JP2003310636A - 硬性内視鏡用架台 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 硬性内視鏡を支持するための架台に、その硬
性内視鏡を患者の体壁に対する貫通点を中心として歳差
運動させるための機能を持たせる。 【解決手段】架台２のフリーアーム２３は、その先端
に、硬性内視鏡１０を含むビデオ式硬性内視鏡装置１を
装着するための固定部材２３６を有している。このフリ
ーアーム２３の基部と先端との間には、硬性内視鏡１０
の中心軸と交差するα軸を中心としてそれよりも先端側
を回動させるα回転軸２３０と、このα回転軸２３０と
固定部材２３６との間において硬性内視鏡１０の中心軸
上においてα軸と直交するβ軸を中心として固定部材２
３６を回転させるβ回転軸２３４とが、組み込まれてい
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、硬性内視鏡をフリ
ーアームの先端にて支持するための架台に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば内臓や関節の患部の手術を体壁を
大きく切開することなく内視鏡観察下で行うために用い
られる内視鏡装置の一つとして、体壁に貫通させられた
トカラールと呼ばれるパイプを通じて患者の体内に挿入
される硬性内視鏡と、この硬性内視鏡によって得られる
患部の像を術者やその他の医療スタッフにモニタ表示さ
せるための撮影を行うビデオ撮影装置とから構成されて
いるビデオ式硬性内視鏡装置が、実用されている。

【０００３】本出願人は、このようなビデオ式硬性内視
鏡装置の新規構成を、先に、特願2000-346439において
提案した。この出願によって開示されたビデオ式硬性内
視鏡では、硬性内視鏡を構成する複数のリレーレンズを
透過した光路をそのまま直線状に進行する光路と像反転
プリズムを経た後に前記光路と平行に進行する光路とに
分割する光学系が、ビデオ撮影装置に含まれている。さ
らに、このビデオ撮影装置には、前者の光路を経た被写
体光に基づいて被写体の広角な画像を撮影する撮影装置
（撮影光学系及び撮像デバイス）と、後者の光路を経た
被写体光に基づいて被写体の拡大画像を撮影する撮影装
置（撮影光学系及び撮像デバイス）とが、含まれてい
る。前者の撮影装置によって撮影される画像内における
後者の撮影装置によって撮影される領域は、上記像反転
プリズムを光路に直交する面内で移動させることによ
り、任意に移動させることができる。これにより、術者
及びその他の手術スタッフは、一方のモニタに表示され
ている患部全体の画像を見つつ、その一部の領域を他方
のモニタに拡大して表示させて、観察することができ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上のようなビデオ式
硬性内視鏡装置は、従来、手術助手によって手で保持さ
れていたが、画像のブレを避けるためには、一般的に用
いられているフリーアーム付きの架台を利用し、そのフ
リーアームの先端にビデオ式硬性内視鏡装置を装着する
ことが考えられる。

【０００５】ところで、上述したビデオ式硬性内視鏡で
あろうと、伝統的な光学式硬性内視鏡であろうと、凡そ
硬性内視鏡は、ファイバースコープとは異なり、その先
端に湾曲部を持たない。その為、術者は、観察方向を変
えたい場合には、体壁に対するトラカールの貫通点を中
心として、硬性内視鏡（及びトラカール）全体を歳差運
動させることによって、硬性内視鏡の先端の向きを変更
させなければならない。

【０００６】そこで、本発明は、硬性内視鏡（上述した
ビデオ式硬性内視鏡装置を構成する硬性内視鏡を含む）
を支持するための架台に、その硬性内視鏡を患者の体壁
に対する貫通点を中心として歳差運動させるための機能
を持たせることを、課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに案出された本発明の硬性内視鏡用架台は、硬性内視
鏡をその先端に備えられた固定部材によって保持する硬
性内視鏡用架台であって、その基部と前記固定部材との
間に、前記固定部材によって保持されている硬性内視鏡
の中心軸と交差する第１の軸を中心として、それ自体よ
りも先端側部分を回転させる第１回転機構が備えられて
おり、前記第１回転機構と前記固定部材との間に、前記
硬性内視鏡の中心軸上において前記第１の軸と直交する
第２の軸を中心として前記固定部材を回転させる第２回
転機構が備えられていることを、特徴とする。

【０００８】このように構成されているので、この硬性
内視鏡用架台によって保持されている硬性内視鏡は、そ
の中心軸上の一点において直交する第１の軸及び第２の
軸を中心に夫々回転する。従って、これら両軸を中心と
した回転を同時に行うことにより、両軸の交点を中心と
して硬性内視鏡を歳差運動させることができる。従っ
て、両軸の交点が患者の体壁に対する貫通点と一致する
ように硬性内視鏡の挿入深さを調整すれば、この貫通点
を中心として硬性内視鏡を歳差運動させることができ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態を説明する。以下に説明する何れの実施の形
態においても、硬性内視鏡１０は、ビデオ撮影装置１４
とともにビデオ式硬性内視鏡装置１を構成し、このビデ
オ撮影装置１４を介して、架台１のフリーアーム２３の
先端に取り付けられる。

