JPH03295531A - 可撓管の位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、内視鏡の挿入部等の可撓管の位置を検出する
可撓管の位置検出装置に関する。

［従来の技術と発明が解決しようとする課題］近年、体
腔内に細長の挿入部を挿入することにより、体腔内臓器
等を観察したり、必要に応じ処置具チャンネル内に挿通
した処置具を用いて各種治療処置のできる内視鏡が広く
利用されている。

ところで、挿入部が可撓性を有する内視鏡では、特に大
賜等の曲がりくねった被検体に深く挿入していくと、そ
の挿入部の状態（形状）を容易に知ることができない。

そこで従来は、例えば、内視鏡検査中にｘＩＩを照射し
てその得られた像により内視鏡の挿入状態を確認してい
た。

しかしながら、Ｘ線の使用は、放射線被爆の問題があり
、好ましくない。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、放射
線被爆がなく、可撓管の挿入部の位置を検出することの
できる可撓管の位置検出装置を提供することを目的とし
ている。

［１１題を解決するための手段］ 本発明の可撓管の位置検出装置は、振動波発生手段とこ
の振動波発生手段によって発せられた振動波を検出する
検出手段のうちの一方を、被検体に挿入される可撓管の
少なくとも一部に設け、前記振動波発生手段と前記検出
手段のうちの他方を前記被検体の外部の複数の位置に、
または複数の位置に配置可能に設けると共に、前記検出
手段の出力を用い、前記振動波発生手段から発せられた
振動波の前記検出手段までの各到達時間を求め、この到
達時間から前記可撓管の一部の位置を求める演算手段を
設けたものである。

［作用］ 本発明では、可撓管に設けられた振動波発生手段から発
せられた振動波が被検体の外部に設けられた検出手段に
よって複数位置から検出される。

あるいは、被検体の外部に設けられた振動波発生手段に
よって複数位置から発せられた振動波が可撓管に設けら
れた振動波検出手段によって検出される。そして、演算
手段によって、振動波発生手段から発せられた振動波の
検出手段までの各到達時間が求められ、この到達時間か
ら、前記振動波発生手段または検出手段が設けられた可
撓管の一部の位置が求められる。

［実施例コ 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図ないし第５図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は内視鏡装置の構成を示す説明図、第２図は音発生装
置の構成を示す回路図、第３図は音検出装置の構成を示
す回路図、第４図は本実施例の動作を説明するためのタ
イミングチャート、第５図は位置検出の原理を示す説明
図である。

第１図に示すように、内視鏡ＨＨは、内視１１と、この
内視鏡１が接続される制御装置２０と、この制御装置２
０に接続されるＣＲＴ２１と、前記内視鏡１が接続され
る音発生装［３０と、この音発生装置３０に接続される
音検出装置４０と、この音検出装＠４０に接続されるマ
イクユニット５０及び表示装置５５とを備えている。

前記内視鏡１は、細長で可撓性を有する挿入部２と、こ
の挿入部２の後端に連設された操作部３と、この操作部
３の側部から延設されたユニバーサルコード４とを備え
ている。前記ユニバーサルコード４の端部には、前記制
御装置２ｏに着脱自在に接続されるコネクタ５が設けら
れている。前記挿入部２の先端部には、観察窓、照明窓
、チャンネル開口及び音発生用窓とが設けられている。

前記観察窓の内側には対物レンズ６が設けられ、この対
物レンズ６の結像位置にＣＣＤ７が配設されている。こ
のＣＣＤ７に接続された信号線は、挿入部２．操作部３
及びユニバーサルコード４内を挿通されコネクタ５に接
続されている。前記照明窓の内側には、ライトガイド８
の先端面が配置されている。このライトガイド８は、挿
入部２゜操作部３及びユニバーサルコード４内を挿通さ
れ、入射端部がコネクタ５に接続されている。また、前
記チャンネル開口には、挿入８Ｉｉ２内に設けられたチ
ャンネル９が連通接続されている。また、前記音発生用
窓には、透音水密蓋１ｏが装着され、この透音水密蓋１
ｏの内側に、スピーカ等の音源（１）１１が設けられて
いる。また、挿入ＩＳ２の所定の位置にも、外皮１４の
内側に、音源（２）１２、音源（３）１３が設けられて
いる。前記音源１１．１２．１３に接続された信号線は
、挿入部２．操作部３及びユニバーサルコード４内を挿
通されてコネクタ５に接続され、更に、このコネクタ５
に接続されたケーブル１５を介して音発生＠置３０に接
続されるようになっている。

