CN101005797A - 观察系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种观察系统。所述观察系统的特征在于，所述观察系统具有观察用单元和保持装置，所述观察用单元具有：图像信息取得装置，其获得观察对象的图像信息；图像信号处理装置，其对所述图像信息取得装置所获得的图像信息进行图像信号处理；以及发送装置，其将进行了所述图像信号处理之后的图像信号发送到外部，所述保持装置用于可装卸地保持1个或多个所述观察用单元。

Description

观察系统
技术领域
本发明涉及一种作为内窥镜来发挥作用的观察系统。
本申请对2004年08月23日提出申请的日本专利申请第2004-242073号主张优先权，在此引用其内容。
背景技术
在医疗领域等中，广泛进行着使用内窥镜的手术，尤其近年来，多用移动(mobile)型内窥镜。该移动型内窥镜一体或可分离地具备小型的监视装置或电池等，非常容易搬运。通过使用这类移动型内窥镜，例如，即使对在家疗养中的患者等也能够通过医生出诊而容易地进行内窥镜手术等，可以在多种环境下使用，获得高便利性。
但是，手术的种类有很多种，需要对每种手术准备具有各种专用功能的内窥镜并进行搬运。并且，如果不实际进行手术则不能判断需要哪种功能的情况也很多，在这种情况下，需要一次搬运多种内窥镜。此外，在一般的内窥镜中，大多一个内窥镜具有多种功能，因此，在准备了多种内窥镜的情况下还会有相互重复的功能。即，当一次搬运多种内窥镜时，除了给医生等内窥镜使用者带来不便之外，也会产生功能上的浪费。
专利文献1：日本特开2001-128923号公报。
作为解决这种问题的内窥镜，已知有例如专利文献1中记载的内窥镜。关于该内窥镜，内窥镜使用者从插入部单元组和保持部单元组中分别选择一个最佳的单元，来满足因观察目的部位的尺寸和方向、观察目的、或使用内窥镜的环境等而有所不同的各种要求。但是，必须将插入部单元和保持部单元一对一地对应组合，在组合的自由度上存在预定的限制。因此，依然很难从多个功能中组合出一个或多个必要功能，构成仅保证必要最小限度的固有功能的内窥镜。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种观察系统，该观察系统能够将具有固有功能的观察用单元和用于保持该观察用单元的保持装置进行任意组合，从而作为一个方式而保证作为内窥镜的功能。
本发明的观察系统的特征在于，所述观察系统具有观察用单元和保持装置，其中，所述观察用单元具有：图像信息取得装置，其获得观察对象的图像信息；图像信号处理装置，其对所述图像信息取得装置所获得的图像信息进行图像信号处理；以及发送装置，其将进行了所述图像信号处理之后的图像信号发送到外部，所述保持装置用于可装卸地保持1个或多个所述观察用单元。
由于采用了这种结构，通过变更图像信息取得装置或图像信息处理装置的结构，从而能够得到具有各种固有功能的多个观察用单元。并且，通过组装1个或多个观察用单元和保持装置，能够构成作为固有的内窥镜发挥功能的观察系统。
并且，以上述发明作为前提，本发明的特征在于，所述发送装置是无线收发装置，其以无线方式将所述图像信号发送到外围设备，并且，以无线方式接收来自外围设备的各种信号。
由于可以这样进行无线收发，所以消除了线缆等造成的烦琐，能够从观察用单元向外围设备发送无线信号，并且能够从外围设备向观察用单元发送信号。
另外，以上述发明作为前提，本发明的特征在于，所述保持装置构成为至少局部形成有窗部的筒状体，一个或多个所述观察用单元被保持在所述筒状体内并经由所述窗部获得所述观察对象的图像信息。
由于将保持装置构成为这种筒状体，所以能够容易地装卸观察用单元，能够容易地保持多个观察用单元。
而且，不会有血等体液附着到观察用单元上，所以能够简化手术期间的清洗。因此，例如在住宅等中进行手术时，无需每次都进行清洗，所以能够提高便利性。
此外，以上述发明作为前提，本发明的特征在于，所述观察用单元是具备将摄像装置作为所述图像信息取得装置的摄像单元，该摄像装置拍摄所述观察对象的观察像。
由于将观察用单元形成为这种摄像单元，所以能够拍摄例如体腔内等观察对象的观察像，能够容易地获得图像信息。
并且，以上述发明作为前提，本发明的特征在于，所述观察用单元是具备将振子作为所述图像信息取得装置的超声波单元，该振子向所述观察对象的被观察部位发送超声波，并接收从该被观察部位反射来的超声波。
由于将观察用单元形成为这种超声波单元，所以能够拍摄例如体腔内壁等被观察对象的断层图像，能够容易地获得图像信息。
而且，以上述发明作为前提，本发明的特征在于，所述保持装置具备旋转驱动装置，该旋转驱动装置使所述观察用单元相对于该保持装置旋转，改变获得所述图像信息的方向。
这样，能够使观察用单元旋转、改变获得图像信息的方向，所以即使在固定了保持装置的状态下，也能够获得多个方向的图像信息。
另外，以上述发明作为前提，本发明的特征在于，所述观察系统具有辅助单元，该辅助单元向所述观察用单元供电，并与所述观察用单元一起被所述保持装置支承。
通过组合这种辅助单元，可以利用辅助单元驱动观察用单元，能够长时间使用。
