JP2001145634A - 内視鏡保持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】装置の小型、軽量化を実現して、操作性が良
く、手術前後のセットアップ、片づけが容易な内視鏡保
持装置を提供する。 【解決手段】設置部に立設された回転自在な上下動軸８
と、この上下動軸８から順次延設された少なくとも２つ
の旋回軸と、上下動軸８と旋回軸あるいは旋回軸同士を
回転可能に連結する少なくとも２つのアーム５，７と、
旋回軸の末端部に接続されるとともに、内視鏡１の観察
像の一部または全部を撮像する撮像素子と、撮像素子の
撮像範囲を変更させる撮像素子移動ユニットとを少なく
とも内蔵し、内視鏡１を保持する内視鏡把持部３を有す
る先端アーム４と、先端アーム４に関連して設けられ、
内視鏡１を保持した状態で重量を相殺可能なガススプリ
ング６とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は内視鏡保持装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、腹腔鏡などの医療硬性鏡を使用
した手術手技は近年進歩し、複雑になってきている。そ
のために処置を行うメインの医者（以下術者）は両手に
それぞれ処置具を持って手術を行っている。この時、助
手も処置具を持って術者と共同で手術を行っている。

【０００３】このため術者や共同で処置を行う助手は腹
腔内の術部を観察するための内視鏡を把持し、その操作
を行うことができないため、内視鏡を保持するための専
用の助手（以下内視鏡保持者）に内視鏡を保持させてい
る。そして、術部の観察位置や、画角を変更したい時に
は術者や共同で処置を行う助手からの指示により、内視
鏡保持者が手で内視鏡の向きを変えたり、挿入方向に進
退させる等の操作を行うようにしている。

【０００４】そのため内視鏡保持者は、術中内視鏡を保
持し続けなければならず、大きな労力が必要であった。
さらに手術室は、手術に必要な各種医療機器やそれを操
作する助手がいるため狭く、内視鏡保持者がいることは
更にスペースを縮小する問題もあった。

【０００５】そこで、患者の体腔内に挿入された内視鏡
を内視鏡保持装置により保持し、内視鏡を術者が直接操
作できるようにした方式のものが例えば特開平７−２２
７３９８号公報に開示されている。

【０００６】ここで、特開平７−２２７３９８号公報に
開示された内視鏡保持装置は、内視鏡の保持部に取付け
られる内視鏡が平行四辺形リンクの回動動作及び変形動
作により、上下方向および水平方向に移動可能であり、
かつ平行四辺形リンクの回動動作及び変形動作により、
内視鏡が上下方向及び水平方向に移動しても、カウンタ
ーウェイトによりバランスが保たれるような構成になっ
ている。

【０００７】また、患者の体腔内に挿入された内視鏡に
よって得られる患者体腔内の観察部位を、術者が手元に
設けられたスイッチを直接操作することで電動で変更す
ることが可能な方式のものが例えば特開平１０−１１８
００６号公報に開示されている。

【０００８】ここで、特開平１０−１１８００６号公報
に開示された装置は、患者の体腔内に挿入される内視鏡
に接続され、内視鏡の観察像の一部または全部を撮像す
るＴＶカメラにおいて、ＴＶカメラ内部の撮像素子の撮
像範囲を変更できるように観察素子移動機構をＴＶカメ
ラ内に配置したものである。この構成の場合に使用され
る保持具は、内視鏡を患者に対して移動させる必要がな
いため、前述の内視鏡保持装置のようなバランス機構な
どの操作性向上のための装備がない。

【０００９】また、特開平６−３０８９６号公報ではロ
ボットアームにより内視鏡を保持し、術者の指令により
ロボットアームを動かすことで内視鏡の位置を変更し、
観察範囲を変更する装置が開示されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平７−２２７
３９８号公報に開示された内視鏡保持装置は、患者体腔
内の観察部位を僅かに変更したい場合でも、術者は内視
鏡の観察部位を変更するために、処置具の操作を一旦止
めて内視鏡保持装置を操作する煩わしさがあるばかり
か、手術時間が長くなり患者に負担をかけることになっ
ていた。

【００１１】また、内視鏡保持装置にはカウンターウェ
イトが備えられているので、内視鏡の重量を相殺できる
が、カウンターウェイト、内視鏡の重量による慣性力に
より所望の位置に内視鏡先端を導けない場合がある。

【００１２】更に、手術作業空間が縮小しないように内
視鏡保持装置を小型化して剛性を小さくすると、術者の
所望の位置に内視鏡先端を導いたとしても、内視鏡保持
装置が剛性不足により僅かに撓んでしまうので、内視鏡
保持装置を操作する手を離した瞬間に内視鏡は所望の位
置からずれてしまう。これを補正するために再び内視鏡
保持装置を操作しなければならないが、内視鏡保持装置
の剛性不足を考慮に入れて操作をしないといつまでも所
望の位置に内視鏡を導けないという不具合がある。

【００１３】次に、特開平１０−１１８００６号公報に
開示されている装置では、ＴＶカメラ内にできるだけ広
い範囲を撮像素子が移動可能なような撮像素子移動機構
を内蔵しているためにＴＶカメラが大型化し、重量も増
加してしまう。これにより手術作業空間が縮小され手術
作業の効率が悪化する。また、大きな範囲の撮像素子の
移動には時間を要するので手術時間が長くなってしま
う。

【００１４】また、ＴＶカメラ内に設けた撮像素子移動
機構だけでは内視鏡による観察位置の変更範囲が不足す
る場合には、内視鏡保持装置自体を操作して観察位置の
変更を実施する必要がある。この場合、前述のようにＴ
Ｖカメラが大型、重量大なのでこれをアーム先端に支持
する内視鏡保持装置には高い剛性が求められ、その結果
内視鏡保持装置にも大型化、重量増大を招き手術作業空
間が縮小するとともに、操作性が悪化することで手術時
間が長くなってしまう。

【００１５】次に、特開平６−３０８９６号公報に開示
されている装置は、電動でロボットアームを移動させる
ので安全性を考慮しロボットアームの移動速度をあまり
早く設定することができない。これにより広い範囲にお
よぶ内視鏡の位置変更には長い時間を要することになり
手術時間が長くなってしまう。

【００１６】また、ロボットアームは、正確なアーム先
端の位置検出を実施する必要があるので、アームが全く
撓まないようにするためには高剛性が要求される。さら
にロボットアームの各関節にはアーム先端の位置検出の
ための例えばエンコーダ等の検出用の装置が配置される
ので、アーム自体が大型、重量大となり手術前のセット
アップに少なからぬ時間を要するばかりか、コスト的に
も大変高価なものになってしまう。

【００１７】本発明はこのような課題に着目してなされ
たものであり、その目的とするところは、装置の小型、
軽量化を実現して、観察位置の小さな変更は簡単な操作
により手術作業を中止することなく正確に行うことがで
き、かつ、観察位置の大きな変更は迅速に行うことがで
きる内視鏡保持装置を提供することにある。

【００１８】また、本発明の他の目的は、手術前後のセ
ットアップ、片付けが短時間で行える内視鏡保持装置を
提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、第１の発明に係る内視鏡保持装置は、設置部に立
設された回転自在な支柱と、この支柱から順次延設され
た少なくとも２つの旋回ロッドと、前記支柱と旋回ロッ
ドあるいは旋回ロッド同士を回転可能に連結する少なく
とも２つの連結部材と、前記旋回ロッドの末端部に接続
されるとともに、内視鏡の観察像の一部または全部を撮
像する撮像手段と、この撮像手段の撮像範囲を変更させ
る撮像範囲変更手段とを少なくとも内蔵し、前記内視鏡
を保持する保持手段を有する先端アーム部と、この先端
アーム部に関連して設けられ、前記内視鏡を保持した状
態で重量を相殺可能なバランス機構とを具備する。