また、前記挿入部２の先端側には、湾曲可能な湾曲部が
設けられ、前記操作部３内には、この湾曲部を湾曲駆動
するためのモータ１６が設けられている。このモータ１
６に接続された信号線はユニバーサルコード４内を挿通
されてコネクタ５に接続されている。また、前記操作部
３には、湾曲部の湾曲を操作するための湾曲スイッチ１
７と、前記音源１１〜１３からの音の発生を指示する音
発生スイッチ１８とが設けられている。

一方、前記制御装置２０内には、前記ライトガイド８の
入射端に照明光を供給する光源２２と、前記Ｃ０Ｄ７に
接続されるビデオプロセッサ（以下、ｖＰと記す。）２
３と、前記モータ１６及び湾曲スイッチ１７に接続され
る湾曲制御回路２４とが設けられている。前記ＣＣＤ７
は前記ＶＰ２３によって駆動され、このＣＤＤ７の出力
信号は前記ＶＰ２３によってビデオ信号に変換され、Ｃ
ＲＴ２１に送られるようになっている。そして、このＣ
ＲＴ２１に被写体像が表示されるようになっている。ま
た、前記湾曲制御回路２４は、湾曲スイッチ１７の操作
に応じてモータ１６を駆動し、これにより湾曲部が湾曲
されるようになっている。

また、前記マイクユニット５０は、互いに異なる位置に
配置された３つのマイク（１）５１．マイク（２）５２
．マイク（３）５３とを備えている。第３図に示すよう
に、この各マイク５１〜５３の出力は、それぞれアンプ
５４によって増幅されて音検出装置４０に入力されるよ
うになっている。

前記音発生装置３０は、第２図に示すように構成されて
いる。この音発生装置３０は、音発生スイッチ３１と直
流電源３２とリレー３３とを備え、これらは直列に接続
されている。また、内視［１の操作部３に設けられた音
発生スイッチ１８は、前記音発生スイッチ３１に対して
並列に接続されるようになっている。また、音発生装置
３０は、３つの発振器３６．３７．３８を備え、各発振
器３６．３７．３８は、前記リレー３３によってオン、
オフされるリレースイッチ３４を介して、それぞれ、内
視鏡１の音源１１．１２．１３に直列に接続されるよう
になっている。前記各発振器３６．３７．３８は、互い
に異なる周波数で発振し、これにより、各音源１１，１
２．１３から互いに異なる周波数の音が発生されるよう
になっている。

また、音発生装置３０内には抵抗３５が設けられ、この
抵抗３５の一端は前記リレースイッチ３４を介して電源
に接続され、他端は接地されている。

そして、前記抵抗３５の両端間の電位差がスタートパル
スとして音検出装置４０へ送られるようになっている。

一方、前記音検出装置４０は、第３図に示すように構成
されている。すなわち、アンプ５４を介して入力される
各マイク５１．５２．５３の出力は、それぞれ、各マイ
ク毎に設けられた３つのバンドパスフィルタ（以下、Ｂ
ＰＦと記す。）４１゜４２．４３に入力されるようにな
っている。このＢＰＦ４１，４２．４３の各通過周波数
帯域は、それぞれ、各音源１１．１２．１３から発生さ
れる音の周波数に対応している。前記各マイク毎に設け
られた計９つのＢＰＦ４〜４３の出力は、それぞれ、コ
ンパレータ４４ｅ〜４４ｍの非反転入力端に印加されて
いる。また、電源に直列に接続された抵抗５６及びツェ
ナダイオード５７が設けられ、この抵抗５６とツェナダ
イオード５７の間が、前記各コンパレータ４４ｅ〜４４
ｍの反転入力端に接続されている。従って、各ＢＰＦ４
１゜４２．４３の出力電圧が反転入力端に印加される基
準電圧以上になったときコンパレータ４４ｅ〜４４ｍの
出力がＨレベルになる。前記各コンパレータ４４ｅ〜４
４ｍの出力は、それぞれ、計時回路４５ｅ〜４５ｍに入
力されるようになっている。

この計時回路４５６〜４５ｍには、それぞれ音発生装置
３０から送られるスタートパルスも入力されるようにな
っている。そして、この計時回路４５０〜４５ｍは、前
記スタートパルスがＨレベルになってからコンパレータ
４４ｅ〜４４ｍの出力がＨレベルになるまでの時間を計
測するようになっている。ＢＰＦ　（１）４１に対応す
る３つの計時回路４５ｅ、４５ｈ、４５にの出力は位置
検出回路（１）４６に入力されるようになっている。