【００１０】

【実施形態１】図１は、本発明の第１の実施形態による
内視鏡システムを示す。 （ビデオ内視鏡装置）先ず、最初に、本実施形態による
架台２によって支持される対象であるビデオ式硬性内視
鏡１について、説明する。このビデオ式構成内視鏡装置
１は、患者の腹壁に嵌め込まれたトラカール３を介して
患者の体腔内に挿入される硬性内視鏡１０と、この硬性
内視鏡１０の基端（接眼レンズ１３を収容するアイピー
ス１０ａ）に接続されたビデオ撮影装置１４とから、構
成されている。

【００１１】硬性内視鏡１０は、図２の光学構成図に示
されているように、体腔内の像を形成してリレーするた
めの対物光学系１１，１２と、体腔内を照明するために
図示せぬ光源装置からの照明光を先端部へ導く図示せぬ
ライトガイドとを、体腔内に挿入される円筒状の管の内
部に有している。そして、この対物光学系は、対物レン
ズ群１１と複数のリレーレンズ１２とから構成されてい
る。なお、対物レンズ群１１は、広い範囲（例えば、１
２０°以上の画角）の視野の像を形成可能なレトロフォ
ーカス型の対物レンズとして、構成されている。この対
物レンズ群１１により形成される体腔内部の像は、結像
面１１ｉに結像する。この結像面１１ｉ上の像は、各リ
レーレンズ１２により夫々の結像面１２ｉに順次結像さ
れてリレーされ、最終のリレーレンズ１２の結像面１２
ｉに結像される。

【００１２】この硬性内視鏡１０のアイピースは、上述
したアイピース１０ａとして、上記管よりも大径に形成
されている。この基端の表面には、硬性内視鏡１０をビ
デオ撮影装置１４に対して固定するための雄ねじマウン
トが形成されている。また、その内部に収容されている
接眼レンズ１３は、光軸方向へ位置調整可能に保持され
ており、ビデオ撮影装置１４に固定される場合には、プ
ラスディオプトリの位置（即ち、結像面１２ｉに形成さ
れた像の実像を結像面１３ｉに再結像できる位置）に移
動される。

【００１３】ビデオ撮影装置１４は、角柱状のケーシン
グを備えている。このケーシングの側面における下端近
傍には、図２に示すように、硬性内視鏡１０の基端が嵌
め込まれる受け口１４ａが形成されている。この受け口
１４ａの内面には、硬性内視鏡１０の雄ねじマウントに
係合するメスネジマウントが、形成されている。

【００１４】また、図２に示すように、このビデオ撮影
装置１４のケーシング内には、受け口１４ａに装着され
た硬性内視鏡１０からの被写体光の光路上に順番に配置
された反射部材として、ハーフミラー１５及び反射鏡１
６が、設けられている。このハーフミラー１５は、接眼
レンズ１３の光軸に対して４５度傾けて配置されてお
り、物体光の一部を透過させるとともに反射させること
によって光軸を分岐し、分岐後の一方の光軸Ax1をケー
シングの中心軸と平行な方向（上方）へ、９０度折り曲
げる。また、反射鏡１６は、ハーフミラー１５と平行に
配置されており、分岐後の他方の光軸Ax２を光軸Ax1と
平行に折り曲げる。

【００１５】光軸Ax1上には、順番に、一枚の正レンズ
からなる広角用再結像光学系（結像光学系）１７及び広
角用ＴＶカメラ（撮像デバイス）３１が配置されてい
る。また、光軸Ax2上には、光軸シフトプリズム３０，
フォーカスレンズ１８，第１乃至第３レンズ群１９ａ〜
１９ｃからなる拡大用再結像光学系（結像光学系）１
９，及び、拡大用ＴＶカメラ３２が、配置されている。
なお、広角用ＴＶカメラ（撮像デバイス）３１及び拡大
用ＴＶカメラ３２は、共に、ビデオ撮影装置１４５のケ
ーシングの端部に装着されており、撮像面に形成された
像をビデオ信号に変換する。そして、各ＴＶカメラ３
１，３２から出力されたビデオ信号は、夫々、広角画像
用モニタ３３，拡大画像用モニタ３４に入力されて、こ
れらモニタ３３，３４上に画像を表示させる。