【００２０】また、第２の発明に係る内視鏡保持装置
は、第１の発明において、前記旋回ロッドのうち少なく
とも１つは、バランス機構を有する平行四辺形リンク機
構から構成される。

【００２１】また、第３の発明に係る内視鏡保持装置
は、第１または第２の発明において、前記バランス機構
は弾性部材である。

【００２２】また、第４の発明に係る内視鏡保持装置
は、第１または第２の発明において、前記バランス機構
はカウンターウェイトである。

【００２３】また、第５の発明に係る内視鏡保持装置
は、第１の発明において、前記旋回ロッドの動きを検出
する検出手段と、この検出手段の検出結果に応じて前記
撮像手段の撮像範囲を予め設定された範囲に復帰させる
復帰手段とをさらに具備する。

【００２４】また、第６の発明に係る内視鏡保持装置
は、第１の発明において、前記撮像手段と前記撮像範囲
変更手段とを、前記内視鏡を保持する保持手段の、前記
先端アーム部への連結部に内蔵する。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を詳細に説明する。

【００２６】（第１実施形態） （構成）以下に本発明の第１の実施の形態を図１〜図４
を参照して説明する。図１は本実施形態の内視鏡保持装
置全体の概略構成を示すものである。図１を用いて全体
構成の概略を説明した後に図２〜図４を用いて詳細を説
明する。

【００２７】図１中で、１は内視鏡、２は内視鏡観察の
ための照明光を図示しない光源装置から内視鏡に導くた
めのライトガイド、３は内視鏡接眼部を把持する内視鏡
把持部（内視鏡保持手段）である。４は先端アームで、
５はパンタグラフアームであり、８は上下動軸（支柱）
で上下動用ハンドル１１を回転させることで、設置部と
してのベッド取付部９に対して上下動できるように構成
されている。上下動軸８と後方ロッド２０は回転アーム
７により連結されている。パンタグラフアーム５と回転
アーム７とは連結部材を構成している。

【００２８】次に図２を用いて内視鏡把持部３，先端ア
ーム４の構成について詳細な説明をする。

【００２９】内視鏡把持部３と先端アーム４は図示の如
くボールジョイント部２４により相対移動可能なように
連結されている。また、内視鏡把持部３には内視鏡１の
接眼部４４を挿入する挿入穴４７、接眼部４４が押し付
けられる接眼オサエ突起４６、前記接眼部４４を前記接
眼オサエ突起４６に押し付けるためのオサエネジ４８が
ねじ込まれているメネジ４９が設けられている。２３は
イメージガイドでその一端は内視鏡１による観察像を伝
達できるように内視鏡把持部３に固定されており、もう
一端は先端アーム４に固定されている。ここでイメージ
ガイド２３は内視鏡把持部３と先端アーム４の相対移動
の動きの妨げにならない様に前記ボールジョイント部２
４を図示のように貫通している。

【００３０】２５はフォーカスレンズ、３３はフォーカ
スリングで先端アーム４の外周に設けられている溝５０
に回転自在にはめ込まれている。３１はフォーカスレン
ズ枠でフォーカスガイドピン３２が一体的に設けられて
いる。先端アーム４には前記フォーカスガイドピン３２
が係合するカム溝５３、及びフォーカスリング３３には
前記フォーカスレンズ２５を前記カム溝に従って紙面左
右方向に進退させるために長溝５２が設けられている。

【００３１】２６は斜視用内視鏡を使用した場合に観察
像の上下方向を補正するためのイメージローテータであ
り、ローテータガイドピン３５が一体的に設けられると
ともに、前記先端アーム４に対して前記フォーカスレン
ズ２５を通過する光軸を中心として回転可能なように嵌
合しているローテータ枠３４に取付けられている。先端
アーム４には図示のように外周に溝５１、及びローテー
タ枠３４が先端アーム４に対して回転した場合でもロー
テータガイドピン３５が常に貫通した状態となるように
長穴４７が設けられている。３６はローテータリングで
前記溝５１に回転自在にはめ込まれており、前記ローテ
ータガイドピン３５の先端が係合する穴が設けられてい
る。

【００３２】２７，２８，２９はそれぞれ第１群ズーム
レンズ、第２群ズームレンズ、第３群ズームレンズであ
る。３７，３８はそれぞれ第１群ズームレンズ、第２群
ズームレンズのレンズ枠Ａ，レンズ枠Ｂである。第３群
ズームレンズは前記先端アーム４の所定の位置に接着に
より固定されている。レンズ枠Ａ，レンズ枠Ｂにはカム
ピン３９，４０がそれぞれ一体的に設けられており、カ
ム筒４１に設けてある２種類のカム溝に係合している。
またレンズ枠Ａ３７，レンズ枠Ｂ３８は図示しない嵌合
穴が設けられており、ガイド棒４２に摺動自在に嵌合し
ている。よってカム筒４２に設けられている２種類のカ
ム溝に従って第１，第２ズームレンズは紙面の左右方向
へそれぞれ移動できる構成となっている。ここで、図中
にはガイド棒４２は一本しか記載されていないが、二本
以上設けられている。カム筒４１には図示のように先端
アーム４に対する嵌合部５４が設けられており、図示し
ないモーターを駆動源として回転できるように構成され
ている。

【００３３】３０は撮像素子、４３は撮像範囲変更手段
としての撮像素子移動ユニットである。ここで、撮像素
子移動ユニット４３は特開平１０−１１８００６号公報
に開示されているＣＣＤ移動機構と同様の構成であるた
めここでは説明をしない。また、５５は、ここでは説明
を省いた撮像素子移動ユニット４３に使用されるモータ
ー、フォトインタラプタ、および前記撮像素子３０に接
続されるケーブルである。

【００３４】５６は先端アーム４に一体かつ中空に形成
された第１旋回軸（旋回ロッド）であり、外周には図示
のような溝５７が形成されており、内部には前記ケーブ
ル５５が通っている。更に先端付近の内径は、ケーブル
５５の先端にあるコネクタ５９を収納できる大きさにザ
グリ５８が形成されている。

【００３５】次に図３を参照して前記パンタグラフアー
ム５の構成を説明する。

【００３６】パンタグラフアーム５は、先端ロッド１
７、後方ロッド２０、上アーム１８、下アーム１９、四
つの回転軸２１から構成されている。６はガススプリン
グで、その両端はそれぞれ前記上アーム１８と後方ロッ
ド２０に回転軸６４，６５により回転自在に接続されて
いる。このガススプリング６は、内視鏡１、ライトガイ
ド２、内視鏡把持部３、先端アーム４、及びパンタグラ
フアーム５を構成する部品のうち後方ロッド２０を除い
た重量を相殺できる弾性力をもっており、バランス機構
を構成している。

【００３７】６０は嵌合穴で前記先端アーム４に一体で
形成された第１旋回軸５６が旋回自在に嵌合されるよう
に形成されている。６２は抜け止めネジで先端には自己
潤滑性をもった樹脂、例えばポリアセタールで形成され
たダボ６１が固着されている。前記第１旋回軸が嵌合穴
６０に挿入された状態で、フランジ部６３が突き当たる
まで抜け止めネジ６２を絞め込むと、前記第１旋回軸５
６に形成されている溝５７に前記ダボ６１が係合し、第
１旋回軸５６が前記先端ロッド１７に対して旋回自在、
且つ抜け止めがなされた状態となる。

【００３８】６６は後方ロッド２０に一体かつ中空に形
成された第２旋回軸（旋回ロッド）であり、外周には図
示のような溝７０が形成されており、内部にはケーブル
６７が通っている。更に先端付近の内径は、ケーブル６
７の先端にあるコネクタ７１を収納できる大きさにザグ
リ７２が形成されている。