また、ＢＰＦ　（２＞４２に対応する３つの計時回路４
５ｆ、４５　ｉ、４５ｆＪの出力は位置検出回路（２）
４７に入力されるようになっている。また、ＢＰＦ　（
３）４３に対応する３つの計時回路４５Ｑ、４５ｊ、４
５ｍの出力は位置検出回路（３）４８に入力されるよう
になっている。位置検出回路（１）４６は、入力される
３つの時間から音源（１）１１の位置を求めるようにな
っている。同様に、位置検出回路（２＞　４７は音源（
２）１２の位置を求め、位置検出回路（３）４８は音源
（３）１３の位置を求めるようになっている。各位置検
出回路４６．４７．４８で求められた３つの位置情報は
、表示装置５５に送られ、この表示装置５５にて、例え
ば第１図に示すように、前記位置情報に基づいて求めら
れた挿入部２の状態が表示されるようになっている。

ここで、第５図を参照して、本実施例における位置検出
の原理について説明する。

第５図は、マイクユニット５０における３つのマイク５
１，５２．５３の配置を示し、ここでは、３つのマイク
は全てｘｙ平面上に配置され、（Ｘ。

ｙ、ｚ）座標で示すと、マイク（１）５１は（０゜１０
０．０）に配置され、マイク（２）５２は（−１００，
０，０）に配置され、マイク（３）５３は（１００，Ｏ
，Ｏ）に配置されているものとする。また、音源は（Ｘ
ｌ、Ｖｔ　、Ｚｔ　）の位置にあるものとする。音速を
■とし、音源から各マイク５１，５２．５３までの距離
を１１．ｊ２゜ρ３とし、音源から発せられた音が各マ
イク５１゜５２．５３に到達するまでの時間をｔｌ　、
　ｔ２　。

ｔ３とする。前記距離１１．ｊ２．ｊ３は、音速×到達
時間として次の式で表わされる。

ｊ　１−ｖｔｌ ｊ）　２−ｖｔ２ ４１　３　　＝ｖｔ３ また、第５図に示すように前記距離１１，１２゜ｊ３は
、音源とマイクの各座標を用いて次の式で表わされる。

ｊ１２＝×１２＋（ｙｌ−１００）２＋ｚ１２ｆｉ２２
＝　（ｘｔ　＋１００）２＋Ｖｔ　２　＋Ｚｌ　２ｊ）
　３２＝　（Ｘｌ−１００）２　＋ｙｉ　２　＋Ｚｌ　
２従って、音源から発せられた音が各マイク５１゜５２
．５３に到達するまでの時間が分かれば、上記式を解い
て音源の位＠（ｘｌ、Ｖｔ　、Ｚｌ）が求められる。

前記各位置検出回路４６，４７．４８は、上記原理を用
いて、それぞれ音ｍ１１．１２．１３の位置を演算する
ようになっている。

次に、第４図を参照して、本実施例の作用について説明
する。

内祝１１１の挿入部２を被検体内に挿入し、挿入部２の
挿入状態を知りたいときは、第４図（ａ）に示すように
、内視ｌ１１の操作部３に設けられた音発生スイッチ１
８または音発生袋＠３０に設けられた音発生スイッチ３
１をオンにする。これにより第４図（ｂ）に示すように
リレースイッチ３４がオンし、第４図（Ｃ）に示すよう
に各音源１１．１２．１３から互いに周波数の異なる音
が同時に発生される。また、４図（ｄ）に示すようにス
タートパルスがオンになり、計時回路４５ｅ〜４５ｍが
計時を開始する。

前記各音源１１．１２．１３から発生された音は、被検
体の外部に配置されたマイクユニット５０の各マイク５
１．５２．５３によって受信される。各マイク５１．５
２．５３の出力は、アンプ５４で増幅されＢＰＦ４１，
４２．４３に入力される。そして、ＢＰＦ（１）４１で
音源（１）１１から発生された音のみが抽出され、ＢＰ
Ｆ　（２＞４２で音源（２＞１２から発生された音のみ
が抽出され、ＢＰＦ　（３）４３で音源（３）１３から
発生された音のみが抽出される。ＢＰＦ４１．４２．４
３の出力は、コンパレータ４４ｅ〜４４ｍに入力される
。第４図（ｅ）に示すように、コンパレータ４４ｅは音
源（１）１１から音が発せられてからこの音がマイク（
１）５１に達するまでの時間ｔｌ後にＨレベルとなる。