在本发明的观察系统中，由于采用如上所述的结构，所以能够任意组合具有固有功能的观察用单元和保持该观察用单元的保持装置，能够提供作为一个方式而保证作为内窥镜的功能的观察系统。
附图说明
图1A是示出本发明的第一实施方式的观察系统中使用的、观察用单元的基本形式的概要侧剖视图。
图1B是示出图1A所示的观察用单元的变形例的概要侧剖视图。
图1C是示出图1A所示的观察用单元的其它变形例的概要侧剖视图。
图2A是示出图1A所示的观察用单元的另一其它变形例的概要侧剖视图。
图2B是示出图1A所示的观察用单元的另一其它变形例的概要侧剖视图。
图2C是示出图1A所示的观察用单元的另一其它变形例的概要侧剖视图。
图3A是示出图1A所示的观察用单元的另一其它变形例的概要侧剖视图。
图3B是示出图1A所示的观察用单元的另一其它变形例的概要侧剖视图。
图4A是示出图1A所示的观察用单元的另一其它变形例的概要侧剖视图。
图4B是示出图1A所示的观察用单元的另一其它变形例的概要侧剖视图。
图5A是示出本发明的第一实施方式的观察系统中使用的、作为观察用单元的超声波单元的一个例子的概要侧剖视图。
图5B是图5A的超声波单元的主视图。
图5C是图5A所示的超声波单元的其它例子的概要侧剖视图。
图5D是图5C的超声波单元的主视图。
图5E是图5A所示的超声波单元的另一其它例子的概要侧剖视图。
图5F是图5E的超声波单元的主视图。
图6A是图1A～图4B中示出的观察用单元的另一其它变形例的概要侧剖视图。
图6B是图5A～5F中示出的超声波单元的另一其它变形例的概要侧剖视图。
图7A是示出本发明的第一实施方式的观察系统的一个例子的概要结构图。
图7B是示出本发明的第一实施方式的观察系统的一个例子的概要结构图。
图7C是示出本发明的第一实施方式的观察系统的一个例子的概要结构图。
图8A是示出图7A～7C所示的观察系统的变形例的概要结构图。
图8B是示出图7A～7C所示的观察系统的变形例的概要结构图。
图8C是示出图7A～7C所示的观察系统的变形例的概要结构图。
图9A是示出图7A～7C所示的观察系统的其它变形例的概要结构图。
图9B是示出图7A～7C所示的观察系统的其它变形例的概要结构图。
图10A是示出图7A～7C所示的观察系统的另一其它变形例的概要结构图。
图10B是示出图7A～7C所示的观察系统的另一其它变形例的概要结构图。
图11A是示出图7A～7C所示的观察系统的另一其它变形例的概要结构图。
图11B是示出图7A～7C所示的观察系统的另一其它变形例的概要结构图。
图12A是示出图7A～7C所示的观察系统的另一其它变形例的概要结构图。
图12B是示出图7A～7C所示的观察系统的另一其它变形例的概要结构图。
图13A是示出图7A～7C所示的观察系统的另一其它变形例的概要结构图。
图13B是示出图7A～7C所示的观察系统的另一其它变形例的概要结构图。
图14是示出本发明的第二实施方式的观察系统的立体图。
图15A是示出本发明的第二实施方式的观察系统的立体图。
图15B是图15A的观察系统的局部的侧剖视图。
图16A是示出本发明的第三实施方式的观察系统的立体图。
图16B是图16A的超声波单元的侧视图。
图17是图16A的超声波单元的侧剖视图。
图18A是图16A和图16B中示出的观察系统的变形例的局部剖面侧视图。
图18B是图16A和图16B中示出的观察系统的变形例的局部剖面侧视图。
图19A是示出本发明的第四实施方式的观察系统中使用的摄像单元的立体图。
图19B是图19A的摄像单元的局部剖面侧视图。
图20A是示出本发明的第四实施方式的观察系统中使用的保持用单元的立体图。
图20B是图20A的保持用单元的侧视图。
图21是示出本发明的第四实施方式的观察系统的侧剖视图。
图22A是示出本发明的第四实施方式的观察系统的变形例的侧剖视图。
图22B是图22A的观察系统的立体图。
图22C是沿图22B中的X-X线的剖视图。
图23是示出适合与本发明的观察系统一起使用的、作为外围设备的显示装置的一个例子的主视图。
图24A是示出图23所示的显示装置的变形例的主视图。
图24B是示出图23所示的显示装置的变形例的主视图。
标号说明
E1、E2、E3、E4、E5、E6、E7：硬性内窥镜(观察系统)
E11：观察系统
E12、E15、E16：硬性内窥镜(观察系统)
1A、1B、1C、1D、1E、1F、1G、1H、1I、1J、1K：摄像单元(观察用单元)
2A、2B、2C、2D：超声波单元(观察用单元)
3：辅助单元
5A、5B、5C、5D、5E、5F：硬性管(保持装置)
7：保持部件(保持装置)
9A、9B：保持用单元(保持装置)
12A、12B、12C、12D、12E、12F：摄像元件(图像信息取得装置)
13：CCU(图像信号处理装置)
14：无线电路(发送装置，无线收发装置)
21A：阵列(array)振子(振子、图像信息取得装置)
21B、21C阵列振子(振子、图像信息取得装置)
23：控制电路(图像信号处理装置)
51、52、53、54：窗部
63m：电动机(旋转驱动装置)
64：旋转部件(旋转驱动装置)
81：电动机(旋转驱动装置)
