へ回転する。
【0222】
第一アングルノブ３２０Ｂおよび第二アングルノブ３３０Ｂが弾性部材（第一弾性部材３２６および第二弾性部材３３６）を有することで、術者Ｓが第一アングルノブ３２０Ｂおよび第二アングルノブ３３０Ｂから手を離しているとき、第一アングルノブ３２０Ｂおよび第二アングルノブ３３０Ｂは弾性部材によって付勢されて原点ＯＰへ戻る方向（第二方向Ｍ２）に回転する。その結果、電動内視鏡システム１０００Ｂは、従来の軟性内視鏡と近い操作性を術者Ｓに提供することができる。
【0223】
［駆動装置２００Ｂ］
図２５は、駆動装置２００Ｂの機能ブロック図である。
駆動装置２００Ｂは、アダプタ２１０と、操作受信部２２０と、送気吸引駆動部２３０と、ワイヤ駆動部２５０と、駆動コントローラ２６０Ｂと、を備える。
図２５は、駆動装置２００Ｂの機能ブロック図である。
駆動装置２００Ｂは、アダプタ２１０と、操作受信部２２０と、送気吸引駆動部２３０と、ワイヤ駆動部２５０と、駆動コントローラ２６０Ｂと、を備える。
【0224】
駆動コントローラ２６０Ｂは、第一実施形態の駆動コントローラ２６０と同様の構成であり、ワイヤ駆動部２５０の制御方法が駆動コントローラ２６０と異なる。
【0225】
［電動内視鏡システム１０００Ｂの動作］
次に、本実施形態の電動内視鏡システム１０００Ｂの動作について説明する。具体的には、大腸内の管壁に形成された患部を電動内視鏡システム１０００Ｂを用いて観察および処置する手技について説明する。
次に、本実施形態の電動内視鏡システム１０００Ｂの動作について説明する。具体的には、大腸内の管壁に形成された患部を電動内視鏡システム１０００Ｂを用いて観察および処置する手技について説明する。
【0226】
図２６は、電動内視鏡システム１０００Ｂにおける駆動コントローラ２６０Ｂの制御フローチャートである。駆動コントローラ２６０Ｂの制御フローチャートは、図１７に示す第一実施形態の駆動コントローラ２６０における制御フローチャートに対して、ステップＳ１７０～Ｓ２１０をさらに有する。
【0227】
以降の説明において、図２６に示す制御装置６００Ｂの駆動コントローラ２６０Ｂの制御フローチャートに沿って説明を行う。制御装置６００Ｂが起動されると、駆動コントローラ２６０Ｂは初期化を実施する（ステップＳ１００）。次に、駆動コントローラ２６０Ｂ（主としてプロセッサ２６１）はステップＳ１７０を実行する。
【0228】
＜ステップＳ１７０＞
以降の説明において、第一アングルノブ３２０Ｂに湾曲操作が入力されたときの駆動コントローラ２６０Ｂにおける制御を説明する。駆動コントローラ２６０Ｂは、第二アングルノブ３３０Ｂに入力された湾曲操作に対しても同様の制御を行う。
以降の説明において、第一アングルノブ３２０Ｂに湾曲操作が入力されたときの駆動コントローラ２６０Ｂにおける制御を説明する。駆動コントローラ２６０Ｂは、第二アングルノブ３３０Ｂに入力された湾曲操作に対しても同様の制御を行う。
【0229】
駆動コントローラ２６０Ｂは、ステップＳ１７０において、操作装置３００Ｂが有するエンコーダの検出結果を取得する。このとき、エンコーダから取得した第一アングルノブ３２０Ｂの回転角度、回転方向等の情報から、第一アングルノブ３２０Ｂが静止又は回転のどちらの状態であるかを取得する。
【0230】
第一アングルノブ３２０Ｂに湾曲操作が入力され、第一方向Ｍ１又は第二方向Ｍ２に回転しているとき、第一アングルノブ３２０Ｂは回転状態である。また、第一方向Ｍ１に回転した第一アングルノブ３２０Ｂが第一弾性部材３２６に付勢されて第二方向Ｍ２に回転しているとき、第一アングルノブ３２０Ｂは回転状態である。
【0231】
第一アングルノブ３２０Ｂに湾曲操作が入力されず、第一アングルノブ３２０Ｂにおける基準点Ｌ１が原点ＯＰの近傍で停止しているとき、第一アングルノブ３２０Ｂは停止状態である。また、第一アングルノブ３２０Ｂに湾曲操作が入力された後、第一アングルノブ３２０Ｂが術者Ｓの左手Ｌ等によって一定の角度で停止されているとき、第一アングルノブ３２０Ｂは停止状態である。