同様に、第４図（ｆ）ないしくｍ）に示すように、コン
パレータ４４ｆは音１１Ｍ（２）１２の音がマイク（１
）５１に達するまでの時間ｔ２後にＨレベルとなり、コ
ンパレータ４４ｇは音源（３）１３の音がマイク（１）
５１に達するまでの時間ｔ３後にＨレベルとなる。また
、コンパレータ４４ｈは音源（１）１１の音がマイク＜
２）５２に達するまでの時間ｔ４後にＨレベルとなり、
コンパレータ４４ｉは音源（２＞１２の音がマイク（２
）５２に達するまでの時間ｔＳ後にＨレベルとなり、コ
ンパレータ４４ｊは音源（３）１３の音がマイク（２）
５２に達するまでの時間ｔ６後にＨレベルとなる。

また、コンパレータ４４には音源（１）１１の音がマイ
ク（３）５３に達するまでの時間で７後にＨレベルとな
り、コンパレータ４４Ｍは音源（２）１２の音がマイク
（３）５３に達するまでの時間ｔ８後にＨレベルとなり
、コンパレータ４４ｍは音源（３）１３の音がマイク（
３）５３に達するまでの時間ｔ９後にＨレベルとなる。

これらの時間ｔ１〜ｔ９は、計時回路４５ｅ〜４５ｍに
よって計測される。

位置検出回路（１）４６は、前記原理を用いて、音源（
１）１１から発生された音がマイク５１゜５２．５３に
到達するまでの時間を計測する３つの計時回路４５ｅ、
４５ｈ、４５にの出力から音１ｉ（１）１１の位置を求
める。同様に、位置検出回路（２）４７は音１１１（２
）１２の位置を求め、位置検出回路（３）４８は音Ｉ（
３）１３の位置を求める。このようにして求められた３
つの音源１１．１２．１３の位置情報は、表示装置５５
に送られ、この表示装置５５にて、例えば第１図に示す
ように、前記位置情報に基づいて求められた挿入部２の
状態が表示される。

このように本実施例によれば、放射線被爆がなく、内視
鏡１の挿入部２の挿入状態を検出することができる。

また、音源１１．１２．１３から発せられる音の周波数
が異なっているので、同時に複数の位置を検出すること
ができる。

尚、音源１１．１２．１３から発せられる音の周波数を
変えずに、いずれか１つから順次、音を発生させ、各音
源の位置を順に検出するようにしても良い。この場合に
は、音検出回路４０において、ＢＰＦが不要になると共
に、コンパレータ。

計時回路はマイクの数だけで良く、また位置検出回路は
１つで良い。

また、音源１１．１２．１３は、スピーカではなく発振
器（振動子）でも良い。

また、音源の数は３つに限らない。挿入部２の先端部等
の１箇所のみの位置を検出できれば良い場合には、音源
は１つでも良い。

第６図は本発明の第２実施例の内視鏡装置の要部を示す
説明図である。

本実施例は、被検体の外部に、異なる位置に配置された
スピーカ６１，６２．６３を有するスピーカユニット６
０を設け、内視鏡１の挿入部２の所定の位置に、前記ス
ピーカ６１．６２．６３から発せられた音を検出するマ
イクロ５８〜６５ｆを設けている。前記スピーカ６１．
６２．６３は、第１実施例における音発生装置３０に接
続され、第１実施例と同様の作用にて音が発生される。

一方、前記マイクロ５ａ〜６５ｆの各々は、第３図にお
けるアンプ５４を介して、音検出装＠４０のＢＰＦ４１
〜４３に接続される。本実施例における音検出装置４０
では、前記ＢＰＦ４１〜４３の組は、マイクの数だけ設
けられている。本実施例における音検出装置４０の構成
は、前記ＢＰＦから計時回路までは第１実施例と同様で
ある。

また、本実施例における音検出回路４０では、位置検出
回路もマイクの数だけ設けられ、１つの位置検出回路は
、１つのマイクによって検出された３つの周波数の音の
到達時間から、この１つのマイクの位置を求める。すな
わち、マイクの数が３つであるとすると、第３図に示す
位置検出回路（１’）４６に計時回路４５ｅ、４５ｆ、
４５Ｑｉ７）出力が入力され、位置検出回路（２）４７
に計時回路４５ｈ、４５ｉ、４５ｊの出力が入力され、
位置検出回路（３）４Ｂに計時回路４５に、４５Ｊ１．
４５ｍの出力が入力される以外は、第１実施例と同様で
ある。