92：电动机(旋转驱动装置)
具体实施方式
下面，使用附图对本发明的实施方式进行说明。
[第一实施方式]
首先，使用图1A～图13B对第一实施方式进行说明。本实施方式中示出了如下所述的示例：使用作为观察用单元的摄像单元或超声波单元和作为保持装置的硬性管，来构成插入到患者(观察对象)的体腔内的、作为观察系统的硬性内窥镜。
首先，对摄像单元进行说明。该摄像单元对患者的体腔内壁等的观察像进行拍摄，从而获得图像信息。
本实施方式中使用的摄像单元的基本形式如图1A所示。该摄像单元(观察用单元)1A构成为，框体10a内一体地设置有：光学系统、摄像元件(图像信息取得装置)12A、CCU(Camera Control Unit)(图像信号处理装置)13、无线电路(发送装置、无线收发装置)14、驱动开关部15、亮灯电路16、发光元件16L、电池17以及辅助电源电路18。
框体10a形成为正面观察呈大致圆柱形或大致多角形，在其正面(前面)侧(图中的左侧)配设有作为光学系统的透镜11和发光元件16L。在透镜11的后方侧设置有由CCD(电荷耦合器件：Charge CoupledDevice)等构成的摄像元件(图像信息取得装置)12A，所述摄像元件12A用于对来自透镜11的观察像进行成像。该摄像元件12A对成像后的观察像进行拍摄，从而将观察像作为图像信息而取得，对该图像信息进行图像信号化，并输出到CCU 13。另外，作为光学系统的光圈或快门(省略图示)等可以适当设置于透镜11和摄像元件12A之间，或者，省略这类机构，利用CCU 13电处理连续的图像信息。
CCU 13是用于综合控制摄像单元1A内的各构成要件的动作的控制电路，也起到对从摄像元件12A输出的图像信号进行处理的图像信号处理装置的作用。利用CCU 13进行图像信号处理之后的图像信号输出到无线电路14。
无线电路(发送装置、无线收发装置)14各从CCU 13输入的图像信号无线发送到外围设备，并且，无线接收来自外围设备的指示信号并输出到CCU 13。CCU 13接受该指示信号，综合控制摄像单元1A的动作。
驱动开关部15是接通/断开摄像单元1A的驱动电源的部分，并具有按钮开关15b，所述按钮开关15b贯穿框体10a向背面(后面)侧(图中的左侧)突出。当向前面侧按压该按钮开关15b时，则驱动电源接通，摄像系统1A驱动，并且，当解除按压时，则驱动电源断开，摄像系统1A停止。
发光元件16L由LED(发光二极管：Light Emitting Diode)等构成，该发光元件16L设置于透镜11的附近位置，向被观察部位照射可见光。亮灯电路16根据来自CCU 13的控制信号，进行发光元件16L的发光量的调节或亮灯/熄灯。
电池17可更换地内置于框体10a内，向摄像单元1A内的各构成要件供电。该电池17使用能够重复充电使用的二次电池。
辅助电源电路18接受电池17以外的、即来自摄像单元1A外部的供电，并具有与外部电连接的端子18t。
使用这种结构的摄像单元1A，通过作为外围设备的控制器等的无线远程操作，来拍摄摄像单元1A前方的观察像，对所拍摄的图像进行图像信号处理之后无线发送到外围设备，并在作为外围设备的监视器等显示装置上进行显示。
下面对作为该摄像单元1A的变形例的摄像单元1B～1K以及超声波单元2A～2D进行说明。这些摄像单元1B～1K以及超声波单元2A～2D是分别具有不同于摄像单元1A的固有功能的单元。另外，在下面，对于与摄像单元1A中的构成要件共同的构成要件，赋予相同符号，并省略其详细说明。
图1B所示的摄像单元(观察用单元)1B具有高分辨率摄像功能，其具备像素更多的摄像元件(图像信息取得装置)12B来替代摄像单元1A中的摄像元件12A。图1C所示的摄像单元(观察用单元)1C具有广角摄像功能，其具备广角用透镜11C来替代摄像单元1A中的标准用透镜11。
图2A所示的摄像单元(观察用单元)1D具有红外线摄像功能，其具备适合于感光红外线的摄像元件(图像信息取得装置)12D来替代摄像单元1A中的摄像元件12A，并且，其具备发出红外线的发光元件16R来替代发光元件16L。图2B所示的摄像单元(观察用单元)1E具有荧光摄像功能，其具备适合于感光荧光的摄像元件(图像信息取得装置)12E来替代摄像单元1A中的摄像元件12A。图2C所示的摄像单元(观察用单元)1F具有可进行立体摄像的功能，其具备适合于立体摄像的摄像元件(图像信息取得装置)12F来替代摄像单元1A中的摄像元件12A。
图3A所示的摄像单元(观察用单元)1G构成为，在框体10b内一体地设置有：透镜11等光学系统、摄像元件12A、CCU 13、无线电路14、驱动开关部15、亮灯电路16、发光元件16L、电池17以及辅助电源电路18。框体10b与上述框体10a的不同之处仅在于透镜11和发光元件16L配设于侧面侧这一点，而框体10b与上述框体10a的形状和结构大致相同。而且，框体10b内的各构成要件根据透镜11和发光元件16L的配设位置而进行配置。即，该摄像单元1G将摄像单元1A中的摄像方向(取得图像信息的方向)变更为向侧方。
接着，图3B、图4A和图4B所示的各变形例为，将上述摄像单元1A～1F中所具备的亮灯电路16、发光元件16L或16R这样的发光单元省略的简易结构。