【００１６】上記広角用再結像光学系１７は、結像面１
３ｉに結像された像のほぼ全域を、広角用ＴＶカメラ３
１の撮像面上に再結像させる。

【００１７】また、光軸シフトプリズム３０は、アッベ
プリズム，ダハプリズム，ポロプリズム等の像反転プリ
ズム（像を上下左右に反転させるプリズム）であり、図
示せぬ移動機構によって光軸Ax２に直交する面内で移動
させられることにより、自己の内部を通過した光軸Ax2
を、その移動方向と同じ方向へ、その移動量の二倍の量
だけシフトさせる。

【００１８】フォーカスレンズ１８は、初期位置にある
光軸シフトプリズム３０を通過した光軸Ax２と同軸に、
配置されている。このフォーカスレンズ１８は、その光
軸に沿って移動可能に保持されている。

【００１９】拡大用再結像光学系１９の第１乃至第３レ
ンズ群１９ａ〜１９ｃも、初期位置にある光軸シフトプ
リズム３０を通過した光軸Ax２に対して同軸となるよう
に、フォーカスレンズ１８と拡大用ＴＶカメラ３２との
間に配置されている。拡大用再結像光学系１９を構成す
る第３レンズ群１９ｃは、固定されているが、第１及び
第２レンズ群１９ａ，１９ｂは、それらの光軸に沿って
移動可能に保持されている。これら第１及び第２レンズ
群１９ａ，１９ｂが光軸方向に移動されることにより、
拡大用再結像光学系１９の倍率は、任意に調整される。

【００２０】これらフォーカシングレンズ１８及び拡大
用再結像光学系１９は、結像面１３ｉに形成された像
を、広角用再結像光学系１７による倍率よりも大きい倍
率にて、拡大用ＴＶカメラ３２の撮像面上に再結像させ
る。この拡大用再結像光学系１９によって形成された像
は、拡大用ＴＶカメラ３２の撮像面よりも大きい。従っ
て、対物光学系によって形成された像の一部領域が、拡
大されて、拡大用ＴＶカメラ３２によって撮像される。

【００２１】ビデオ撮影装置１４のケーシングにおける
口金１４ａが設けられた側面の上端近傍には、ビデオ式
硬性内視鏡装置１を架台２に装着するための取付部材３
３が、口金１４ａに固定された硬性内視鏡１０の軸方向
と平行に突出した状態で取り付けられている。この取付
部材３３は全体的に略円柱状の形状を有している。 （架台）次に、架台２について説明する。図１に示すよ
うに、この架台２は、大重量の台座（基部）２０と、こ
の台座２０から垂直に術者の背丈よりも高く伸びた支柱
２１と、この支柱２１の先端から水平方向に伸びたビー
ム２２と、このビーム２２の先端から更に伸びているフ
リーアーム２３とから、構成されている。

【００２２】このフリーアーム２３を、ビデオ式硬性内
視鏡１０とともに図１における矢印III方向から見た背
面図を図３に示し、図１における手前右上から見た斜視
図を図４に示す。これら各図に示されるように、フリー
アーム２３は、ビーム２２の先端から垂下した基準軸２
２１（図１）の先端に同軸に取り付けられたα回転軸２
３０と、このα回転軸２３０の下端近傍からその軸方向
に直交する方向へ伸びた第１アーム２３１と、この第１
アーム２３１の先端に固定されたジョイント２３２と、
α回転軸２３０と平行となるように当該ジョイント２３
２に固定された第２アーム２３３と、この第２アーム２
３３の先端において第１アームと平行となるように固定
されたβ回転軸２３４と、このβ回転軸２３４の先端に
おいてその軸方向に直交する方向へ伸びた第３アーム２
３５と、その基端側が第３アーム２３５の先端に対して
垂直に固定されているとともにその先端側が第１アーム
２３１と平行となっている略Ｌ字型且つ断面矩形の固定
部材２３６とから、構成されている。

【００２３】第１回転機構としてのα回転軸２３０は、
その軸方向において二分割されており、分割された一方
が基準軸２２１に固定されているとともに、他方が第１
アーム２３１に固定され、その中心軸（α軸：第１の
軸）を回転軸として互いに回転可能且つ脱落不能になっ
ている。また、第２回転機構としてのβ回転軸２３４
も、その軸方向において二分割されており、分割された
一方が第２アーム２３３に固定されているとともに、他
方が第３アーム２３５に固定され、その中心軸（β軸：
第２の軸）を回転軸として互いに回転可能且つ脱落不能
になっている。これらα軸及びβ軸は、上述した構成の
為に、空間中の一点において互いに直交する。

【００２４】固定部材２３６の先端側には、α軸を含み
且つβ軸に直交する面内において第３アーム２３５と平
行な貫通孔（図示略）が、開けられている。この貫通孔
には、上述したビデオ式硬性内視鏡装置１の取付部材３
３が挿入され、それにより、ビデオ撮影装置１４が固定
部材２３６の基端側と平行となった状態で、ビデオ式硬
性内視鏡装置１が固定部材２３６の先端に固定される。
なお、固定部材２３６の基端側の長さは、ビデオ式硬性
内視鏡装置１の硬性内視鏡１０の中心軸が、β軸に対し
て直交するとともに、このβ軸とα軸との交点と交わる
ように、設定されている。