【００３９】前記ケーブル６７は上アーム１８に設けら
れたケーブルフック７３に支持され、前記先端ロッド１
７に設けられたケーブル穴６８を通り、前記嵌合穴６０
を経て外に出ている。ケーブル６７の端には前記ケーブ
ル５５の端に設けられたコネクタ５９と接続されるコネ
クタ６９が取付けられている。

【００４０】次に図１、図４を参照して回転アーム７、
上下動軸８、ベッド取付部９の構成について説明する。

【００４１】ベッド取付部９にはメネジ８０が設けられ
ており、固定ツマミ１０のオネジ８１が回動自在に螺合
している。また内視鏡保持装置をベッド（手術台）に設
けてある図示しないレールに掛けるための爪２２がベッ
ド取付部９に図示しないビスにより固定されている。

【００４２】上下動軸８は嵌合穴８２に紙面上下方向
（スラスト方向）に進退自在に嵌合しており、キー溝８
３およびキー８４によりラジアル回転しないように構成
されている。また、上下動軸８にはラック８５が形成さ
れている。８６は前記ラック８５と係合するピニオン
で、その回転軸であるピニオン軸８７は図示しない軸受
けに支持され、その一端には上下動用ハンドル１１が図
示しないビスにより固着されている。ここで、ピニオン
軸８７と図示しない軸受けの間には、内視鏡保持装置の
自重によりピニオン８６が自然回転しないだけの摩擦力
がある。

【００４３】９１は嵌合穴でパンタグラフアーム５の後
方ロッド２０に一体で形成された第２旋回軸６６が旋回
自在に嵌合されるように形成されており、前記嵌合穴９
１には、前記抜け止めネジ６２が設けられている。

【００４４】上下動軸８は中空に形成されており、外周
には図示のような溝８８が形成されており、内部にはケ
ーブル８９が通っている。ケーブル８９は回転アーム７
に形成された穴９０を通り、嵌合穴９１を経て外に出て
おり、前記コネクタ７１と接続可能なコネクタ９２が取
付けられている。また、溝８８には前記抜け止めネジ６
２の先端のダボが係合している。ここで、各回転軸に使
用されている抜け止めネジ６２の先端にあるダボと各回
転軸との摺動抵抗、ボールジョイント部２４の摺動抵
抗、及びパンタグラフアーム５の四つの回転軸２１の摺
動抵抗は、手術中に各アームが自然移動をしないよう
に、且つ術者がアームを移動操作するのに適した力量に
なるように設定されている。

【００４５】また、図１、図４に示すように、ケーブル
８９のコネクタ９２の反対側の端はベッド取付部９から
穴９３を通り外に出ており、二股に分かれている。二股
に分かれた一方はカメラ用コネクタ１３、もう一方には
モーター用コネクタが接続されており、それぞれカメラ
コントローラ１５、モーターコントローラ１６に接続さ
れている。さらにカメラコントローラ１５は図示しない
ＴＶモニターに接続されている。一方、術者が手術処置
に使用する処置具には前記撮像素子移動ユニットおよび
ズーム機構を操作するためのリモコンスイッチ９５が取
付けられている。リモコンスイッチはケーブル９６によ
りコネクタ９７を介してモーターコントローラ１６に接
続されている。

【００４６】（作用）以下に上記した構成の作用を述べ
る。内視鏡１の接眼部４４を内視鏡把持部に挿入した状
態でオサエネジ４８を絞め込むことで、内視鏡１を内視
鏡保持装置に取付ける。次に内視鏡１にライトガイドを
接続し、患者の体腔に内視鏡を挿入する。

【００４７】内視鏡１の観察像は、イメージガイド２
３、フォーカスレンズ２５、イメージロテータ２６、ズ
ームレンズ群を経て撮像素子３０の撮像面に撮像素子３
０の撮像範囲よりも大きな像として結像される。つま
り、撮像素子３０は内視鏡１の観察像の一部を撮像し、
カメラコントローラ１５を経てＴＶモニターに映し出
す。処置具９４に取付けたリモコンスイッチ９５を操作
して、撮像範囲変更手段としての撮像素子移動ユニット
４３を駆動して撮像素子３０を結像面上で移動させる
と、撮像素子３０で撮像される範囲が変更される。すな
わち観察位置を移動することができる。

【００４８】また、図示しないズームモーターを処置具
９４に取付けたリモコンスイッチ９５を操作することで
駆動させ、カム筒４１を回転させることにより、カム筒
に設けられたカム溝に従って第１群ズームレンズ２７、
第２群ズームレンズ２８をそれぞれ光軸方向に移動し、
撮像素子３０に投影される観察像の大きさを変更する。
すなわちズーム変倍を行うことができる。ＴＶモニター
上の観察像の上下方向の向きはイメージローテータ２６
により補正することができる。

【００４９】以上の構成により、僅かな観察視野の変更
や観察像の拡大については、処置具９４に設けられたリ
モコンスイッチ９５を操作するだけで、内視鏡１を患者
に対して移動させることなく実施することができる。こ
れによって術者は両手で処置を続行しながら、所望の観
察位置、観察像の拡大、縮小を実施することができる。

【００５０】次に、死角の観察を実現するために内視鏡
１を患者に対して移動させることで、観察方向を変更し
たい場合、または撮像素子移動ユニット４３により実現
できる観察位置の変更を超える観察位置の大きな変更を
したい場合の作用について説明する。

【００５１】術者は処置具を操作している両手のうち一
方の手で内視鏡把持部３を把持し、内視鏡１を所望の観
察像が得られる位置に素早く導く。この時、前述のボー
ルジョイント部２４により内視鏡１の傾斜が実施され、
第１旋回軸５６、第２旋回軸、及び上下動軸８と回転ア
ーム７の間の回転によりベッドと平行な移動が実施さ
れ、パンタグラフアーム５によりベッドに対する高さ方
向の移動が実施される。各摺動部に付与されている、ア
ームが自然移動せず、且つ術者が容易に移動させること
ができる摩擦力とガススプリング６の弾性力により、術
者が所望の位置に内視鏡１を導いた後に手を放しても、
内視鏡１はその位置に静止し続ける。

【００５２】（効果）本実施形態で述べた内視鏡保持装
置は長いアームから構成されているので、ベッド上の患
者の位置や姿勢によらず手術作業空間に容易に内視鏡を
導くことができる。つまり、手術開始前のベッドに対す
る位置決めに自由度があるので手術前のセットアップが
容易である。また、その長いアームの内部に、撮像素子
（撮像手段）３０、撮像素子移動ユニット（撮像範囲変
更手段）４３、ズーム機構（観察像変倍手段）を内蔵し
たので、その重心位置はアーム先端の内視鏡付近ではな
く、バランス機構の近くにある。よってアーム操作時の
慣性力を小さくできるので、操作性を向上できる。

【００５３】ここで、アームの操作によるアームの可動
部の変位や、旋回ロッドの動きを検出する検出手段を設
け、この検出手段からの検出信号に従ってモーターコン
トローラ１６からの指令により、撮像素子３０の位置
（撮像範囲）やズーム倍率を予め決められている状態に
復帰させるようにすることも可能である。これによって
アーム操作後の内視鏡の位置決め操作がより的確に実施
できることは言うまでもない。

【００５４】（第２実施形態）以下に図５、図６を用い
て第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態
と同一の構成については、同一番号、名称を付与して説
明を省略する。

【００５５】（構成）図５、図６において先端アーム９
７の内部構成は第１実施形態における先端アーム４と同
一であるので説明は省略する。１００は先端アーム９７
に取付けられたケーブルオレドメで、ケーブル５５に過
酷な屈曲が生じないように設けられている。１０７は前
記先端アーム９７に一体で形成された回転軸受けで、回
転軸１０９の嵌合部１１０がラジアル回転自在に勘合す
る嵌合穴１０８と前記回転軸１０９のフランジ１１１が
突き当てられる突き当て面１１８が形成されている。回
転軸受け１０７に前述の如く回転軸１０９が嵌合した状
態で、自己潤滑性をもった例えばポリアセタールにより
形成されたワッシャー１０６を介して、前記フランジ１
１１がナット１０５によりスラスト方向に押し付けられ
ている。ただしナット１０５の締込み量は、前記先端ア
ーム９７が回転軸１０９に対してガタ無くラジアル回転
し、且つ内視鏡１、ライドガイド２、ケーブル５５等の
自重により自然回転はしないが術者が回転操作を容易に
実施できるような摺動抵抗を有するように調整されてい
る。