【0232】
駆動コントローラ２６０Ｂは、ステップＳ１７０において、第一アングルノブ３２０Ｂが回転状態であるとき、ステップＳ１１０に移行する。ステップＳ１１０以降の制御ステップは、第一実施形態において図１７を用いて説明した制御ステップと同様のため説明を省略する。
【0233】
駆動コントローラ２６０Ｂは、ステップＳ１７０において、第一アングルノブ３２０Ｂが停止状態であるとき、ステップＳ１８０に移行する。
【0234】
＜ステップＳ１８０＞
駆動コントローラ２６０Ｂは、ステップＳ１８０において、アングルロックモードの設定状態を取得する。ここで、アングルロックモードとは、第一アングルノブ３２０Ｂ又は第二アングルノブ３３０Ｂの位置（角度）に基づいてワイヤ駆動部２５０を制御する制御モード（アングルロック制御）を示す。一方、アングルロック制御でない制御モードとして、アングルフリー制御がある。アングルフリー制御のとき、湾曲部１１２は、湾曲部１１２に加わった外力に対して受動的に湾曲する。
駆動コントローラ２６０Ｂは、ステップＳ１８０において、アングルロックモードの設定状態を取得する。ここで、アングルロックモードとは、第一アングルノブ３２０Ｂ又は第二アングルノブ３３０Ｂの位置（角度）に基づいてワイヤ駆動部２５０を制御する制御モード（アングルロック制御）を示す。一方、アングルロック制御でない制御モードとして、アングルフリー制御がある。アングルフリー制御のとき、湾曲部１１２は、湾曲部１１２に加わった外力に対して受動的に湾曲する。
【0235】
本実施形態において、駆動コントローラ２６０Ｂは、各種ボタン３５２が押し込まれることで、アングルロック制御とアングルフリー制御とを切り替える。そうすることで、術者Ｓは、患部を観察又は処置しているとき、容易にアングルロック制御とアングルフリー制御とを切り替えることができる。また、駆動装置２００Ｂ又は映像制御装置５００に接続された入力装置等によってアングルロック制御とアングルフリー制御との切り替え指示が入力されてもよい。
【0236】
駆動コントローラ２６０Ｂは、アングルロックモードに設定されているとき、ステップＳ１９０に移行する。
【0237】
＜ステップＳ１９０＞
駆動コントローラ２６０Ｂは、ステップＳ１９０において、第一アングルノブ３２０Ｂの回転角度に基づいてワイヤ駆動部２５０を制御する。このとき、第一アングルノブ３２０Ｂは停止しているため、駆動コントローラ２６０Ｂは、第一アングルノブ３２０Ｂの回転角度に基づいた湾曲部１１２における湾曲角度を維持するようにワイヤ駆動部２５０を制御する。
駆動コントローラ２６０Ｂは、ステップＳ１９０において、第一アングルノブ３２０Ｂの回転角度に基づいてワイヤ駆動部２５０を制御する。このとき、第一アングルノブ３２０Ｂは停止しているため、駆動コントローラ２６０Ｂは、第一アングルノブ３２０Ｂの回転角度に基づいた湾曲部１１２における湾曲角度を維持するようにワイヤ駆動部２５０を制御する。
【0238】
駆動コントローラ２６０Ｂは、ステップＳ１９０を実行した後、ステップＳ１５０を実行する。駆動コントローラ２６０Ｂは、ステップＳ１５０において、ワイヤ駆動部２５０の制御を継続する場合はステップＳ１７０に戻り、ワイヤ駆動部２５０の制御を継続する。電動内視鏡システム１０００Ｂによる観察又は処置が完了しているとき、駆動コントローラ２６０ＢはステップＳ１６０に移行し、図２６に示す処理を終了する。
【0239】
＜ステップＳ２００＞
駆動コントローラ２６０Ｂは、ステップＳ１８０において、アングルロックモードに設定されていないとき、ステップＳ２００を実行する。
図２７は、第一アングルノブ３２０Ｂの回転方向Ｍにおける回転動作を示す正面図である。