【００２５】以上の構成により、フリーアーム２３の固
定部材２３６に固定されたビデオ式硬性内視鏡装置１
は、α回転軸２３０が動作することによってα軸を中心
として回転できるようになっている。さらに、このビデ
オ式硬性内視鏡装置１は、図５の側面図及び図６の斜視
図に示されるように、β回転軸２３４が動作することに
よってβ軸を中心として回転できるようになっている。
従って、硬性内視鏡１０の中心軸上におけるα軸及びβ
軸の交点が患者の体壁との貫通点と一致するように、患
者の体壁を貫通しているトラカール３を通じて硬性内視
鏡１０が患者の体内に挿入されていれば、患者の体壁に
対するトラカール３の貫通点を中心として、硬性内視鏡
１０を歳差運動させることができる。その結果、患者の
体壁にあまりストレスを掛けることなく、硬性内視鏡１
０の先端の方向（即ち、観察方向）を変化させることが
できる。

【００２６】なお、硬性内視鏡１０を患者の体内へ挿入
する深さ如何に依らずに、患者の体壁への貫通点を中心
として当該硬性内視鏡１０を歳差運動させるには、硬性
内視鏡１０を患者の体内へ挿入させる深さに応じて、α
軸及びβ軸の交点を患者の体壁との貫通点に常時一致さ
せるように、第３アーム２３５を伸縮させることが望ま
しい。第３アーム２３５を伸縮させるための機構として
は、カムやスクリューを用いた既知の伸縮機構を用いる
ことができる。

【００２７】また、患者の体格やトラカール３を貫通さ
せる部位如何によっては、β回転軸２３４が患者の体に
干渉してしまう場合も起こりうる。それに対処するに
は、既知の伸縮機構を用いて、第１アーム２３１及び固
定部材２３６の先端側を互いに同期させて伸縮させるこ
とが望ましい。第１アーム２３１及び固定部材２３６の
先端側を夫々伸縮させるための機構としては、カムやス
クリューを用いた既知の伸縮機構を用いることができ
る。

【００２８】さらに、既知の伸縮機構を用いて第２アー
ム２３３を伸縮可能に構成すれば、構成内視鏡１０の位
置を、α軸及びβ軸の交点（即ち、歳差運動の中心）と
一緒に、α軸方向へ移動させることが可能になる。 （変形例）上述した第１実施形態によると、β回転軸２
３４よりも先に在る構成（即ち、第３アーム２３５，固
定部材２３６，ビデオ式硬性内視鏡装置１）の全体とし
ての重心は、当然ながら、β軸から大きく偏っている。
従って、β回転軸２３４には、常時、図１における時計
方向への回転トルクが掛かっている。そのため、第１実
施形態では、β回転軸２３４に、その基端側と先端側と
の間を任意にロック又はフリーにできるクラッチ機構を
設けるか、常時ビデオ式硬性内視鏡装置１に手を添えて
いなければならなかった。この不具合を解消する為の本
変形例では、側面図である図７（図１に相当）及び斜視
図である図８（図４に相当）に示されるように、β回転
軸２３４の先端に、第３アーム２３５とは反対側へ伸び
るステー２３７ａを介して、β回転軸２３４よりも先に
在る構成の全体としての重心をβ軸に一致させるカウン
ターウェイト２３７が取り付けられている。

【００２９】これにより、本変形例においては、β回転
軸２３４にクラッチ機構が無くても、また、手術助手が
ビデオ式硬性内視鏡装置１を支えなくても、術者の意に
反するビデオ式硬性内視鏡装置１の回転が防がれてい
る。

【００３０】

【実施形態２】上述した第１実施形態においては、硬性
内視鏡１０をβ軸を中心に回転させるための回転機構
が、β軸上に存在しているβ回転軸２３４のみから構成
されていたが、本発明の第２の実施形態では、第１実施
形態における第２回転機構としてのβ回転軸２３４の機
能を、β軸外に存在する３つの回転軸２４２，２４４，
２４６、及び、これら回転軸相互間を連結する３本のリ
ンク部材２４３，２４５，２４７によって、置き換えて
いる。