图3B所示的摄像单元(观察用单元)1H具有高分辨率摄像功能，其构成为，在框体10c内一体地设置有：透镜11等光学系统、摄像元件12H、CCU 13、无线电路14、驱动开关部15、电池17以及辅助电源电路18。摄像元件12H与摄像单元1B中的摄像元件12B同样地像素变多。
图4A所示的摄像单元(观察用单元)1I具有红外线摄像功能，其具备适合于感光红外线的摄像元件12I来替代摄像单元1H中的摄像元件12H。该摄像元件12I具有与上述摄像单元1D中的摄像元件12D相同的结构。并且，图4B所示的摄像单元(观察用单元)1J具有更高分辨率下的红外线摄像功能，其具备适合于感光红外线/且增多像素的摄像元件12J替代摄像单元1I中的摄像元件1I。
此外，图6A所示的摄像单元(观察用单元)1K构成为，在框体10d内一体地设置有：透镜11等光学系统、摄像元件12A、CCU 13、无线电路14、驱动开关部15、亮灯电路16、发光元件16L、电池17以及辅助电源电路18。框体10d与上述框体10a的不同之处仅在于透镜11和发光元件16L配设成从前面侧向侧面侧倾斜这一点，而框体10d与上述框体10a形状和结构大致相同。而且，框体10d内的各构成要件根据透镜11和发光元件16L的配设位置而进行配置。即，该摄像单元1k是将摄像单元1A中的摄像方向变更为斜前方的摄像单元。
接着，使用图5A～5F以及图6B，对本实施方式中所使用的超声波单元进行说明。这些超声波单元向患者的体腔内壁等被观察部位发送超声波，并接收从该被观察部位反射来的超声波，取得图像信息。
图5A和图5B所示的超声波单元(观察用单元)2A构成为，在框体20a内一体地设置有：无线电路14、驱动开关部15、电池17、辅助电源电路18、阵列振子(振子、图像信息取得装置)21A、振子驱动器22A以及控制电路23。
框体20a形成为正面观察呈大致圆柱形或大致多边形，在其侧面侧整周范围内设置阵列振子21A。振子驱动器22A根据来自控制电路23的控制信号，来驱动阵列振子21A。阵列振子21A被振子驱动器22A驱动，向体腔内壁等被观察部位发送超声波。而且，阵列振子21A接收从该被观察部位反射来的超声波，取得体腔内组织的断层图像等图像信息，进行图像信号化，并输出到控制电路23。
控制电路23是综合控制超声波单元2A内的各构成要件的动作的电路，并且，还具有对从阵列振子21A输出的图像信号进行处理的图像信号处理装置的功能。利用控制电路23进行图像信号处理之后的图像信号被输出到无线电路14，并无线发送到外部。另外，无线电路14将无线接收到的来自外部的指示信号输出到控制电路。控制电路23接受该指示信号，并综合控制超声波单元2A的动作。
在该超声波单元2A中，阵列振子21A设置在框体20A的侧面侧整周范围内，由于该阵列振子21A能够在360°范围内接收/发送超声波，所以例如依次扫描消化管等管腔，并能够容易地在整周范围内取得管腔的断层图像等。
图5C和图5D所示的超声波单元(观察用单元)2B构成为，在框体20b内一体地设置有：无线电路14、驱动开关部15、电池17、辅助电源电路18、阵列振子(振子、图像信息取得装置)21B、振子驱动器22B以及控制电路23。
框体20b与上述框体20a只是振子的配设位置不同，而形状等相互大致相同。在该框体20b的侧面侧的一部分上设置有阵列振子21B。振子驱动器22B根据来自控制电路23的控制信号，来驱动阵列振子21B。阵列振子21B被振子驱动器22B驱动，向被观察部位发送超声波。该阵列振子21B与上述阵列振子21A相比，该阵列振子21B的振子元件数量少，所以能够更加简化振子控制，并且更廉价地制造。而且，阵列振子21B接收从该被观察部位反射来的超声波，取得体腔内组织的断层图像等图像信息，进行图像信号化，输出到控制电路23。
使用该超声波单元2B时，优选利用外部的旋转驱动装置使超声波单元2B绕轴线L旋转的同时取得图像信息。这样，能够在超声波单元2B的整周(360°)范围内发送/接收超声波，并能够在整周范围内取得例如消化管等管腔的断层图像等。
图5E和图5F所示的超声波单元(观察用单元)2C构成为，在框体20c内一体地设置有：无线电路14、驱动开关部15、电池17、辅助电源电路18、阵列振子(振子、图像信息取得装置)21C、振子驱动器22B、控制电路23以及电动机25。
框体20c与上述框体20b的不同之处仅在于可旋转地支承振子这一点，而框体20c与上述框体20b的形状等相互大致相同。在该框体20c的侧面侧的一部分上可绕轴线L旋转地支承与上述阵列振子21B相同的阵列振子21C。该阵列振子21C经由减速齿轮25g等被电动机25驱动而进行旋转。另外，电动机25由来自控制电路23的控制信号进行控制。
使用该超声波单元2B时，能够利用电动机25使阵列振子21C相对于框体20c绕轴线L相对旋转的同时取得图像信息。因此，能够在超声波单元2C的整周(360°)范围内发送/接收超声波，而无需外部的旋转驱动装置，从而能够在整周范围内取得例如消化管等管腔的断层图像等。