【００５６】９８は平行リンクアームで、特開平０７−
２４１３００号公報に開示されているリンク機構部およ
びバランス機構から構成されている。

【００５７】続いて先端アーム９７と平行リンクアーム
９８の接続機構の構成について説明する。

【００５８】回転軸１０９の先端アーム９７に回転自在
に接続されている端とは別の端には図示の如くフランジ
１１３が形成され、２本の接続ピン１１２が圧入されて
いる。１０１は接続ツマミで、内径が前記フランジ１１
３よりも小さい穴１１９が設けられているとともに、図
示のようにメネジ１１４が形成されている。平行リンク
アーム９８の上方ロッド９９の延長上には、図示のよう
にオネジ１１６、突き当て面１１７が設けられている。
１１５は二つの接続穴で、前記二つの接続ピン１１２が
挿入できる内径と位置関係となるように形成されてい
る。すなわち接続ピン１１２が接続穴１１５に挿入さ
れ、前記フランジ１１３と突き当て面１１７が突き当た
った状態で接続ツマミ１０１を回転させることで、メネ
ジ１１４とオネジ１１６を係合させると、先端アーム９
７と平行リンクアーム９８がガタ無く接続される構成に
なっている。

【００５９】１０２はケーブルフックでライトガイド
２、ケーブル５５を平行リンクアーム９８の一部にケー
ブルを固定するためのものである。

【００６０】（作用）以下に上記した構成の作用を説明
する。先端アーム９７を平行リンクアーム９８に接続し
た状態でＴＶモニター上で内視鏡像を確認しながら手術
を実施する。僅かな観察視野の変更、変倍は第１実施形
態と同様にリモコンスイッチにより実施する。観察視野
の広範囲にわたる変更や観察方向の変更、すなわち内視
鏡を患者に対して移動させる必要がある場合には、バラ
ンス機構により自重が相殺されている状態の内視鏡を術
者が操作して素早く所望の位置に導く。この時に前記回
転機構１０４、平行リンクアーム９８の動きにより内視
鏡が移動される。移動後、術者が手を放してもバランス
機構の作用、及び回転機構１０４に付与されている静止
摩擦力により内視鏡の位置は維持される。

【００６１】（効果）前述のごとく撮像素子（撮像手
段）３０、撮像素子移動ユニット（撮像範囲変更手段）
４３、ズーム機構（観察像変倍手段）が先端アームに内
蔵されているので、先端アームを従来の内視鏡保持装置
よりも長く構成した場合でも、これらの重心位置と、バ
ランス機構に使用されるカウンターバランスオモリの重
心位置とのモーメントの釣り合いを考えると、従来の長
いアーム先端にＴＶカメラを支持している内視鏡保持装
置よりもカウンターバランスの重量を小さく構成でき
る。つまり、長いアームでも慣性力を小さく構成でき
る。よって術者が内視鏡を移動し始める時、及び内視鏡
を移動し所望の視野が得られた瞬間に内視鏡の移動を停
止させる時の操作力量が小さくて済むので、術者は内視
鏡の患者に対する位置決めを正確に実施できる。

【００６２】また、カウンターオモリを軽量にできるた
め、内視鏡保持装置を軽量に構成できるので、手術開始
前のセットアップが容易である。

【００６３】（第３実施形態）以下に図７，図８を用い
て第３実施形態について説明する。なお、第１，第２実
施形態と同一の構成については、同一番号、名称を付与
し説明を省略する。

【００６４】（構成）２００は光学系収納部で、内視鏡
把持部３が図示しないビスにより固定されており、さら
にボール継手５１１が一体で形成されている。５１２は
前記ボール継手５１１が接続されるボール軸受で、回転
軸受け２０１と一体で形成されている。回転軸受け２０
１は図示の如く中空であり、内部にはケーブル２１１が
通っている。ケーブル２１１は、回転軸受け２０１に設
けられたケーブルオレドメ１００を通って回転軸受け２
０１から外に出ている。ここで、ケーブル２１１は撮像
素子３０、撮像素子移動ユニット４３および電磁ブレー
キ２０２，２０３に必要な信号、電源を伝達するための
ケーブルである。

【００６５】光学系収納部２００には内視鏡１の像を撮
像素子３０に結像させるための結像レンズ２１３、結像
レンズ２１３からの出射光を９０度反射し、撮像素子３
０に導くためのミラー２０４が内蔵されている。さらに
ボール継手５１１内部には撮像素子３０を備えた撮像素
子移動ユニット４３が取付けられており、前記ケーブル
２１１が接続されている。また、光学系収納部２００に
は電磁ブレーキ解除スイッチ２１０が取付けられてお
り、スイッチケーブル２１４は、前記ケーブル２１１か
ら分岐してボールジョイント部２４内を通って電磁ブレ
ーキ解除スイッチ２１０に接続されている。

【００６６】回転軸受け２０１は、第２実施形態と同様
の回転機構１０４、接続ツマミ１０１を介して平行リン
クアーム９８に接続されている。２１５は平行リンクア
ーム９８、前述のバランス機構を支持している支持軸
で、ベッド取付部２１６に対して矢印２１７で示される
方向に回転自在に立設されている。２０２は電磁ブレー
キで平行リンクアーム９８を構成している四つの回転軸
のうちの一つである回転軸Ａ２１８の回転にブレーキを
かけ、平行リンクアーム９８が形成している平行四辺形
が変形できないようにすることで、平行リンクアームの
動きを固定するように構成されている。２０３はベッド
取付部２１６に取付けられた電磁ブレーキで、支持軸２
１５のベッド取付部２１６に対する回転にブレーキをか
けられるように構成されている。２１２は電磁ブレーキ
２０２，２０３に必要なブレーキケーブルで、モータ・
ブレーキコントローラ２０７に接続されている。なお、
電磁ブレーキ２０３から電磁ブレーキ２０２の間のケー
ブルは前記支持軸２１５、回転軸Ａ２１８内に内蔵され
ている。

【００６７】２０５は光源装置で、ライトガイド２が接
続されている。またケーブル２１１は図示のように分岐
しており、その一方は前記モータ・ブレーキコントロー
ラ２０７、もう一方はカメラコントローラ２０６に接続
されている。カメラコントローラ２０６は画像コントロ
ーラ２０８を介してＴＶモニター２０９に接続されてい
る。ここで、画像コントローラ２０８は前記ミラー２０
４による一回反射により反転した像を電気的に正立像に
変換したり、観察像の上下を補正できるように構成され
ている。また、画像コントローラ２０８は撮像素子３０
に結像された像を電気的に拡大、縮小することができる
ように構成されている。

【００６８】（作用）以下に上記した構成の作用を説明
する。ＴＶモニター上で内視鏡像を確認しながら手術を
実施する。僅かな観察視野の変更、変倍は第１実施形態
と同様にリモコンスイッチにより実施する。ただし、変
倍は画像コントローラ２０８により電気的に実施され
る。観察視野の大きな範囲にわたる変更や観察方向の変
更、すなわち内視鏡を患者に対して移動させる必要があ
る場合には、電磁ブレーキ解除スイッチ２１０を操作
し、電磁ブレーキ２０２，２０３のブレーキを解除した
状態で、バランス機構により自重が相殺されている状態
の内視鏡を術者が操作して所望の位置に導く。この時に
前記回転機構１０４、平行リンクアーム９８の動きによ
り内視鏡が移動される。移動後、術者が電磁ブレーキ解
除スイッチ２１０から手を放すと、バランス機構および
電磁ブレーキの作用、及び回転機構１０４に付与されて
いる静止摩擦力により内視鏡の位置は維持される。