【００３１】図９は本第２実施形態によるフリーアーム
２４の側面図であり、図１０は、図９における手前右上
から見た斜視図である。これら各図に示されるように、
フリーアーム２４は、ビーム２２の先端から垂下した基
準軸２２１（図１参照）の先端に同軸に取り付けられた
α回転軸２４０と、このα回転軸２４０の下端に同軸に
固定されたステー２４１と、このステー２４１の先端が
その基端近傍においてその中心軸と直交するように固定
された第１β回転軸２４２と、この第１β回転軸２４２
の先端近傍においてその中心軸と直交する方向へ伸びた
第１リンク部材２４３と、この第１リンク部材２４３の
先端がその基端近傍に固定されることによって上記第１
β回転軸２４２と平行に設置されている第２β回転軸２
４４と、この第２β回転軸２４４の先端近傍においてそ
の中心軸と直交する方向へ伸びた第２リンク部材２４５
と、この第２リンク部材２４５の先端がその基端近傍に
固定されることによって上記第１β回転軸２４２と平行
に設置されている第３β回転軸２４６と、この第３β回
転軸２４６の先端近傍においてその中心軸と直交する方
向へ伸びた第３リンク部材２４７と、この第３リンク部
材２４７の先端がその基端近傍に固定されることによっ
て上記第１β回転軸２４２と平行に設置されている角柱
状の固定部材２４８とから、構成されている。

【００３２】第１回転機構としてのα回転軸２４０は、
その軸方向において二分割されており、分割された一方
が基準軸２２１に固定されているとともに、他方がステ
ー２４１に固定され、その中心軸（α軸：第１の軸）を
回転軸として互いに回転可能且つ脱落不能になってい
る。

【００３３】上述した第１β回転軸２４２は、具体的に
は、基端側（図１０における左側）から順番に、ステー
２４１がその外周面に固定された円柱状の基端部２４２
ａと、第１リンク部材２４３がその外周面に固定された
円筒状の先端部２４２ｂと、プーリー２４２ｃとを、相
互に同軸に配置することによって構成されている。そし
て、基端部２４２ａとプーリー２４２ｃとは、互いの中
心軸同士を連結する軸２４２ｄによって、相互に回転不
能となるように固定され、先端部２４２ｂは、この軸２
４２ｄを中心として回転可能となっている。

【００３４】第２β回転軸２４４は、具体的には、基端
側（図１０における左側）から順番に、第１プーリー２
４４ａ，第１リンク部材２４３がその外周面に固定され
た円柱状の基端部２４４ｂと、第２リンク部材２４５が
その外周面に固定された円筒状の先端部２４４ｃと、第
２プーリー２４４ｄとを、相互に同軸に配置することに
よって構成されている。そして、第１プーリー２４４ａ
と基端部２４４ｂとが一体に形成され、先端部２４４ｃ
と第２プーリー２４４ｄとが一体に形成され、基端部２
４４ｂと先端部２４４ｃとが軸２４４ｅによって相互回
転となっている。

【００３５】第３β回転軸２４６は、具体的には、基端
側（図１０における右側）から順番に、第２リンク部材
２４５がその外周面に固定された円柱状の基端部２４６
ａと、第３リンク部材２４７がその外周面に固定された
円柱状の先端部２４６ｂとを、相互に同軸に配置するこ
とによって構成されている。そして、基端部２４６ａと
先端部２４６ｂとが、軸２４６ｄによって相対回転可能
となっている。また、先端部２４６ｂの外周面における
軸方向の中間には、環状のプーリー２４６ｃが一体に突
出形成されている。

【００３６】さらに、第１β回転軸２４２のプーリー２
４２ｃと第２β回転軸２４４の第２プーリー２４４ｄと
の間には、第２リンク部材２４５がステー２４１に対し
て平行にされた状態で、ベルト２４９が掛けられてい
る。このベルト２４９により、第１β回転軸２４２のプ
ーリー２４２ｃと第２β回転軸２４４の第２プーリー２
４４ｄとは、常時、同位相となる。これら第１β回転軸
２４２の先端部２４２ｂ及びプーリー２４２ｃ，ベルト
２４９，第２β回転軸２４４の第２プーリー２４４ｄ及
び先端部２４４ｃが、第１回転規制手段に相当する。

【００３７】また、第２β回転軸２４４の第１プーリー
２４４ａと第３β回転軸２４６のプーリー２４６ｃとの
間には、第３リンク部材２４７が第１リンク部材２４３
に対して垂直にされた状態で、ベルト２５０が掛けられ
ている。このベルト２５０により、第２β回転軸２４４
の第１プーリー２４４ａと第３β回転軸２４６のプーリ
ー２４６ｃとは、常時、同位相となる。これら第２β回
転軸２４４の第１プーリー２４４ａ，ベルト２５０，第
３β回転軸２４６のプーリー２４６ｃ及び先端部２４６
ｂが、第２回転規制手段に相当する。

【００３８】固定部材２４８の先端近傍には、この固定
部材２４８自体の軸及び第３リンク部材２４７の軸に夫
々直交する方向に、貫通孔（図示略）が開けられてい
る。この貫通孔には、上述したビデオ式硬性内視鏡装置
１の取付部材３３が挿入され、それにより、ビデオ撮影
装置１４が第３リンク部材２４７と平行になった状態
で、ビデオ式硬性内視鏡装置１が固定部材２４８の先端
に固定される。