また、位置の検出原理は、第５図において音源とマイク
とが逆になっただけで第１実施例で説明した原理と同様
である。

尚、本実施例においても、スピーカ６１，６２゜６３か
ら発せられる音の周波数を変えずに、いずれか１つから
順次、音を発生させ、１つのマイクによって順に検出さ
れた３つの音の到達時間から、この１つのマイクの位置
を求めるようにしても良い。

その他の構成９作用及び効果は第１実施例と同様である
。

第７図及び第８図は本発明の第３実施例に係り、第７図
は内視鏡装置の要部を示す説明図、第８図は音検出装置
の一部の構成を示すブロック図である。

第７図に示すように、本実施例では、内視鏡１の挿入部
２の所定の位置、スピーカ７１ａ〜７１ｆを設け、被検
体の外部にマイクユニット７２を設けている。前記マイ
クユニット７２は、Ｘ方向レール７３と、このＸ方向レ
ール７３によってＸ方向に移動可能なＹ方向レール７４
と、このＹ方向レール７４に沿ってＹ方向に移動可能な
１つのマイク７５とを備えている。そして、前記マイク
７５は、第８図に示す駆動装置７６によって、Ｘ方向及
びＹ方向に移動されるようになっている。

前記駆動装置７６は、コントローラ７７によって制御さ
れるようになっている。

前記スピーカ７１８〜７１ｆは、第１実施例と同様の音
発生Ｂ置３０に接続されるようになっている。ただし、
本実施例における音発生装置３０では、前記スピーカ７
１ａ〜７１ｆに接続される発振器はスピーカ７１ａ〜７
１ｆの数だけ設けられ、各スピーカ７１ａ〜７１ｆから
互いに異なる周波数の音が発せられるようになっている
。

一方、前記マイク７５はアンプ５４を介して、第８図に
示すような音検出回路４０に接続されるようになってい
る。本実施例における音検出回路４０では、前記マイク
７５は、プリアンプ５４を介して、スピーカ７１ａ〜７
１ｆが発生する音の各周波数に対応するＢＰＦ　（１）
４１．ＢＰＦ（２）４２．・・・に接続されるようにな
っている。

各ＢＰＦの出力はそれぞれコンパレータ４４ｅ。

・・・に入力され、各コンパレータ４４ｅ、・・・の出
力はそれぞれ計時回路４５ｅ、・・・に入力されるよう
になっている。そして、各計時回路４５ｅ、・・・の出
力が位置検出回路４６に入力されるようになっている。

前記位置検出回路４６は、前記計時回路４５ｅ、・・・
の出力を少なくとも３つ記憶するメモリを有し、また、
この位置検出回路４６には、コントローラ７７からマイ
ク７５の位置の情報が入力されるようになっている。

次に、本実施例の作用について説明する。

まず、マイク７５を所定の第１の位置に配置し、内視鏡
１の挿入部２に設けられたスピーカ７１ａ〜７１ｆから
音を発生させる。この音は前記マイク７５で検出され、
ＢＰＦ、コンパレータ及び計時回路によって、各スピー
カ７１ａ〜７１ｆから発せられた音のマイク７５までの
到達時間が求められる。次に、マイク７５を所定の第２
の位置に配置し、前述と同様の動作を行う。このような
動作を、マイク７５が少なくとも３つの異なる位置に配
置された状態において行うことにより、各スピーカ７１
８〜７１ｆから発せられた白の、少なくとも３つの異な
る位置におけるマイク７５までの到達時間が求められる
。そして、この到達時間から、位置回路４６は、第１実
施例で説明した原理を用いて各スピーカ７１ａ〜７１ｆ
の位置を求める。尚、マイク７５を走査し各位置で求め
られる到達時間のうちの幾つかを選択してスピーカの位
置を求めるようにしても良い。