【００６９】（効果）ズームレンズ、イメージロテータ
等が不要なので、光学系収納部２００を小型、軽量に軽
減できるので、内視鏡保持装置のアームの長さを長くし
ても重量を相殺するためのバランス機構に使用するオモ
リは極めて小さくできる。また、電磁ブレーキにより内
視鏡保持装置を強固に固定できるので、内視鏡保持装置
の各可動部の摺動抵抗を極端に小さくしても、内視鏡が
自然移動することがない。よって、内視鏡を患者に対し
て移動する場合の操作性を非常に良くできる。また小型
軽量なので、手術前後の準備、片付けは極めて容易であ
る。

【００７０】ここで、撮像素子移動ユニット４３を使用
せず、内視鏡１の観察像の全てを撮像できる大きさの撮
像素子を使用し、撮像した像の一部を切り出してＴＶモ
ニターに映し出す構成にすれば、さらに小型軽量にでき
る。

【００７１】また、電磁ブレーキスイッチの操作を検知
してズーム倍率、撮像位置を予め設定した状態に戻すよ
うなプログラム設定をモータ・ブレーキコントローラに
予め組んでおけば、アーム操作による内視鏡移動後に実
施されるリモートスイッチによる変倍、撮像位置の変更
を見越した内視鏡の位置決めを的確に実施することがで
きる。

【００７２】上記した第１〜第３実施形態の構成によれ
ば、内視鏡による手術を実施する場合には、内視鏡保持
装置の一部を形成しているＴＶカメラにライトガイドが
接続された内視鏡を保持させるだけで手術を開始でき
る。また、内視鏡保持装置を操作することで、大きな視
野移動、変倍を行うようにしたので先端アームに内蔵さ
れる撮像素子移動ユニット（撮像範囲変更手段）やズー
ム機構（観察像変倍手段）を従来の構成に比較して小型
にすることができる。これによりＴＶカメラを含め内視
鏡保持装置を小型、軽量にできるので、内視鏡保持装置
の操作性が向上する上に内視鏡保持装置を小型軽量に構
成できる。よって、内視鏡による観察部位を大きく変更
する場合や観察方向を変更する場合には、内視鏡保持装
置のバランス機構により重量を相殺された内視鏡を術者
の手で所望の位置に素早く移動させ、観察部位の僅かな
移動は手術操作を中断することなく術者の手元に設けて
あるスイッチ操作により撮像素子移動ユニットを駆動す
ることで実施できる。

【００７３】以下に第４〜第６実施形態を説明する。第
４〜第６実施形態は以下の構成１．〜５．を有すること
を特徴とする。

【００７４】（構成） １．患者の体腔内に挿入される内視鏡と、この内視鏡を
保持する内視鏡保持手段と、前記内視鏡に連結され、前
記内視鏡の観察像を撮像する撮像手段と、観察像の変倍
を行う変倍光学系と、前記撮像手段の撮像範囲を移動さ
せる撮像範囲変更手段と、前記変倍光学系を移動させる
変倍光学系移動手段とを有するＴＶカメラと、前記撮像
範囲変更手段と前記変倍光学系移動手段の動作を制御す
る視野移動制御手段と、前記撮像範囲変更手段と前記変
倍光学系移動手段の動作指令を行う動作入力手段とを備
えた内視鏡装置において、前記視野移動制御手段により
バックラッシュの検知を行い、当該バックラッシュが検
知された場合にはバックラッシュ分の移動量を指令位置
に加えて動作指令を行う。

【００７５】２．１．において、前記バックラッシュ検
知の方法は各移動機構の移動方向の監視である。

【００７６】３．１．において、前記バックラッシュ検
知の方法は各移動機構の動作開始までのタイムラグの検
出である。

【００７７】４．患者の体腔内に挿入される内視鏡と、
この内視鏡を保持し、かつ前記内視鏡をその長軸方向に
進退させる進退手段を備えた内視鏡保持手段と、前記内
視鏡に連結され、前記内視鏡の観察像を撮像する撮像手
段と、観察像の変倍を行う変倍光学系と、この変倍光学
系を移動させる変倍光学系移動手段とを有するＴＶカメ
ラと、前記変倍光学系移動手段の動作を制御する視野移
動制御手段と、前記変倍光学系移動手段の動作指令を行
う動作入力手段とを備えた内視鏡装置において、前記視
野移動制御手段は、画像の明るさ情報と前記動作入力手
段の入力に基づいて、前記内視鏡保持手段に備えられた
進退手段と、前記ＴＶカメラに備えられた変倍光学系移
動手段への動作指令の印加を選択する動作判別手段を有
する。

【００７８】５．４．において、前記ＴＶカメラにはさ
らに撮像手段の撮像範囲を移動させる撮像範囲変更手段
が備えられ、前記視野移動制御手段はこの撮像範囲変更
手段の動作の制御を行い、前記動作入力手段は前記撮像
範囲変更手段への動作指令を行う。

【００７９】（１．〜５．の従来の技術）本出願人によ
る特願平１０−１１５３２２には、視野移動機構とズー
ム機構とを備えた内視鏡装置が開示されている。視野移
動機構は、ＣＣＤをその撮像面上で移動可能に保持する
ＸＹステージであり、ズーム機構はズームレンズをその
光軸方向に移動させるものである。いずれの機構もステ
ッピングモータをアクチュエータとしており、術者が動
作指令を行うスイッチを操作することにより、視野移動
およびズームを行うことができる。

【００８０】（１．〜３．が解決しようとする課題）Ｘ
Ｙステージ・ステッピングモータ等から成る視野移動機
構およびズーム機構にはバックラッシュが存在する。こ
のバックラッシュは、これらの移動機構の移動方向が逆
になる場合に特に大きい。移動機構の動作時にはこのバ
ックラッシュ分だけ変位が吸収されてしまうため、各移
動機構の最終到達位置はバックラッシュ分だけずれて指
令位置まで達しないという問題がある。バックラッシュ
は移動機構を構成する部品の精度を高めたり、バックラ
ッシュ対策部材（弾性部材等）を移動機構に付加するこ
とで少なくすることはできるが、バックラッシュを完全
になくすことはできず、コストアップが生じてしまう。

【００８１】（４．及び５．が解決しようとする課題）
上記のような光学ズームにおいては、高倍側にした場合
に明るさが不足してしまうことがありうる。しかしなが
ら、血管や神経に対する微細な処置を行うためにはズー
ムを高倍にして観察する必要がある。この画像が暗いと
この細かな処置を妨げることになる。これに対し、内視
鏡自体を観察対象に近接させれば明るさ不足は解消され
るが、観察対象に近接しすぎると電気メスや超音波吸引
装置での処置時に発生する組織飛沫等が内視鏡先端部の
対物レンズに付着してしまい、その都度レンズ洗浄のた
めに手術が中断してしまう。

【００８２】（１．〜３．の目的）大幅なコストアップ
を招かずにバックラッシュ対策を行い、指令位置に確実
に到達可能な視野移動／ズーム機能付き内視鏡装置を提
供する。