【００３９】以上に説明した第１乃至第３β回転軸２４
２，２４４，２４６及び第１及び第２リンク部材２４
３，２４５が機能することにより、側面図である図１１
（図９に相当）及び斜視図である図１２（図１０に相
当）に示すように、第１リンク部材２４３を図９におけ
る反時計方向に回転させると、この第１リンク部材２４
３と一体に、第１β回転軸２４２の先端部２４２ｂが基
端部２４２ａに対して回転するが、プーリー２４２ｃは
基端部２４２ａに対して回転しない。そのため、ベルト
２４９によって回転が規制されている第２β回転軸２４
４の第２プーリー２４４ｄも、自転はしない。従って、
この第２プーリー２４４ｄと一体な先端部２４４ｃに固
定されている第２リンク部材２４５は、ステー２４１と
平行な状態を維持する。

【００４０】また、第１リンク部材２４３の回転に伴っ
て第２β回転軸２４４の第１プーリー２４４ａも一体に
自転することになるので、ベルト２５０によって回転が
規制されている第３β回転軸２４６のプーリー２４６ｃ
も、同一位相で自転する。従って、このプーリー２４６
ｃと一体な先端部２４６ｂに固定されている第３リンク
部材２４７は、第２リンク部材２４３に対して垂直な状
態を維持し、固定部材２４８を介してこの第３リンク部
材２４７に固定されたビデオ式硬性内視鏡装置１の硬性
内視鏡１０は、第２リンク部材２４３に対して平行な状
態を維持する。

【００４１】このように、第２リンク部材２４５がステ
ー２４１に対して平行な状態を維持すると共に硬性内視
鏡１０が第１リンク部材２４３に対して平行な状態を維
持するので、この硬性内視鏡１０は、側面から見て、第
１乃至第３β回転軸２４２，２４４，２４６とともに平
行四辺形の各頂点に相当する位置を占めるβ軸（第２の
軸）を中心として、回転できるようになっている。

【００４２】一方、フリーアーム２４全体は、α回転軸
２４０が動作することによってα軸を中心として回転す
るが、このα軸は、当然にβ軸と直交している。そし
て、固定部材２４８の長さは、固定内視鏡１０がこのα
軸と交差するように、設定されている。そのため、この
固定内視鏡１０は、α軸を中心として回転できるように
なっている。

【００４３】従って、硬性内視鏡１０の中心軸上におけ
るα軸及びβ軸の交点が患者の体壁との貫通点と一致す
るように、患者の体壁を貫通しているトラカール３を通
じて硬性内視鏡１０が患者の体内に挿入されていれば、
患者の体壁に対するトラカール３の貫通点を中心とし
て、硬性内視鏡１０を歳差運動させることができる。そ
の結果、患者の体壁にあまりストレスを掛けることな
く、硬性内視鏡１０の先端の方向（即ち、観察方向）を
変化させることができる。 （変形例）上述した第２実施形態によると、第１β回転
軸２４２よりも先に在る構成（即ち、第１リンク部材２
４３，第２β回転軸２４４，第２リンク部材２４５，第
３β回転軸２４６，第３リンク部材２４７，固定部材２
４８，ビデオ式硬性内視鏡装置１）の全体としての重心
は、当然ながら、第１β回転軸２４２から大きく偏って
いる。従って、第１β回転軸２４２には、常時、図９に
おける時計方向への回転トルクが掛かっている。同様
に、第３β回転軸２４６よりも先に在る構成（即ち、第
３リンク部材２４７，固定部材２４８，ビデオ式硬性内
視鏡装置１）の全体としての重心は、第３β回転軸２４
６よりも上方に偏っている。従って、ビデオ式硬性内視
鏡１装置は不安定な状態にある。

【００４４】本変形例では、側面図である図１３（図９
に相当）及び斜視図である図１４（図１０に相当）に示
されるように、ビデオ式硬性内視鏡装置１の姿勢を安定
化させるために、第３β回転軸２４６の先端部２４６ｂ
に、第３リンク部材２４７とは反対側へ伸びるステー２
５１ａを介して、第３β回転軸２４６よりも先に在る構
成の全体としての重心をその中心軸に一致させるカウン
ターウェイト２５１が取り付けられている。また、第１
β回転軸２４２に掛かる回転トルクを打ち消すために、
第１β回転軸２４２の先端部２４２ｂに、第１リンク部
材２４３とは反対側へ伸びるステー２５２ａを介して、
第１β回転軸２４２よりも先に在る構成（カウンターウ
ェイト２５１を含む）の全体としての重心をその中心軸
に一致させるカウンターウェイト２５２が取り付けられ
ている。