此外，图6B所示的超声波单元(观察用单元)2D构成为，在框体20d内一体地设置有：无线电路14、驱动开关部15、电池17、辅助电源电路18、阵列振子(振子、图像信息取得装置)21A、振子驱动器22A以及控制电路23。
框体20d与上述框体20a的不同之处仅在于阵列振子21A从正面侧朝向侧面侧倾斜配设这一点，而框体20d与上述框体20a的形状和结构相互大致相同。而且，框体20d内的各结构要件根据阵列振子21A的配设位置进行配置。即，该超声波单元2D是将超声波单元2A中的超声波的发送/接收方向(取得图像信息的方向)变更为斜前方的超声波单元。另外，使用凸(CONVEX)型振子(未图示)来替代阵列振子21A，从而可以进行更广范围的扫描。
另外，在超声波单元2B～2D中，如果采用如下结构则能够破坏肿瘤、溃疡等病变部位或者结石，该结构为：提高发送的超声波的输出，使其收敛在极其狭小的范围内，从而可以以针点(pin-point)方式接触体腔内壁等的特定部位。即，该情况下，超声波单元2B～2D不仅作为观察用单元，还具有作为治疗用单元的功能。
另外，关于上述的各观察用单元(摄像单元1A～1K、超声波单元2A～2D)，优选在各观察用单元上设置固有识别符。
接着，使用图7A～图13B，对使用上述的各摄像单元1A～1K、或超声波单元2A～2D来构成内窥镜的例子进行说明。这些图中，为了示出摄像方向或超声波发送方向，示意性地示出透镜或振子的概要位置。
图7A～图7C中示出使用摄像单元1A～1F中的任意一个来组装合适的硬性内窥镜(观察系统)E1的例子。
如图7A所示，准备摄像单元1A～1F中的至少一个、硬性管5A以及插入部件6A。硬性管5A形成为，插入到体腔内的前端侧(图中左侧)闭合的大致圆筒形或大致多边筒形的筒状体，前端面部(前面部)上形成有由透明部件构成的窗部51。并且，插入部件6A形成为，具有与硬性管5A的内径对应的外径的大致圆柱形或大致多棱柱形，其插入到硬性管5A内，在硬性管5A内定位固定摄像装置。
然后，如图7B所示，将摄像单元1A～1F中的任意一个(该图的例子中为摄像单元1A)插入到硬性管5A内。此时，处于按钮开关15b从摄像单元1A的后方侧突出的状态。而且，将插入部件6A插入到硬性管5A内时，利用该插入部件6A的前面来按压按钮开关15b，从而摄像单元1A被驱动，并且，摄像单元1A被定位固定于硬性管5A内的前方侧。这样，如图7C所示，构成了由摄像单元1A、硬性管5A以及插入部件6A组成的硬性内窥镜E1。这样，利用来自作为外围设备的控制器等的无线远程操作，摄像单元1A能够通过窗部51拍摄观察像，取得硬性内窥镜E1前方的图像信息。而且，可以对拍摄到的图像进行图像信号处理之后无线发送给外围设备。
图8A～图8C中示出了作为上述硬性内窥镜E1的变形例的硬性内窥镜(观察系统)E2的例子。该例子中，设置作为摄像单元的外部的电池单元的辅助单元3，来形成可以向摄像单元供电的结构。
图8A所示的插入部件6B是可将辅助单元3安装到上述插入部件6A内的部件，是由内侧插入有辅助单元3的有底筒状的筒状主体61和覆盖筒状主体61的后方侧的盖部62构成的。在筒状主体61的前端侧形成有与摄像单元的端子18t(此处省略图示)电连接的端子6t，从而能够将来自辅助单元3的电力提供给摄像单元。
如图8A所示，准备摄像单元1A～1F中的至少一个、硬性管5A以及插入部件6B。然后，如图8B所示，将摄像单元1A～1F中的任意一个(该图的例子中为摄像单元1A)插入到硬性管5A内；如图8C所示，将插入部件6B插入到硬性管5A内。这样，构成如下的硬性内窥镜E2：摄像单元1A被驱动，摄像单元1A定位固定于硬性管5A内的前方侧，并且，端子6t与端子18t电连接。由此，除了摄像单元1A内的电池17(此处省略图示)之外，还可以利用来自辅助单元3的电力来驱动摄像单元1A，从而能够长时间使用。
图9A～图9B中示出了使用摄像单元1G或超声波单元2A、2C中的任意一个来组装合适的硬性内窥镜(观察系统)E3的例子。
如图9A所示，准备摄像单元1G或超声波单元2A、2C中的至少一个、硬性管5B以及插入部件6B。此处使用的硬性管5B除了在前端侧的侧面部形成有由透明部件构成的窗部52这一点以外，硬性管5B的结构与上述硬性管5A相同。
如图9B所示，将摄像单元1G或超声波单元2A、2C中的任意一个(该图的例子中为超声波单元2A)插入到硬性管5B内，将插入部件6B插入到硬性管5B内。由此构成如下所述的硬性内窥镜E2：超声波单元2A被驱动，超声波单元2A定位固定于硬性管5B内的前方侧，并且，端子6t与端子18t电连接。由此，能够取得硬性内窥镜E3的前端侧侧方的图像信息。
图10A和图10B中示出了组装了作为上述硬性内窥镜E3的变形例的硬性内窥镜(观察系统)E4的例子。该例子中，硬性内窥镜E4构成为，可将摄像单元或超声波单元驱动成沿周向旋转，改变取得图像信息的方向，从而硬性内窥镜E4适于使用摄像单元1G或超声波单元2B中的任意一个。