駆動コントローラ２６０Ｂは、ステップＳ１８０において、アングルロックモードに設定されていないとき、ステップＳ２００を実行する。
図２７は、第一アングルノブ３２０Ｂの回転方向Ｍにおける回転動作を示す正面図である。
【0240】
駆動コントローラ２６０Ｂは、ステップＳ２００において、図２７に示す第一アングルノブ３２０Ｂの回転角度θの絶対値と角度θｆｒｅｅの絶対値とを比較する。回転角度θは、第一アングルノブ３２０Ｂにおける原点ＯＰからの回転角度である。
【0241】
ここで、±θｆｒｅｅの範囲を受動制御範囲Ｆと称する。受動制御範囲Ｆは、第一アングルノブ３２０Ｂ又は第二アングルノブ３３０Ｂにおける原点ＯＰの近傍の範囲（角度）である。また、受動制御範囲Ｆの範囲外まで回転した第一アングルノブ３２０Ｂおよび第二アングルノブ３３０Ｂは、第一弾性部材３２６および第二弾性部材３３６によって付勢されて受動制御範囲Ｆの範囲内まで戻る。
【0242】
回転角度θの絶対値が角度θｆｒｅｅの絶対値よりも大きいとき、回転角度θは、受動制御範囲Ｆの範囲外である。このとき、駆動コントローラ２６０Ｂは、ステップＳ１９０を実行し、アングルロック制御を実行する。
【0243】
回転角度θの絶対値が角度θｆｒｅｅの絶対値よりも小さいとき、回転角度θは、受動制御範囲Ｆの範囲内である。このとき、駆動コントローラ２６０Ｂは、ステップＳ２１０を実行する。
【0244】
＜ステップＳ２１０＞
駆動コントローラ２６０Ｂは、ステップＳ２１０において、アングルフリー制御を実行する。駆動コントローラ２６０Ｂがアングルフリー制御を実行しているとき、湾曲部１１２は、湾曲部１１２に加わった外力に受動的に湾曲する。
駆動コントローラ２６０Ｂは、ステップＳ２１０において、アングルフリー制御を実行する。駆動コントローラ２６０Ｂがアングルフリー制御を実行しているとき、湾曲部１１２は、湾曲部１１２に加わった外力に受動的に湾曲する。
【0245】
アングルフリー制御の制御方法として、例えば、一対の湾曲ワイヤ１６０（上湾曲ワイヤ１６１ｕおよび下湾曲ワイヤ１６１ｄ又は左湾曲ワイヤ１６１ｌおよび右湾曲ワイヤ１６１ｒ）の張力差が無くなるように制御する張力制御がある。また、ワイヤ駆動部２５０の駆動力が湾曲ワイヤ１６０に伝達されないようにする機構を備え、駆動力が伝達される状態と、伝達されない状態とを切り替えることでアングルフリー制御を実現してもよい。
【0246】
従来の軟性内視鏡における操作部のアングルノブは、術者がアングルノブから手を離し、アングルノブに湾曲操作が入力されていないとき、アウターシースを形成するゴムなどによる復元力によって直線状態に戻ろうとする湾曲部の動作に追従して原点の近傍に戻る。さらに、術者がアングルノブから手を離しているときに湾曲部に外力が加わると、湾曲部は加わった外力に対して受動的に湾曲する。
【0247】
アングルノブ（第一アングルノブ３２０Ｂおよび第二アングルノブ３３０Ｂ）の回転角度θが受動制御範囲Ｆの範囲内で停止しているときにアングルフリー制御に切り替えることで、術者Ｓがアングルノブから手を離し、弾性部材（第一弾性部材３２６および第二弾性部材３３６）によって付勢されたアングルノブが原点ＯＰの近傍に戻って停止しているとき、湾曲部１１２は、湾曲部１１２に加わった外力に対して受動的に湾曲する。そのため、電動内視鏡システム１０００Ｂは、従来の軟性内視鏡と近い操作性を術者Ｓに提供することができる。
【0248】
受動制御範囲Ｆには、任意の角度を適宜設定でき、±９０°または±６０°でもよく、操作性の観点から、±４５°程度であるのが望ましい。また、第一アングルノブ３２０Ｂにおける受動制御範囲Ｆと、第二アングルノブ３３０Ｂにおける受動制御範囲Ｆとは、異なる角度であってもよい。
【0249】