【００４５】これにより、本変形例においては、各β回
転軸２４２〜２４６にクラッチ機構が無くても、また、
手術助手がビデオ式硬性内視鏡装置１を支えなくても、
術者の意に反するビデオ式硬性内視鏡装置１の回転が防
がれている。

【００４６】

【実施形態３】上述した第３実施形態においては、硬性
内視鏡１０をβ軸によって回転させるための回転機構
が、β軸外に存在する３つの回転軸（第１乃至第３β回
転軸２４２，２４４，２４６）と、これら回転軸相互間
を連結する２本のリンク部材（第１乃至第３リンク部材
２４３，２４５，２４７）とから構成されていたが、本
発明の第３の実施形態においては、回転軸の数が２個に
削減されている。

【００４７】図１６は本第３実施形態によるフリーアー
ム２５の側面図である。この図１６に示されるように、
フリーアーム２５は、ビーム２２の先端から垂下した基
準軸２２１（図１参照）の先端に同軸に取り付けられた
α回転軸２５０と、このα回転軸２５０の下端に同軸に
固定されたステー２５１と、このステー２５１の先端が
その基端近傍においてその中心軸と直交するように固定
された第１β回転軸２５２と、この第１β回転軸２５２
の先端近傍においてその中心軸と直交する方向へ伸びた
第１リンク部材２５３と、この第１リンク部材２５３の
先端がその基端近傍に固定されることによって上記第１
β回転軸２５２と平行に設置されている第２β回転軸２
５４と、この第２β回転軸２５４の先端近傍においてそ
の中心軸と直交する方向へ伸びた第２リンク部材２５５
とから、構成されている。

【００４８】第１回転機構としてのα回転軸２５０は、
その軸方向において二分割されており、分割された一方
が基準軸２２１に固定されているとともに、他方がステ
ー２５１に固定され、その中心軸（α軸：第１の軸）を
回転軸として互いに回転可能且つ脱落不能になってい
る。

【００４９】第１β回転軸２５２及び第２β回転軸２５
４は、上述した第２実施形態における第１β回転軸２４
２及び第２β回転軸２４４と比較して、プーリー２４２
ｃ，２４４ａ，２４４ｄが無い点を除いて同一機構を有
している。但し、第１回転軸２５２には、第１リンク部
材２５３の回転角を検知して図示せぬ制御装置へ入力す
る回転角センサ（図示略）が設けられており、第２回転
軸２５４には、図示せぬ制御装置からの制御に応じて第
２リンク部材２５５を第１リンク部材２５３に対して回
転させるアクチュエータ（図示略）が設けられている。

【００５０】これら第１リンク部材２５３及び第２リン
ク部材２５５は、夫々、既知のカムやスクリューを用い
た伸縮機構が組み込まれることによって、伸縮可能に構
成されている。これら各リンク部材２５３，２５５の伸
縮機構は、上述した図示せぬ制御装置からの制御に応じ
て駆動される。また、第２リンク部材２５５の先端近傍
は、固定部材として、この第２リンク部材２５５の軸及
び各回転軸２５２，２５４の軸に夫々直交する方向に、
貫通孔（図示略）が開けられている。この貫通孔には、
上述したビデオ式硬性内視鏡装置１の取付部材３３が挿
入され、それにより、ビデオ撮影装置１４が第２リンク
部材２５５と平行になり且つ硬性内視鏡１０がα回転軸
２５０の中心軸（α軸）と交差する状態で、ビデオ式硬
性内視鏡装置１が第２リンク部材２５５の先端に固定さ
れる。

【００５１】上述した図示せぬ制御装置は、第１回転軸
２５２の回転角センサによって検出された第１リンク部
材２５３の回転角に基づいて、第２回転軸２５４のアク
チュエータを適宜駆動するとともに、両リンク部材２５
３，２５５の伸縮機構を適宜駆動することにより、図１
６に示すように、硬性内視鏡１０を、α軸との交点に直
交するとともに第１回転軸２５２の中心軸と平行な軸
（β軸：第２の軸）を中心として回転させる。これら第
１回転軸２５２，第２回転軸２５４，第１リンク部材２
５３，第２リンク部材２５５が、第２回転機構に相当す
る。

【００５２】一方、フリーアーム２５全体は、α回転軸
２５０が動作することによってα軸を中心として回転す
る。そのため、この固定内視鏡１０は、α軸を中心とし
て回転できるようになっている。

【００５３】従って、硬性内視鏡１０の中心軸上におけ
るα軸及びβ軸の交点が患者の体壁との貫通点と一致す
るように、この硬性内視鏡１０が患者の体壁を貫通して
いるトラカール３を通じて患者の体内に挿入されていれ
ば、患者の体壁に対するトラカール３の貫通点を中心と
して、硬性内視鏡１０を歳差運動させることができる。
その結果、患者の体壁にあまりストレスを掛けることな
く、硬性内視鏡１０の先端の方向（即ち、観察方向）を
変化させることができる。