【００８３】（４．及び５．の目的）明るさを損なわず
に、かつ円滑に手術を進行させることができるズーム機
構を備えた内視鏡装置を提供する。

【００８４】（１．〜５．の具体的実施形態） （第４実施形態）以下、本発明の第４実施形態を図９
（Ａ）、（Ｂ）〜図１２を参照して説明する。図９
（Ａ）は本実施形態の内視鏡装置全体の概略構成を示す
ものである。図９（Ａ）中で、３０１は患者の体腔内に
挿入される硬性内視鏡としてのスコープ、３０２はこの
スコープ３０１を移動可能に保持する関節構造のスコー
プ保持具である。ここで、スコープ３０１には細長い挿
入部３０１ａと、この挿入部３０１ａの基端部に連結さ
れた接眼部３０３とが設けられている。そして、スコー
プ３０１の挿入部３０１ａは予め患者の体腔内に刺入さ
れたトラカール３０４ａに挿通され、体腔内を観察する
ように体腔内に挿入されている。なお、スコープ３０１
には画像を伝送するためのリレーレンズと、照明光を伝
送するためのライトガイドが備えられている（図示せ
ず）。

【００８５】また、スコープ３０１の接眼部３０３には
ＴＶカメラ３０５が取り付けられている。このＴＶカメ
ラ３０５の内部には、固体撮像素子であるＣＣＤ（撮像
手段）３０６と、ズームレンズ（変倍光学系）３０７
と、ＣＣＤ３０６をズームレンズ３０７の光軸と直交す
る方向に移動するＣＣＤ移動機構（撮像範囲変更手段）
３０８と、ズームレンズ３０７をその光軸方向に進退さ
せるズームレンズ移動機構（変倍光学系移動手段）３０
９とが内蔵されている。さらに、ＴＶカメラ３０５のケ
ーシング３０５ａの外面には、原点復帰・視野拡大（Ｔ
ＥＬＥ）・広角観察（ＷＩＤＥ）を行うスイッチ３１０
が設けられている。

【００８６】またＴＶカメラ３０５には、視野移動制御
装置３１１およびＣＣＵ（カメラコントロールユニッ
ト）３１２が接続されている。ここで、視野移動制御装
置３１１には、上下左右方向への視野移動と、視野拡大
・広角観察を行なう操作スイッチが接続される。この操
作スイッチには、トロッカー３０４ａとは別の位置から
患者体腔内に刺入されているトロッカー３０４ｂに挿通
されている鉗子３１３のハンドル部に取り付けられてい
るハンドスイッチ３１４の他に、フットスイッチ、リモ
コン、視野移動制御装置３１１のフロントパネルに備え
られたパネルスイッチ（いずれも図示せず）がある。

【００８７】また、操作スイッチと同様の機能を有する
音声認識装置（図示せず）も視野移動制御装置３１１に
接続されている。なお、鉗子３１３の代わりにレーザー
プローブ、縫合器、電気メス、持針器、超音波吸引器等
の処置具が挿通されても、何等作用に変わりはない。ま
たＣＣＵ３１２には、例えばＴＶモニタ、ＨＭＤ（Head
Mounted Display：頭部装着型ディスプレイ）等の表示
モニタ３１５が接続される。さらに、スコープ３０１に
は体腔内を照明するための光を供給する光源（図示せ
ず）が接続される。

【００８８】図１０は上記した視野移動制御装置３１１
の構成を主として示す図であり、前述した各種操作スイ
ッチの信号が入力されるスイッチ入力回路３１６、中央
制御部（ＣＰＵ）３１７、パルスジェネレータ３１８、
モータドライバ３１９を有している。モータドライバ３
１９はＴＶカメラ３０５に備えられているＣＣＤ移動機
構３０８と、図示しないズームレンズ移動機構３０９に
接続されている。なお、ＣＣＤ移動機構３０８およびズ
ームレンズ移動機構３０９の詳細の構成は、特願平１０
−１１５３２２に開示されている。

【００８９】次に、本実施形態の作用を説明する。図９
（Ｂ）のＲ１はスコープ３０１の接眼部３０３に表示さ
れる観察像の視野範囲を示すものである。一方、Ｒ２は
ズームレンズ３０７を経てＣＣＤ３０６に撮像されるス
コープ３０１の観察像の視野範囲であり、Ｒ２はＲ１よ
りも小さくなっている。そして、スコープ３０１の観察
像の全視野範囲Ｒ１の一部であるＲ２の範囲がＣＣＤ３
０６に撮像され、表示モニタ３１５に表示される。よっ
て、この視野範囲Ｒ１内でＣＣＤ３０６を移動すること
により、ＣＣＤ３０６に投影される視野範囲Ｒ２の位置
が変化し、視野移動が行える。また、ＴＶカメラ３０５
のズームレンズ移動機構３０９を動作させることによ
り、ＣＣＤ３０６に投影される観察像の大きさを変化さ
せることができる。すなわち、拡大／広角観察を行うこ
とができる。

【００９０】ＣＣＤ３０６とズームレンズ３０８をそれ
ぞれ移動させるＣＣＤ移動機構３０７およびズームレン
ズ移動機構３０９は、視野移動制御装置３１１により制
御される。視野移動制御装置３１１は、前述した各種操
作スイッチの状態を検知し、ＣＰＵ３１７により後で詳
細に述べるような処理により視野移動／ズームを行う。
本実施形態に示した各移動機構のアクチュエータにはス
テッピングモータを採用しており、視野移動制御装置３
１１は動作指令入力があればステッピングモータに指令
位置（通常の視野移動動作では動作リミットであり、原
点復帰指令ではＣＣＤ移動機構３０８の指令位置はＴＶ
カメラ３０５の光軸中心、音声認識装置の動作指令では
コマンドごとに設定された移動量）までの移動パルスを
出力し、動作停止指令があればパルス出力を停止する。

【００９１】この処理フローを図１１及び図１２を用い
て説明する。視野移動制御装置３１１に接続されている
ハンドスイッチ３１４やその他の操作スイッチの状態、
および音声認識装置の出力信号は視野移動制御装置３１
１のスイッチ入力回路３１６で検知され（ステップＳ
１）、その検知された状態を基にして動作モードが設定
される（ステップＳ２）。この動作モードは、 １．動作指令モード：操作スイッチ立上がりエッジ（Ｏ
ＦＦ→ＯＮ）の検知、または音声認識装置の動作指令出
力信号の検知 ２．動作停止モード：操作スイッチ立下がりエッジ（Ｏ
Ｎ→ＯＦＦ）の検知、または音声認識装置の動作停止出
力信号の検知 ３．動作継続モード：同一の操作スイッチが継続してＯ
Ｎであることを検知 の３つのうちいずれかの動作モードが設定される。次に
設定された動作モードを判別する（ステップＳ３）。

【００９２】以下に動作指令モードが設定された場合の
処理を説明する。この場合は、指令の移動方向と、前回
の動作指令時の移動方向とを比較し（ステップＳ４）、 １．前回の移動方向とは逆方向への移動指令がでている
場合は、通常の指令位置にバックラッシュ分の移動量を
加えたものを指令位置とし、そこまでの移動パルスをパ
ルスジェネレーター３１８に設定／または、通常の移動
量にバックラッシュ分の移動量を加えたものを移動パル
スとしてパルスジェネレータ３１８に設定する（ステッ
プＳ５）。

【００９３】２．また、前回の移動方向と同じ方向への
移動指令が出ている場合は、通常の指令位置までの移動
パルス／または、通常の移動量分の移動パルスをパルス
ジェネレータ３１８に設定する（ステップＳ６）。

【００９４】そしてこの設定を行った後、モータドライ
バ３１９をイネーブル（動作可能状態）としてパルスジ
ェネレータ３１８にパルス出力指令を出す（ステップＳ
７）。この処理によって、各視野移動機構を移動させ
る。