駆動コントローラ２６０Ｂは、ステップＳ２１０を実行した後、ステップＳ１５０を実行する。駆動コントローラ２６０Ｂは、ステップＳ１５０において、ワイヤ駆動部２５０の制御を継続する場合はステップＳ１７０に戻り、ワイヤ駆動部２５０の制御を継続する。電動内視鏡システム１０００Ｂによる観察又は処置が完了しているとき、駆動コントローラ２６０ＢはステップＳ１６０に移行し、図２６に示す処理を終了する。
【0250】
本実施形態に係る電動内視鏡システム１０００Ｂによれば、第一アングルノブ３２０Ｂおよび第二アングルノブ３３０Ｂは、第一弾性部材３２６および第二弾性部材３３６によって原点ＯＰに戻る方向（第二方向Ｍ２）に付勢され、受動制御範囲Ｆの範囲外まで回転しているときは、受動制御範囲Ｆの範囲内まで戻る。また、第一アングルノブ３２０Ｂおよび第二アングルノブ３３０Ｂが回転状態であるとき又は受動制御範囲Ｆの範囲外で停止いているときは回転角度θに基づいてワイヤ駆動部２５０を制御し、受動制御範囲Ｆの範囲内で停止しているとき、湾曲部１１２は、湾曲部１１２に加わった外力に対して受動的に湾曲する。その結果、操作性を向上させた電動内視鏡システム１０００Ｂを提供することができる。
【0251】
以上、本発明の第二実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。また、上述の各実施形態および変形例において示す構成要素は適宜に組み合わせて構成することが可能である。
【0252】
（変形例２－１）
上記実施形態において、第一アングルノブ３２０Ｂおよび第二アングルノブ３３０Ｂを付勢する第一弾性部材３２６および第二弾性部材３３６はねじりコイルばねであるが、第一弾性部材および第二弾性部材の態様はこれに限定されない。第一弾性部材および第二弾性部材は、ゴム材等の弾性部材であってもよい。
上記実施形態において、第一アングルノブ３２０Ｂおよび第二アングルノブ３３０Ｂを付勢する第一弾性部材３２６および第二弾性部材３３６はねじりコイルばねであるが、第一弾性部材および第二弾性部材の態様はこれに限定されない。第一弾性部材および第二弾性部材は、ゴム材等の弾性部材であってもよい。
【0253】
また、ロータリーダンパー等のダンパーを使用して、第一弾性部材および第二弾性部材が第一アングルノブおよび第二アングルノブを付勢する力を調整してもよい。
【0254】
また、第一弾性部材および第二弾性部材には、ぜんまいバネを採用してもよい。第一弾性部材および第二弾性部材にぜんまいバネを使用することで、第一アングルノブ３２０Ｂおよび第二アングルノブ３３０Ｂを第一方向Ｍ１に回転させるのに必要なトルクを軽くでき、さらに、回転に必要なトルクをほぼ一定にできる。また、第一アングルノブ３２０Ｂおよび第二アングルノブ３３０Ｂを第一方向Ｍ１に回転させた後、術者Ｓが指（例えば親指）の力を緩めると第一アングルノブ３２０Ｂおよび第二アングルノブ３３０Ｂが第二方向Ｍ２に戻るため、操作性を向上できる。
【0255】
（変形例２－２）
上記実施形態において、操作装置３００Ｂが有するエンコーダによって、第一アングルノブ３２０Ｂおよび第二アングルノブ３３０Ｂの回転角度θを検出しているが、操作装置の態様はこれに限定されない。操作装置は、ポテンショメータ等のエンコーダ以外のセンサによって第一アングルノブおよび第二アングルノブの回転角度を検出してもよい。
上記実施形態において、操作装置３００Ｂが有するエンコーダによって、第一アングルノブ３２０Ｂおよび第二アングルノブ３３０Ｂの回転角度θを検出しているが、操作装置の態様はこれに限定されない。操作装置は、ポテンショメータ等のエンコーダ以外のセンサによって第一アングルノブおよび第二アングルノブの回転角度を検出してもよい。
【0256】
また、絶対角度ではなく相対角度を検出するセンサ（例えば、インクリメンタル型のエンコーダ）によってアングルノブ（第一アングルノブおよび第二アングルノブ）の回転角度を検出する場合、電動内視鏡システムの使用を開始する際にアングルノブを原点（初期位置）に合わせ、湾曲ワイヤの張力の初期化を行うことで正確な回転角度を検出できる。