【００５４】なお、上述した図示せぬ制御装置は、第２
回転軸２５４のアクチュエータ及び両リンク部材２５
３，２５５の伸縮機構を適宜駆動することにより、α回
転軸２５０を固定したまま硬性内視鏡１０のみを軸方向
に移動させたり、固定内視鏡１０及びβ軸をα軸方向に
平行移動させることができる。

【００５５】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明による硬
性内視鏡用架台によれば、硬性内視鏡を支持しながら、
その硬性内視鏡を患者の体壁に対する貫通点を中心とし
て歳差運動させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態である内視鏡システ
ムの全体構成図

【図２】 ビデオ式硬性内視鏡装置の内部構造を示す光
学硬性図

【図３】 図１における矢印III方向から見たフリーア
ーム及びビデオ式硬性内視鏡の背面図

【図４】 図１における手前右上から見たフリーアーム
及びビデオ式硬性内視鏡の斜視図

【図５】 図１の状態から硬性内視鏡をβ軸を中心に回
転させた状態を示す側面図

【図６】 図５における手前右上から見たフリーアーム
及びビデオ式硬性内視鏡の斜視図

【図７】 第１実施形態の変形例を示すフリーアーム及
びビデオ式硬性内視鏡の側面図

【図８】 図７における手前右上から見たフリーアーム
及びビデオ式硬性内視鏡の斜視図

【図９】 本発明の第２の実施形態によるフリーアーム
及びビデオ式硬性内視鏡の側面

【図１０】 図９における手前右上から見たフリーアー
ム及びビデオ式硬性内視鏡の斜視図

【図１１】 図９の状態から硬性内視鏡をβ軸を中心に
回転させた状態を示す側面図

【図１２】 図１１における手前右上から見たフリーア
ーム及びビデオ式硬性内視鏡の斜視図

【図１３】 第２実施形態の変形例を示すフリーアーム
及びビデオ式硬性内視鏡の側面図

【図１４】 図１３における手前右上から見たフリーア
ーム及びビデオ式硬性内視鏡の斜視図

【図１５】 本発明の第３の実施形態によるフリーアー
ム及びビデオ式硬性内視鏡の側面

【図１６】 図１５の状態から硬性内視鏡をβ軸を中心
に回転させた状態を示す側面図

【符号の説明】

１ ビデオ式硬性内視鏡装置 ２ 架台 ３ トラカール １０ 硬性内視鏡 １４ ビデオ撮影装置 ２３０ α回転軸 ２３４ β回転軸 ２４０ α回転軸 ２４２ 第１β回転軸 ２４３ 第１リンク部材 ２４４ 第２β回転軸 ２４５ 第２リンク部材 ２４６ 第３β回転軸 ２４９ 第１ベルト ２５０ 第２ベルト

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】硬性内視鏡をその先端に備えられた固定部
   材によって保持する硬性内視鏡用架台であって、 その基部と前記固定部材との間に、前記固定部材によっ
   て保持されている硬性内視鏡の中心軸と交差する第１の
   軸を中心として、それ自体よりも先端側部分を回転させ
   る第１回転機構が備えられており、 前記第１回転機構と前記固定部材との間に、前記硬性内
   視鏡の中心軸上において前記第１の軸と直交する第２の
   軸を中心として前記固定部材を回転させる第２回転機構
   が備えられていることを特徴とする硬性内視鏡用架台。
2. 【請求項２】前記第２回転機構は、前記第１の軸からオ
   フセットされていることを特徴とする請求項１記載の硬
   性内視鏡用架台。
3. 【請求項３】前記第２回転機構は、 前記第２の軸の方向から見て、この第２の軸の位置とと
   もに平行四辺形の各頂点の位置を占めるとともに、その
   うちの一つが前記第１の軸上に存在する３つの回転軸
   と、 前記第１の軸上に存在する回転軸と他の一の回転軸とを
   連結する第１リンク部材と、 前記他の一の回転軸と残りの回転軸とを連結する第２リ
   ンク部材と、 前記残りの回転軸と前記固定部材とを連結する第３リン
   ク部材と、 前記第２リンク部材を前記第１の軸と平行な状態に維持
   する第１回転規制手段と、 前記第３リンク部材を前記第１リンク部材と直交する状
   態に維持する第２回転規制手段とから構成されることを
   特徴とする請求項１記載の硬性内視鏡用架台。
4. 【請求項４】前記３つの回転軸，前記第１リンク部材及
   び前記第２リンク部材は、前記第１の軸からオフセット
   されていることを特徴とする請求項３記載の硬性内視鏡
   用架台。