图10A所示的插入部件6C由如下部件构成：有底筒状的筒状主体63，其内侧插入有辅助单元3；盖部62，其覆盖筒状主体63的后方侧；以及旋转部件64，其使摄像单元或超声波单元一体地绕轴线L旋转。在筒状主体63内的前方侧内置有：电动机63m，其通过旋转轴63r使旋转部件64绕轴线L旋转；以及驱动电路63c，其进行该电动机63m的驱动控制。驱动电路63c和电动机63m均可由来自辅助单元3的电力进行驱动。另外，在旋转部件64的前端侧形成有端子6t，其与摄像单元或超声波单元的端子18t(此处省略图示)电连接，用于将来自辅助单元3的电力供给。
如图10A所示，准备摄像单元1G或超声波单元2B中的至少一个、硬性管5B以及插入部件6C。然后，如图10B所示，将摄像单元1G或超声波单元2B中的任意一个(该图的例子中为超声波单元2B)插入到硬性管5B内，将插入部件6C插入到硬性管5B内。由此构成如下所述的硬性内窥镜E4：超声波单元2B被驱动，超声波单元2A被按压到旋转部件64上并与旋转部件64一体化，并且，端子6t与端子18t电连接。然后，使电动机63m旋转驱动，使超声波单元2B与旋转部件64一起相对于硬性管5B绕轴线L旋转，从而能够大致在整周范围内取得硬性内窥镜E4的前端侧侧方的图像信息。
图11A和图11B中示出了使用摄像单元1K或超声波单元2D中的任意一个来组装适当的硬性内窥镜(观察系统)E5的例子。
如图11A和图11B所示，准备摄像单元1K或超声波单元2D中的至少一个、硬性管5C以及插入部件6B。硬性管5C上从前端侧向侧面侧倾斜地形成了由透明部件构成的窗部53，除这一点以外，硬性管5C的结构与上述硬性管5A相同。
如图11B所示，将摄像单元1K或超声波单元2D中的任意一个(在该图的例子中为摄像单元1K)插入到硬性管5C内，将插入部件6B插入到硬性管5C内。由此构成如下所述的硬性内窥镜E5：摄像单元1K被驱动，摄像单元1K定位固定于硬性管5C内的前方侧，并且，端子6t与端子18t电连接。由此，能够取得硬性内窥镜E5的斜前方的图像信息。
图12A和图12B中示出了使用摄像单元1H～1J中的任意一个、即不具有发光单元的摄像单元来组装适当的硬性内窥镜(观察系统)E6的例子。该例子中，硬性内窥镜构成为在摄像单元的外部设置有发光单元，用以向摄像前方发出可见光或红外线。
图12B所示的硬性管5D构成为，在上述硬性管5A上附加了光导55L并且，插入部件6D构成为在上述插入部件6B上附加了光源65。另外，作为光源65，根据使用摄像单元1H～1J中的某一个，来适当使用发出可见光或红外光的光源。
如图12B所示，将摄像单元1H～1J中的任意一个(该图的例子中为摄像单元1H)插入到硬性管5D内，将插入部件6D插入到硬性管5D内。由此，构成由摄像单元1H、硬性管5D以及插入部件6D组成的硬性内窥镜E6。在该硬性内窥镜E6中，从光源65发出的可见光或红外线经由光导55L从前端侧照射被观察部位，所以使用摄像单元1H～1J，能够取得前方的图像信息。
图13A和图13B中示出了能够将摄像单元和超声波单元组合使用的硬性内窥镜(观察系统)E7的例子。
如图13A和图13B所示，准备摄像单元1A～1G、1F或超声波单元2A、2C中的多个、硬性管5E以及插入部件6B。此处，所使用的硬性管5E除了在前端侧的侧面部形成了由透明部件构成的窗部54这一点之外，硬性管5E的结构与上述硬性管5A相同。
如图13B所示，将摄像单元1A～1G、1F或超声波单元2A、2C中的多个单元(该图的例子中为摄像单元1A、超声波单元2A、2C这三个单元)插入到硬性管5E内，将插入部件6B插入到硬性管5E内。由此，构成由至少各一个的摄像单元和超声波单元、硬性管5D和插入部件6D组成的硬性内窥镜E7。由此，利用一个该硬性内窥镜E7，就能够取得摄像图像和取得断层图像等，从而能够取得多个图像信息。
此处，图23、图24A以及图24B示出了适合与上述的硬性内窥镜E1～E6一起使用的、作为外围设备的显示装置的例子。
图23所示的显示装置D1在框体101内设置有LCD(液晶显示器：Liquid Crystal Display)等显示元件102，用以显示来自设置于硬性内窥镜E1～E6中的各观察用单元的图像，显示装置D1可以与上述各硬性内窥镜E1～E6一体设置，也可以独立设置。在该显示装置D1内适当地内置有接收来自各观察用单元的无线信号的无线接收电路(包括天线)、进行显示元件102的显示控制的显示元件控制电路、或向显示装置D1内的各构成要件供电的电池等，但这些部分的图示省略。
并且，在该显示装置D1上设置有切换开关103。该切换开关103与显示元件控制电路联动，将来自各观察用单元的图像选择性地显示到显示元件102的画面上。例如像硬性内窥镜E6那样具备多个观察用单元时，能够分别选择性地显示来自各观察用单元的图像。并且，能够选择性地显示来自硬性内窥镜E1～E6中的多个内窥镜的图像。
图24A和图24B所示的显示装置D2是显示装置D1的变形例，其可以将显示元件102的画面的显示区域分割成多个区域，根据每个观察用单元上设置的固有识别符来分别与显示区域对应，从而能够在一个画面上进行多图像显示。在该显示装置D2上设置有与显示元件控制电路联动的设定按钮104。通过操作该设定按钮104，根据各识别符，将来自各观察单元的图像的显示区域分别对应起来分配，并且，还能够进行显示区域布局的设定等。例如，在使用4个观察用单元的情况下，如图24A所示，将显示区域分割成大致4等份，将来自各观察用单元的图像分别分配到显示区域PA～PD，一次就能够进行显示。并且，在来自各观察用单元的图像的必要度上存在差异等情况下，如图24B所示，将重要的图像的显示区域(图中的例子中为显示区域PA)放大显示，使其容易观看，并且，将没那么必要的图像的显示区域(图中的例子中为显示区域PD)省略或缩小显示，从而适当地变更显示布局。