本実施例によれば、マイク７５の位置を自由に選択でき
る。

尚、スピーカ７１ａ〜７１ｆから発せられる音の周波数
を変えずに、いずれか１つから順次、音を発生させても
良い。

また、第２実施例のように、内視鏡１の挿入部２にマイ
クを設け、被検体の外部に位置変更可能なスピーカを設
けても良い。

その他の構成１作用及び効果は第１実施例と同様である
。

第９図及び第１０図は本発明の第４実施例に係り、第９
図はマイクユニットを示す説明図、第１０図は音検出装
置の一部の構成を示すブロック図である。

本実施例は、第３実施例における走査可能な１つのマイ
ク７５を有するマイクユニット７２の代りに、第９図に
示すように多数のマイタ７５が配列されたマイクユニッ
ト７８を設けている。

一方、本実施例における音検出装置４０は、前記各マイ
ク７５の出力がアンプ５４を介して入力される選択回路
７９を備えている。この選択回路７９は、多数のマイク
７５のうちの少なくとも３つを選択し、選択されたマイ
ク７５をスピーカ７１ａ〜７１ｆに対応するＢＰＦ４１
．４２．４３゜・・・に接続するようになっている。こ
のＢＰＦ以降の構成は第１実施例における音検出回路４
０と同様である。すなわち、本実施例は、第１実施例に
おける３つのマイク５１，５２．５３を、多数のマイク
７５の中から選択できるようにしたものである。尚、全
マイク７５を走査し各位置で求められる到達時間のうち
の幾つかを選択してスピーカの位置を求めるようにして
も良い。

本実施例によれば、第３実施例と同様に、マイク７５の
位置を自由に選択できる。

尚、スピーカ７１ａ〜７１ｆから発せられる音の周波数
を変えずに、いずれか１つから順次、音を発生させても
良い。

また、第２実施例のように、内祝１ｉ１の挿入部２にマ
イクを設け、被検体の外部に、配列された多数のスピー
カを設けても良い。

その他の構成１作用及び効果は第１実施例と同様である
。

第１１図ないし第１３図は本発明の第５実施例に係り、
第１１図は位置検出装置の構成を示すブロック図、第１
２図は内視鏡のチャンネルにカテーテルを挿入した状態
を示す説明図、第１３図は音検出回路の構成を示すブロ
ック図である。

第１２図に示すように、本実施例では、内視鏡１のチャ
ンネル９内に挿入されるカテーテル８１の先端部に、発
振器等による音源８２が設けられている。前記カテーテ
ル８１の基部側は、図示しないモータによって回転され
るキャプスタン８３゜８３によって挟持されている。そ
して、モータによって前記キャプスタン８３．８３を回
転させることにより、カテーテル８１を進退できるよう
になっている。また、前記キャプスタン８３には、図示
しないエンコーダが取り付けられ、このエンコーダの出
力によりカテーテル８１のチャンネル９に対する挿入長
が求められるようになっている。

第１１図に示すように、前記カテーテル８１の基部は、
コネクタ８５を介して、位置検出装置８６に接続される
ようになっている。この位置検出装置８６は、カテーテ
ル８１内を挿通された信号線を介して前記音源８２に接
続される発振回路８７と、前記キャプスタン８３を回転
させるモータを制御するモータ制御回路８８と、このモ
ータ制御回路８８を制御する制御回路８９と、異なる位
置に配置された３つのマイク９１．９２．９３と、この
マイク９１〜９３の出力から音源８２の位置を求める音
検出回路９０とを備えている。また、前記エンコーダの
出力は、制御回路８９と音検出回路９０とに入力される
ようになっている。また、前記制御回路８９から、発振
回路８７と音検出回路９０とにスタートパルスが送られ
るようになっている。

前記音検出回路９０は、第１３図に示すように構成され
ている。すなわち、マイク９１．９２゜９３の出力は、
それぞれ、アンプ５４で増幅され、コンパレータ４４ｅ
、４４ｆ、４４Ｑの非反転入力端に印加されるようにな
っている。このコンパレータ４４ｅ〜４４Ｑの反転入力
端には基準電圧が印加されている。このコンパレータ４
４ｅ〜４４ｇの出力は、それぞれ計時回路４５ｅ、４５
ｆ。

４５ｇに入力され、この計時回路４５ｅ〜４５ｇの出力
が位置検出回路４６に入力されるようになっている。前
記位置検出回路４６の出力は表示装置に入力されるよう
になっている。また、前記制御回路８９からのスタート
パルスが前記計時回路４５ｅ〜４５Ｇに入力され、エン
コーダの出力が前記位置検出回路４６に入力されるよう
になっている。

次に、本実施例の作用について説明する。

内視鏡１の挿入部２を被検体内に挿入し、挿入部２の挿
入状態を知りたいときは、チャンネル９内にカテーテル
８１を挿入し、このカテーテル８１のチャンネル９に対
する所定の挿入長毎に、音源８２から音を発生させる。