【0257】
その場合、アングルノブと操作部本体とが位置合わせのための目印（例えば、基準点Ｌ１等）を有することで容易に位置合わせを行うことができる。また、原点に位置するアングルノブの回転動作をある程度規制する突起形状をアングルノブおよび操作部本体に設けることで位置合わせを行ってもよいし、非接触でアングルノブの位置を検出できる光センサ等によって位置合わせを行ってもよい。
【0258】
（変形例２－３）
上記実施形態において、操作装置３００Ｂは、内視鏡１００と分離して設けられているが、操作装置の態様はこれに限定されない。操作装置は、内視鏡の連結部と接続されていてもよい。
上記実施形態において、操作装置３００Ｂは、内視鏡１００と分離して設けられているが、操作装置の態様はこれに限定されない。操作装置は、内視鏡の連結部と接続されていてもよい。
【0259】
図２８は、変形例２－３に係る操作装置３００Ｃおよび連結部１２０Ｃを示す斜視図である。図２９は、図２８とは異なる方向から見たときの操作装置３００Ｃおよび連結部１２０Ｃを示す斜視図である。また、図３０は、操作装置３００Ｃおよび連結部１２０Ｃの分解斜視図である。
【0260】
【0261】
操作装置３００Ｃは、操作部本体３１０Ｃと、第一アングルノブ３２０Ｂと、第二アングルノブ３３０Ｂと、送気ボタン３５０と、吸引ボタン３５１と、第一各種ボタン３５２ａと、第二各種ボタン３５２ｂと、第三各種ボタン３５２ｃと、第四各種ボタン３５２ｄと、第五各種ボタン３５２ｅと、を備える。
【0262】
操作部本体３１０Ｃは、操作ケーブル３０１が着脱自在に接続される操作ケーブル接続部３１３Ｃを有する。また、操作部本体３１０Ｃの下方ＬＷＲには、略Ｕ字形状の断面形状が上下方向に延びるカバー部３１４Ｃが形成されている。
【0263】
操作装置３００Ｃは、操作ケーブル接続部３１３Ｃに接続された操作ケーブル３０１を経由して駆動装置２００Ｂと着脱自在に接続される。図３０に示す操作装置３００Ｃは、操作ケーブル接続部３１３Ｃから操作ケーブル３０１が外された状態の操作装置３００Ｃである。
【0264】
操作ケーブル接続部３１３Ｃは、操作ケーブル３０１が操作部本体３１０Ｃに着脱可能に接続されるアダプタである。操作ケーブル３０１の一方の端部は、操作ケーブル接続部３１３Ｃに接続され、他方の端部は駆動装置２００Ｂに接続されている。
【0265】
カバー部３１４Ｃは、操作部本体３１０Ｃの下方ＬＷＲに設けられ、左方ＬＨに開口を有する略Ｕ字形状の部位である。カバー部３１４Ｃは、第一アングルノブ３２０Ｂの下方ＬＷＲの端部よりも僅かに下方ＬＷＲに位置する部分から、操作装置３００Ｃの下方ＬＷＲの端部まで延びている。
【0266】
第一各種ボタン３５２ａ、第二各種ボタン３５２ｂ、第三各種ボタン３５２ｃ、第四各種ボタン３５２ｄおよび第五各種ボタン３５２ｅは、任意の機能を割り当てることができるボタン（スイッチ）である。第一各種ボタン３５２ａおよび第二各種ボタン３５２ｂは、操作部本体３１０Ｃの右方ＲＨに設けられている。第三各種ボタン３５２ｃ、第四各種ボタン３５２ｄおよび第五各種ボタン３５２ｅは、操作部本体３１０Ｃの左方ＬＨに設けられている。また、送気ボタン３５０および吸引ボタン３５１は、操作部本体３１０Ｃの右方ＲＨに設けられている。
【0267】
連結部１２０Ｃは、体内軟性部１１９と体外軟性部１４０とを連結する部材である。連結部１２０Ｃは、処置具４００を挿入する挿入口である鉗子口１２６を備える。また、図３０に示すように、連結部本体１２７Ｃは、略Ｌ字形状をしている。そのため、体内軟性部１１９と体外軟性部１４０とは、略直角に連結されている。
【0268】
体内軟性部１１９は、連結部１２０Ｃの下方ＬＷＲの端部に接続されている。また、体外軟性部１４０は、左方ＬＨに延びるように連結部１２０Ｃの上方ＵＰＲに接続されている。