另外，本实施方式中，作为辅助单元仅公开了电池单元，但不限于此。例如，也可以将具有记录来自摄像单元或超声波单元的图像信号的装置的记录单元作为辅助单元进行设置。
并且，虽然使用硬性管来构成硬性内窥镜，但是如果使用软性管和软性插入部件，则能够构成可挠性内窥镜。另外，还可以使用前方侧为软性、后方侧为硬性的独立部件所组成的管。
[第二实施方式]
接着，使用图14、图15A和图15B，对第二实施方式进行说明。在本实施方式中示出了如下结构的观察系统：观察用单元经由保持装置与钳子一体化，使钳子具有作为内窥镜的功能。另外，在下面，对于与上述第一实施方式中的构成要件共同的构成要件，赋予相同符号，并省略其详细说明。
如图14、图15A和图15B所示，本实施方式中使用的钳子F是由基端侧的操作部Fa、轴部Fb和前端侧的把持部Fc组成的把持钳子。该钳子F上经由保持部件(保持装置)7安装有观察用单元，从而构成观察系统F11。另外，在这些图中，作为观察用单元仅例示出了摄像单元1A，但自不必说，也可以适当地变更为摄像单元1B～1F。
保持部件7具有与钳子F连结的连结部71和保持摄像单元1A～1F的单元保持部72。在连结部71上形成有插通孔71h，在该插通孔71h内插通有钳子F的轴部Fb，从而连结部71与轴部Fb一体安装。另外，在单元保持部72的前方侧形成有窗部72w，以便摄像单元1A～1F能够拍摄观察像。
将摄像单元1A插入并固定在单元保持部72内，并使连结部71与轴部Fb连结，从而钳子F和摄像单元1A经由保持部件7而一体化的观察系统E11就形成了。这样，能够使钳子F具有作为内窥镜的功能，并能够在对体腔内壁进行处置等的同时近距离拍摄该处置部位。因此，与独立地使用内窥镜和钳子的情况相比，便利性提高，并且能够更准确地进行处置。
另外，本实施方式中，对作为观察用单元仅使用了一个摄像单元的例子进行了说明，但也可以将多个单元组合来使用。即，像上述第一实施方式中所示出的硬性内窥镜那样，能够组合摄像单元和超声波单元，或使用辅助单元。该情况下，根据所使用的单元来适当地变更保持部件的结构。例如，变更单元保持部的大小或窗部的形成位置等，或设置照射被观察部位的光源等。此外。当然也可以适当地与观察系统E11一起使用上述第一实施方式中示出的显示装置D1、D2。
[第三实施方式]
接着，使用图16A～图18B对第三实施方式进行说明。在本实施方式中示出了如下结构的例子：可驱动作为观察用单元的摄像单元或超声波单元旋转，可改变取得图像信息的方向。即，它是上述第一实施方式中的硬性内窥镜E4的变形例。
如图16A和图16B所示，本实施方式的硬性内窥镜(观察系统)E12由摄像单元1G2(或超声波单元2B2)和在前端侧可旋转地保持摄像单元1G2的保持部件8构成。摄像单元1G2、超声波单元2B2分别是可获得相对于旋转轴线的侧方的图像信息的上述摄像单元1G、超声波单元2B的变形例，形成有与保持部件8的旋转轴83(在后面叙述)卡合的卡合孔10h。此外，省略按钮开关15b。
支承部件8由长条棒状的硬性部件构成，其前端侧形成有用于保持摄像单元1G2的单元保持部8a。如图17所示，该保持部件8内置有带有伞齿轮82a的电动机(旋转驱动装置)81、与伞齿轮82a齿合的伞齿轮82b、以及一体地设置有伞齿轮82c的旋转轴83，该伞齿轮82c与伞齿轮82b齿合。旋转轴83向单元保持部8a突出。另外，虽省略图示，在保持部件8内可安装向电动机81供电的电池。
在该硬性内窥镜E12中，将摄像单元1G2安装到旋转轴83上，使电动机81适当旋转，从而驱动摄像单元1G2绕图中的旋转轴线R旋转，从而在图中的平面S内能够改变取得图像信息的方向。因此，即使在固定保持部件8的状态下，也能够获得多方向的图像信息。
另外，如图18A和图18B所示，也可以将这样的硬性内窥镜E12插入在软性管85内来使用。在该例子中，在前端侧形成有窗部85w的软性管85内插入有硬性内窥镜E12，用软性的盖部86覆盖。这样，能够构成血等体液不会附着到摄像单元上的可挠性内窥镜。
[第四实施方式]
接着，使用图19A～图22C，对第四实施方式进行说明。本实施方式中示出如下结构的例子：可驱动作为观察用单元的摄像单元或超声波单元旋转，改变取得图像信息的方向。即，本实施方式是上述第一实施方式中的硬性内窥镜E4的变形例。
如图21所示，本实施方式中的硬性内窥镜(观察系统)E15由前端侧开口的筒状的硬性管(保持装置)5F、摄像单元1G3(或超声波单元2B3)、以及保持用单元(保持装置)9A构成，该保持用单元9A与硬性管5F设置成一体，并可绕轴线L旋转地保持摄像单元1G3。