すなわち、エンコーダの出力が入力される制御回路８９
の制御によりモータ制御回路８８を制御して、モータを
回転させてカテーテル８１を進行させる。そして、エン
コーダの出力により、カテーテル８１が所定の挿入長に
なったことが検出されると、制御回路８７からスタート
パルスが発生される。このスタートパルスに応じて、発
振回路８７が動作し、カテーテル８１の先端部に設けら
れた音ｍ８２から音が発生されど共に、音検出回路９０
内の計時回路４５０〜４５Ｑが計時を開始する。前記音
源８２から発せられた音は、３つのマイク９１，９２．
９３によって検出される。このマイク９１．９２゜９３
の出力は、それぞれ、プリアンプ５４を経てコンパレー
タ４４ｅ〜４４ｏに入力され、このコンパレータ４４ｅ
〜４４（１７の出力が計時回路４５ｅ〜４５ｇに入力さ
れる。そして、この計時回路４５ｅ〜４５Ｑによって、
音１１ｉ８２から発生された音がマイク９１．９２．９
３に到達するまでの時間が計測される。そして、位置検
出回路４６によって、第１実施例で説明した原理により
、音源８２の位置が求められる。また、前記位置検出回
路４６には、エンコーダの出力も入力され、これにより
、挿入部２に対する音源８２の位置が求められる。以上
の２つの位置情報から、前記音＃ｉ８２が位置している
挿入部２の特定箇所の位置が求められる。

このような計測を、カテーテル８１のチャンネル９に対
する所定の挿入長毎に行うことにより、挿入部２の各部
の位置が求められ、挿入部２の挿入状態が求められる。

この挿入部２の挿入状態は表示装置に表示される。

尚、第２実施例のように、カテーテル８１にマイクを設
け、被検体の外部に、異なる位置に配置された複数の音
源を設けても良い。この場合、各音源から発生される音
の周波数を互いに異ならせても良いし、複数の音源のう
ちの１つから順次、音を発生させても良い。

その他の構成９作用及び効果は第１実施例と同様である
。

第１４図は本発明の第６実施例におけるカテーテルを示
す説明図である。

本実施例は、第５実施例と同様に内視鏡１のチャンネル
９内に挿入されるカテーテル８１に、長手方向に沿って
複数の音源８２ａ〜８２ｆを設けたものである。尚、本
実施例では、カテーテル８１を進退させる手段は設けら
れていない。

また、前記カテーテル８１が接続される位置検出装置は
、第１１図に示す位置検出装置８６からモータ制御回路
８８を除いた構成になっている。

その他の構成は第５実施例と同様である。

本実施例において、内視鏡１の挿入部２を被検体内に挿
入し、挿入部２の挿入状態を知りたいときは、チャンネ
ル９内にカテーテル８１を挿入し、複数の音源８２８〜
８２ｆのうちの１つから順次、音を発生させることによ
り、第５実施例と同様の作用により、音源８２８〜８２
ｆの位置、すなわち内視１Ｍ１１の挿入部２の各部の位
置が求められる。

また、複数の音源８２ａ〜８２ｆから発せられる音の周
波数を互いに異ならせ、第１実施例と同よにして、各音
源８２８〜８２ｆの位置を同時に求めるようにしても良
い。

また、第２実施例のように、カテーテル８１に長手方向
に沿って複数のマイクを設け、被検体の外部に、異なる
位置に配置された複数の音源を設けても良い。この場合
、各音源から発生される音の周波数を互いに異ならせて
も良いし、複数の音源のうちの１つから順次、音を発生
させても良い。

その他の作用及び効果は第５実施例と同様である。

第１５図及び第１６図は本発明の第７実施例に係り、第
１５図は内視鏡の挿入部と受信用アレイを示す斜視図、
第１６図は受信用アレイにおける強度分布を示す説明図
である。

第１５図に示すように、本実施例では、内視鏡１の挿入
部２の外周部に、長手方向に沿って所定の間隔で、複数
の超音波発振器９１８〜９１ｅを設けている。前記超音
波発振器９１ａ〜９１ｅは、それぞれ、３６０゛全周方
向に同時に超音波を出射するようになっている。また、
被検体の外部には、多数の受信用超音波振動子９３をマ
トリックス状に配列した受信用アレイ９２を設けている
。