【0269】
ここで、図２８および図２９に示すように、操作部本体３１０Ｃに接続された操作ケーブル３０１と、連結部本体１２７Ｃに接続された体外軟性部１４０は、どちらも左方ＬＨに延びている。そのため、図２８および図２９に示すように、結束部材３６０Ｃによって操作ケーブル３０１と体外軟性部１４０とを結束することで、術者Ｓが操作装置３００Ｃを操作する際、操作ケーブル３０１又は体外軟性部１４０に阻害されるのを抑制できる。
結束部材３６０Ｃは、例えば、ゴム等で形成された紐状の部材である。
結束部材３６０Ｃは、例えば、ゴム等で形成された紐状の部材である。
【0270】
連結部本体１２７Ｃの略直角に曲がった部位の近傍には、被把持部１２８Ｃが形成されている。被把持部１２８Ｃは、図２８に示すように、体外軟性部１４０が接続された部位の近傍に形成されている。
【0271】
連結部１２０Ｃと接続された操作装置３００Ｃにおいて、術者Ｓは、後方ＲＲの面に左手Ｌの掌を沿わせ、左手Ｌの親指で第一アングルノブ３２０Ｂ又は第二アングルノブ３３０Ｂを操作する。その際、術者Ｓは、略直角に曲がった連結部１２０Ｃにおいて、親指の付け根および人差し指の付け根で被把持部１２８Ｃを支持して操作する。そのため、術者Ｓは、従来の軟性内視鏡と近い操作性（ホールド感）で操作装置３００Ｃを操作することができる。また、被把持部１２８Ｃを設けることで、連結部１２０Ｃに挿通している湾曲ワイヤ１６０の曲げ半径を大きくすることができる。
【0272】
変形例２－３に係る操作装置３００Ｃおよび連結部１２０Ｃを用いることで、操作装置３００Ｃ、操作ケーブル３０１および連結部１２０Ｃが接続した状態（図２８および図２９）と、操作装置３００Ｃ、操作ケーブル３０１および連結部１２０Ｃがそれぞれ分離した状態（図３０）と、を容易に切り替えることができる。
【0273】
各実施形態におけるプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
【符号の説明】
【0274】
１０００、１０００Ｂ 電動内視鏡システム、医療用マニピュレータシステム
１００ 内視鏡、医療用マニピュレータ
１１０ 挿入部
１１２ 湾曲部
２００、２００Ｂ 駆動装置
２５０ ワイヤ駆動部（アクチュエータ）
３００、３００Ａ、３００Ｂ、３００Ｃ 操作装置
３２０、３２０Ｂ 第一アングルノブ（アングルノブ、入力子）
３２６ 第一弾性部材（弾性部材）
３３０、３３０Ｂ 第二アングルノブ（アングルノブ、入力子）
３３６ 第二弾性部材（弾性部材）
４００ 処置具
５００ 映像制御装置
６００、６００Ｂ 制御装置
９００ 表示装置
φ 第一角度（第一湾曲量）
φｒｅｆ 第二角度（第二湾曲量）
θ アングルノブの回転角度（移動量）
Ｍ アングルノブの回転方向
Ｍ１ 第一方向
Ｍ２ 第二方向
Ｆ 受動制御範囲
ＯＰ アングルノブの原点
１００ 内視鏡、医療用マニピュレータ
１１０ 挿入部
１１２ 湾曲部
２００、２００Ｂ 駆動装置
２５０ ワイヤ駆動部（アクチュエータ）
３００、３００Ａ、３００Ｂ、３００Ｃ 操作装置
３２０、３２０Ｂ 第一アングルノブ（アングルノブ、入力子）
３２６ 第一弾性部材（弾性部材）
３３０、３３０Ｂ 第二アングルノブ（アングルノブ、入力子）
３３６ 第二弾性部材（弾性部材）
４００ 処置具
５００ 映像制御装置
６００、６００Ｂ 制御装置
９００ 表示装置
φ 第一角度（第一湾曲量）
φｒｅｆ 第二角度（第二湾曲量）
θ アングルノブの回転角度（移動量）
Ｍ アングルノブの回転方向
Ｍ１ 第一方向
Ｍ２ 第二方向
Ｆ 受動制御範囲
ＯＰ アングルノブの原点
【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19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】