【００９５】この分岐処理の理由を以下に説明する。視
野移動機構のバックラッシュは、その移動方向が逆にな
った場合に発現する。これはステッピングモータと移動
メカ構成部との間の結合部（ギアとギア・送りネジとナ
ット等）に存在するガタや、移動メカ構成自体のガタ等
が原因である。このため、逆方向への移動で指令位置ま
での移動パルス分だけステッピングモータを駆動し、視
野移動機構を動作させると、移動量はバックラッシュ分
だけ吸収されてしまうため、最終到達位置は指令位置ま
で達しない。そこで、移動指令がでた場合は前回の移動
方向との比較を行い、逆方向への移動の場合は通常の指
令位置／移動量にバックラッシュ分を加えたものから移
動パルスを求めてステッピングモータを駆動する。この
バックラッシュ分は、製造時にＴＶカメラ３０５ごとに
測定したものを視野移動制御装置３１１に記憶させても
よいし、設計図から理論値を求めて同様に記憶させても
よい。

【００９６】次に、ステップＳ２で動作停止モードが設
定された場合について図１２を用いて説明する。この場
合は、モードが設定されてからすぐにパルスジェネレー
タにパルス出力停止命令を出し、その後にモータドライ
バをディセーブル（待機状態）として視野移動機構の移
動を停止させる（ステップＳ８）。その処理の後で、現
移動方向を前回の移動方向として保存する（ステップＳ
９）。

【００９７】なお、操作スイッチによって動作停止命令
が出される時は、即移動を停止したい場合である。よっ
てバックラッシュについての考慮は必要なく、上述のと
おり動作停止モードの設定で即視野移動を停止させる。

【００９８】さらに、動作継続モードが設定された場合
は、再度、スイッチ入力の検知に戻って前述のような順
序で処理を行う。

【００９９】本実施形態によれば、視野移動機構の移動
方向が前回移動時と逆の場合にバックラッシュ分の移動
量を加えて移動量を設定するようにしたので、移動機構
の構成部品の精度アップや対策部品の追加等のコストア
ップを招く手段を用いずに、指令位置までの視野移動を
確実に行うことができる。

【０１００】（第５実施形態）次に、本発明の第５実施
形態を図１３及び図１４を用いて説明する。第４実施形
態との構成の相違点は、図１３に示すようにＣＣＤ３０
６およびズームレンズ３０７にそれぞれの動作開始を検
出するための、圧電素子等から成る加速度センサー３２
０，３２１が設けられていることと、視野移動制御装置
３１１に加速度センサー検出部３２２をさらに備えたこ
とである。

【０１０１】本実施形態の作用を図１４を用いて説明す
る。設定された動作モードの判別処理まで（ステップＳ
１１〜Ｓ１３）は第４実施形態と同じであるが、動作指
令モードが設定された場合は、通常の指令位置までの移
動パルス、または通常の移動量分の移動パルスをパルス
ジェネレータに設定し（ステップＳ１４）、モータドラ
イバをイネーブルにすることにより視野移動機構を移動
させる（ステップＳ１５）。この処理の後、加速度セン
サー検出部３２２からの信号に基づいてバックラッシュ
量を算出する（ステップＳ１６）。

【０１０２】この詳細を以下に説明する。移動機構にバ
ックラッシュがある場合は、モータに駆動信号が印加さ
れて動作を始めてから、移動機構により移動されるＣＣ
Ｄ３０６およびズームレンズ３０７が移動を開始するま
でにタイムラグが生じる。ＣＣＤ３０６およびズームレ
ンズ３０７に加速度センサー３２０，３２１を取り付け
てその動き出しの瞬間を検出し、その動き出しがモータ
駆動信号印加に対してどれだけ遅れているかを検出する
ことで、このタイムラグを検出する。そしてその時間と
モータ駆動パルスの回転数から、バックラッシュにより
吸収されたモータ駆動パルス数を算出するのである。

【０１０３】この処理の後は、指令された移動パルス出
力が完了したかどうかの判断を行い（ステップＳ１
７）、完了していた場合は算出したバックラッシュ分の
パルス数分をさらにパルスジェネレータに設定し（ステ
ップＳ１８）、パルス出力指令を出す（ステップＳ１
９）ことにより、モータを動作させ視野移動機構を移動
させる。一方、指令された移動パルス出力が完了してい
なければ、スイッチ入力検知処理まで戻って順次その後
の処理を行う。

【０１０４】さらに、動作継続モードが設定された場合
は、移動パルス出力完了を検知する処理までスキップし
てその後の処理を行う。なお、動作停止モードが設定さ
れた場合の処理は、第５実施形態と同一の処理を行う。

【０１０５】本実施形態によれば、ＴＶカメラ５個々の
バックラッシュを算出できることから、より正確に指令
位置までの視野移動を行うことができる。

【０１０６】（第６実施形態）次に本発明の第６実施形
態を図１５〜図１７を用いて説明する。図１５に示すよ
うに、スコープ保持具３０２はスコープ３０１を軸方向
に進退させる進退機構部３２３を備えている。この進退
機構部３２３は、リニアモータや、通常のモータに回転
−直動変換機構（ボールネジ等）を組み合わせたアクチ
ュエータモジュール等から成る。

【０１０７】図１６は、ＣＣＵ３１２と、視野移動制御
装置３２４の構成を示すブロック図である。ＣＣＵ３１
２はプリプロセス回路３２５、Ａ／Ｄ変換器３２６、Ｙ
／Ｃ分離回路３２７、ＲＧＢ分離回路３２８、Ｄ／Ａ変
換器３２９、ポストプロセス回路３３０、ＣＣＤドライ
バ３３１、検波回路３３２を備えている。また、視野移
動制御装置３２４は、スイッチ入力回路３１６、動作判
定回路３３３、光学ズーム用パルスジェネレータ３３
４、光学ズーム用モータドライバスコープ３３５、スコ
ープ進退用パルスジェネレータ３３６、スコープ進退用
モータドライバ３３７を備えている。ＣＣＵ３１２のプ
リプロセス回路３２５およびＣＣＤドライバ３３１はＴ
Ｖカメラ３０５に備えられているＣＣＤ３０６と接続さ
れ、検波回路３３２は視野移動制御装置３２４の動作判
定回路３３３に接続される。また、視野移動制御装置３
２４の光学ズーム用モータドライバ３３５はＴＶカメラ
３０５に備えられているズームレンズ移動機構３０９
に、またスコープ進退用モータドライバ３３７はスコー
プ保持具３０２に備えられている進退機構部３２３に接
続されている。それ以外の構成は第４実施形態と同じで
ある。

【０１０８】次に本実施形態の作用について説明する。
まずＣＣＵ３１２であるが、ＣＣＤドライバ３３１から
のＣＣＤドライブ信号により、ＣＣＤ３０６で光電変換
されて蓄積された信号電荷が読み出されてＣＣＤ近傍に
設けられたプリアンプ（図示せず）に入力され、ケーブ
ル伝送での損失分を補償するように増幅された後、プリ
プロセス回路３２５によって前処理される。例えばＣＤ
Ｓ（相関二重サンプリング）やＳ／Ｈ（サンプルホール
ド）等の前処理がされた後、Ａ／Ｄ変換器３２６により
アナログ信号からデジタル信号に変換される。このデジ
タル信号はＹ／Ｃ分離回路３２７に入力され、輝度信号
Ｙと色信号として例えば２つの色差信号ＣｒおよびＣｂ
とに分離される。これらの輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒお
よびＣｂはＲＧＢ分離回路３２８に入力され、変換マト
リックスによりＲＧＢ信号に変換される。変換されたＲ
ＧＢ信号は、Ｄ／Ａ変換器３２９によりデジタル信号か
らアナログ信号に変換され、さらにポストプロセス回路
３３０でＮＴＳＣ／ＰＡＬ等の標準的な映像信号に変換
された後、表示モニタ３１５に出力される。また、ＲＧ
Ｂ分離回路３２８から出力されるＲＧＢ信号は検波回路
３３２に入力され、このＲＧＢ信号を基にして１フィー
ルド分もしくは１フレーム分の画像の明るさを算出す
る。