本実施例では、複数の超音波発振器９１８〜９１ｅのう
ちの１つを順次、励振して、その超音波発振器から出射
された超音波を受信用アレイ９２で受信する。ここで、
超音波発振器から出射された超音波が受信用アレイ９２
の各超音波振動子９３に到達するまでの時間を求めると
、超音波振動子９３が超音波発振器に近い程到達時間が
短いので、前記受信用アレイ９２の各超音波振動子に対
する超音波の到達時間の分布を求めることにより、超音
波発振器の位置が求められる。

また、超音波振動子９３が超音波発振器に近い程受信超
音波の強度が大きいので、第１６図に示すように、受信
用アレイ９２の各超音波振動子に対する超音波の強度分
布を求めることによっても、超音波発振器の位置を求め
ることができる。

尚、２つの受信用アレイ９２を互いに直交するように配
置すことにより、挿入部２の状態を立体的に認識するこ
ともできる。

第１７図は本実施例の変形例を示す説明図である。

この変形例は、機械的または電子的に走査可能な超音波
探知機９５によって内視１１の挿入部２の位置を検知す
るようにしたものである。この場合、挿入部２の所定の
位置に超音波発振器を設け、超音波探知機９５は受信専
用として良いし、超音波探知機９５が超音波を出射する
と共に挿入部２で反射された超音波を受信するようにし
ても良い。

前記超音波探知機９５の観測画像は図示しないモニタに
表示され、この画像によって挿入部２の挿入状態を知る
ことができる。

また、第１８図に示すように、内視鏡１の挿入部２内の
金属がマイクロ波を反射することを利用して、超音波探
知機９５の代りに、マイクロ波を出射し且つ受信するア
ンテナ９６を設け、このアンテナ９６を走査することに
より挿入部２の位置を検知するようにしても良い。この
場合、被検体の下にフェライト等によるマイクロ波吸収
体９７を設けることにより、挿入部２以外での不要な反
射を防止することができる。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明によれば、振動波を用いて、
可撓管に設けられた振動波発生手段または検出手段の位
置を求めることができるので、放射線被爆がなく、可撓
管の挿入部の位置を検出することができるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は内視鏡装置の構成を示す説明図、第２図は音発生装
置の構成を示す回路図、第３図は音検出装置の構成を示
す回路図、第４図は本実施例の動作を説明するためのタ
イミングチャート、第５図は位置検出の原理を示す説明
図、第６図は本発明の第２実施例の内視鏡装置の要部を
示す説明図、第７図及び第８図は本発明の第３実施例に
係り、第７図は内視鏡装置の要部を示す説明図、第８図
は音検出装置の一部の構成を示すブロック図、第９図及
び第１０図は本発明の第４実施例に係り、第９図はマイ
クユニットを示す説明図、第１０図は音検出装置の一部
の構成を示すブロック図、第１１図ないし第１３図は本
発明の第５実施例に係り、第１１図は位置検出装置の構
成を示すブロック図、第１２図は内視鏡のチャンネルに
カテーテルを挿入した状態を示す説明図、第１３図は音
検出回路の構成を示すブロック図、第１４図は本発明の
第６実施例におけるカテーテルを示す説明図、第１５図
及び第１６図は本発明の第７実施例に係り、第１５図は
内視鏡の挿入部と受信用アレイを示す斜視図、第１６図
は受信用アレイにおける強度分布を示す説明図、第１７
図及び第１８図はそれぞれ第７実施例の変形例を示す説
明図である。 １・・・内視鏡　　　　　　２・・・挿入部１１．１２
．１３・・・音源 ３０・・・音発生装置　　　４０・・・音検出装置５１
．５２．５３・・・マイク 第２図 第４図 ６２ 第５図 第７図 第９図 ７５ 第１４図 １ 第１１図 Ｒス 轟示訣Ｉへ 第１５図 第１６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 振動波発生手段とこの振動波発生手段によって発せられ
   た振動波を検出する検出手段のうちの一方を、被検体に
   挿入される可撓管の少なくとも一部に設け、前記振動波
   発生手段と前記検出手段のうちの他方を前記被検体の外
   部の複数の位置に、または複数の位置に配置可能に設け
   ると共に、前記検出手段の出力を用い、前記振動波発生
   手段から発せられた振動波の前記検出手段までの各到達
   時間を求め、この到達時間から前記可撓管の一部の位置
   を求める演算手段を設けたことを特徴とする可撓管の位
   置検出装置。