如图19A和图19B所示，摄像单元1G3(或超声波单元2B3)分别是可取得相对于旋转轴线的侧方的图像信息的上述摄像单元1G、超声波单元2B的变形例。在摄像单元1G3(或超声波单元2B3)的后方侧同心圆状地形成有：与电动机(旋转驱动装置)92的旋转轴92r(在后面叙述)卡合的卡合孔10h2；以及形成为环状槽的端子18t1、18t2。并且，按钮开关15b被省略。端子18t1、18t2是上述摄像单元1G、超声波单元2B中示出的端子18t的变形例，它们分别与辅助电源电路18(此处省略图示)的保持用单元9A的端子91t1、91t2滑动地电连接。
如图20A和图20B所示，保持用单元9A由设置有端子91t1、91t2的连结板91以及电动机92构成。连结板91具有与硬性管5F的内径大致相同的外径，当连结板91插通到硬性管内时，连结板91与硬性管5F一体地固定。端子91t1、91t2分别形成为销状，向连结板91的前方突出，并分别与摄像单元1G3的端子18t1、18t2电连接。而且，电动机92与连结板91的后方侧一体地设置，旋转轴92r贯通连结板91，并向前方突出。另外，端子91t1、91t2以及电动机92与摄像单元的外部的未图示的电池连接。
为了组装该硬性内窥镜E15，将保持用单元9A固定在硬性管5A内，并且使卡合孔10h2与电动机92的旋转轴92r卡合，从而安装了摄像单元1G3。由此，端子91t1、91t2插入到端子18t1、18t2内并电连接。该状态下，旋转驱动电动机92时，摄像单元1G3与旋转轴92r一起绕轴线L旋转，从而能够在整周范围内获得硬性内窥镜E15侧方的图像信息。
而且，即使摄像单元1G3旋转，由于端子91t1、91t2和端子18t1、18t2相互滑动地电连接，所以也能够将来自外部电池的电力供给摄像单元1G3。这样，作为硬性内窥镜E15的简化结构，可利用来自外部的电力来驱动摄像单元1G3，从而能够长时间使用。
此外，图22A～图22C中示出了作为硬性内窥镜E15的变形例的硬性内窥镜(观察系统)E16。该硬性内窥镜E16由硬性管5F、摄像单元1G4(或超声波单元2B4)、以及保持用单元(保持单元)9B构成，该保持用单元9B与硬性管5F设置成一体，并可绕轴线L旋转地保持摄像单元1G4。
摄像单元1G4、超声波单元2B4与摄像单元1G3、超声波单元2B3相比，端子的形成位置不同。即，如图22A和图22B所示，在沿外侧面侧的整周范围内呈槽状地形成端子18t3、18t4来替代形成于后方侧的端子18t1、18t2。而且，保持用单元9B与保持用单元9A相比，端子的形成位置不同。即，保持用单元9B的端子91t3、91t4也分别与端子18t3、18t4对应，形成为在连结板91的前方侧向硬性管5F的内周侧突出。
在该硬性内窥镜E16中，即使摄像单元1G4旋转，由于端子91t3、91t3与端子18t3、18t4相互滑动地电连接，所以也能够将来自外部电池的电力供给摄像单元1G4。这样，作为硬性内窥镜E16的简化结构，可利用来自外部的电力来驱动摄像单元1G4，从而能够长时间使用。
另外，当然也可以与硬性内窥镜E15、E16一起使用上述第一实施方式中示出的显示装置D1、D2。
以上，说明了本发明的优选实施方式，但本发明不限于此。在不脱离本发明的宗旨的范围内，可以进行结构的追加、省略、替换及其它变更。本发明并不受上述的说明所限，仅受附件的权利要求的范围限定。
产业上的可利用性
本发明的观察系统不仅可作为上述的医疗用装置，也可以作为工业用装置来利用。

Claims (7)

1.一种观察系统，其特征在于，
所述观察系统具有观察用单元和保持装置，其中，
所述观察用单元具有：图像信息取得装置，其获得观察对象的图像信息；图像信号处理装置，其对所述图像信息取得装置所获得的图像信息进行图像信号处理；以及发送装置，其将进行了所述图像信号处理之后的图像信号发送到外部，
所述保持装置用于可装卸地保持1个或多个所述观察用单元。
2.根据权利要求1所述的观察系统，其特征在于，
所述发送装置是无线收发装置，其以无线方式将所述图像信号发送到外围设备，并且，以无线方式接收来自外围设备的各种信号。
3.根据权利要求1所述的观察系统，其特征在于，
所述保持装置构成为至少局部形成有窗部的筒状体，
一个或多个所述观察用单元被保持在所述筒状体内并经由所述窗部获得所述观察对象的图像信息。
4.根据权利要求1所述的观察系统，其特征在于，
所述观察用单元是具备将摄像装置作为所述图像信息取得装置的摄像单元，该摄像装置拍摄所述观察对象的观察像。
5.根据权利要求1所述的观察系统，其特征在于，
所述观察用单元是具备将振子作为所述图像信息取得装置的超声波单元，该振子向所述观察对象的被观察部位发送超声波，并接收从该被观察部位反射来的超声波。
6.根据权利要求1所述的观察系统，其特征在于，
所述保持装置具备旋转驱动装置，该旋转驱动装置使所述观察用单元相对于该保持装置旋转，改变获得所述图像信息的方向。
7.根据权利要求1所述的观察系统，其特征在于，
所述观察系统具有辅助单元，该辅助单元向所述观察用单元供电，并与所述观察用单元一起被所述保持装置支承。
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