【０１０９】一方、視野移動制御装置３２４は、接続さ
れているハンドスイッチ３１４やその他の操作スイッチ
の状態、および音声認識装置の出力信号を検知するスイ
ッチ入力回路３１６の出力信号と、ＣＣＵ３１２に備え
られた検波回路３３２の出力信号が動作判定回路３３３
に入力され、所定の判定処理によってＴＶカメラ３０５
内部のズームレンズ移動機構３０９か、スコープ３０１
を進退させるための進退機構部３２３のいずれかを移動
させる。

【０１１０】この判定処理を図１７を用いて説明する。
スイッチ入力回路３１６でズーム（拡大）スイッチがＯ
Ｎされていることを検知（ステップＳ２１）した場合／
あるいは音声認識装置がテレ動作を指令する信号を出力
していることを検知した場合は、ＣＣＵ３１２の検波回
路３３２から出力された画像の明るさ情報と、動作判定
回路３３３があらかじめ保持している画像の明るさしき
い値とを比較して（ステップＳ２２）、入力された明る
さ情報がしきい値を超えている（明るい）場合は光学ズ
ーム用パルスジェネレータ３３４に移動パルスを設定し
（ステップＳ２３）、光学ズーム用モータドライバ３３
５をイネーブルとした後に光学ズーム用パルスジェネレ
ータ３３４にパルス出力指令を出す（ステップＳ２
５）。この処理により、ズームレンズ移動機構３０９が
駆動されてズームレンズ３０７がテレ方向に移動する。
この場合は、あらかじめ設定されているしきい値よりも
明るい画像が得られており、光学ズーム（拡大）を行っ
ても画像が大幅に暗くならない。

【０１１１】一方、入力された明るさ情報がしきい値を
超えていない（暗い）場合は、スコープ進退用パルスジ
ェネレータ３３６に移動パルスを設定し（ステップＳ２
４）、スコープ進退用モータドライバ３３７をイネーブ
ルとした後にスコープ進退用パルスジェネレータ３３６
にパルス出力指令を出す（ステップＳ２６）。この場合
は、被写体とスコープ３０１との距離を縮めることで明
るさを向上させる方向にズーム（拡大）を行うことがで
きる。

【０１１２】本実施形態によれば、ズーム動作を画像の
明るさ情報をベースにして光学式ズームとスコープ進退
式の２つの方式の組合せで行うようにしたので拡大観察
時にも十分な明るさを得ることができ、かつ組織とスコ
ープが近接しすぎないようにでき、スコープ先端の曇り
／汚れの発生を防げることから、手術を円滑に進行させ
ることが可能となる。さらに、この組合せにより光学式
ズームのズーム倍率を光学式ズーム単独の場合よりも下
げることができ、これによってズームレンズ移動機構を
よりコンパクトに構成することができるため、ＴＶカメ
ラの小型軽量化に寄与できる。

【０１１３】

【発明の効果】本発明によれば、内視鏡保持手段を構成
する先端アーム部に、少なくとも内視鏡像の撮像手段及
び観察範囲変更手段を内蔵したので、内視鏡保持部の先
端には内視鏡以外の重量物が配置されない構成となり、
内視鏡保持装置を小型、軽量にできる。これにより、観
察位置の小さな変更は簡単な操作により手術作業を中止
することなく正確に実施することができ、かつ、観察位
置の大きな変更は迅速に実施できるようになる。さら
に、このような構成により、手術前後のセットアップ及
び片付けを容易に行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る内視鏡保持装置全
体の概略構成を示す図である。

【図２】内視鏡把持部３，先端アーム４の構成を示す図
である。

【図３】パンタグラフアーム５の構成を示す図である。

【図４】回転アーム７、上下動軸８、ベッド取り付け部
９の構成を示す図である。

【図５】本発明の第２実施形態に係る内視鏡保持装置全
体の概略構成を示す図である。

【図６】図５に示す構成の一部の断面を詳細に示す図で
ある。

【図７】本発明の第３実施形態に係る内視鏡保持装置全
体の概略構成を示す図である。

【図８】図７に示す構成の一部の断面を詳細に示す図で
ある。

【図９】（Ａ）は本発明の第４実施形態に係る内視鏡装
置全体の概略構成を示す図であり、（Ｂ）はスコープ３
０１の接眼部３０３に表示される観察像の視野範囲Ｒ１
を示す図である。

【図１０】視野移動制御装置３１１の構成を主として示
す図である。

【図１１】各種操作スイッチの状態を検知してＣＰＵ３
１７により実行される処理の詳細を説明するためのフロ
ーチャートである。

【図１２】各種操作スイッチの状態を検知してＣＰＵ３
１７により実行される処理の詳細を説明するためのフロ
ーチャートである。

【図１３】本発明の第５実施形態の構成を示す図であ
る。

【図１４】本発明の第５実施形態の作用を説明するため
のフローチャートである。

【図１５】本発明の第６実施形態において、スコープ保
持具３０２にスコープ３０１を軸方向に進退させる進退
機構部３２３を設けた構成を示す図である。

【図１６】ＣＣＵ３１２と、視野移動制御装置３２４の
構成を示すブロック図である。

【図１７】本発明の第６実施形態における判定処理の詳
細を説明するためのフローチャートである。

【符号の説明】

１ 内視鏡 ２ ライトガイド ３ 内視鏡把持部 ４ 先端アーム ５ パンタグラフアーム ６ ガススプリング ７ 回転アーム ８ 上下動軸 ９ ベッド取付部 １０ 固定ツマミ １１ 上下動用ハンドル １３ カメラ用コネクタ １４ モーター用コネクタ １５ カメラコントローラ １６ モータコントローラ １７ 先端ロッド １８ 上アーム １９ 下アーム ２０ 後方ロッド ２１ 回転軸 ２２ 爪 ８９ ケーブル ９４ 処置具 ９５ リモコンスイッチ ９６ ケーブル ９７ コネクタ

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3F059 AA10 CA06 CA10 DB05 DB09 DD18 DE03 EA03 FB12 FB17 FC02 3F060 AA10 DA09 DA10 EA01 EA07 EB16 EC12 EC16 FA06 GB06 GB12 GB19 GB29 GB33 GD05 HA05 HA22 HA24

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 設置部に立設された回転自在な支柱と、 この支柱から順次延設された少なくとも２つの旋回ロッ
   ドと、 前記支柱と旋回ロッドあるいは旋回ロッド同士を回転可
   能に連結する少なくとも２つの連結部材と、 前記旋回ロッドの末端部に接続されるとともに、内視鏡
   の観察像の一部または全部を撮像する撮像手段と、この
   撮像手段の撮像範囲を変更させる撮像範囲変更手段とを
   少なくとも内蔵し、前記内視鏡を保持する保持手段を有
   する先端アーム部と、 この先端アーム部に関連して設けられ、前記内視鏡を保
   持した状態で重量を相殺可能なバランス機構と、 を具備することを特徴とする内視鏡保持装置。
2. 【請求項２】 前記旋回ロッドのうち少なくとも１つ
   は、バランス機構を有する平行四辺形リンク機構から構
   成されることを特徴とする請求項１記載の内視鏡保持装
   置。
3. 【請求項３】 前記バランス機構は弾性部材であること
   を特徴とする請求項１または２記載の内視鏡保持装置。
4. 【請求項４】 前記バランス機構はカウンターウェイト
   であることを特徴とする請求項１または２記載の内視鏡
   保持装置。
5. 【請求項５】 前記旋回ロッドの動きを検出する検出手
   段と、この検出手段の検出結果に応じて前記撮像手段の
   撮像範囲を予め設定された範囲に復帰させる復帰手段と
   をさらに具備することを特徴とする請求項１記載の内視
   鏡保持装置。
6. 【請求項６】 前記撮像手段と前記撮像範囲変更手段と
   を、前記内視鏡を保持する保持手段の、前記先端アーム
   部への連結部に内蔵したことを特徴とする請求項１記載
   の内視鏡保持装置。