JP2005334275A - 内視鏡 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 硬性の挿入部12の先端部21内にはピン41の回りで回転可能に配置された照明&撮像ユニット22の背面側には可動片が突出可能とするプランジャ42が配置され、スコープスイッチ47等のスイッチ操作により、可動片を突出させてピン41の回りで照明&撮像ユニット22を回動させて、直視方向の照明及び撮像状態から斜視方向の照明及び撮像状態に簡単に切り替えることができるようにした。
【選択図】 図1
Description
従来例として撮像素子を内蔵した硬性の挿入部を備えた硬性内視鏡が開発されている。この硬性内視鏡においては、硬性内視鏡本体にライトガイドケーブルとスコープケーブルとが一体となっている。このため、術中に直視型と斜視型との視野方向を異なるものに変更する場合にも、不潔域となるライトガイドケーブルの末端部のライトガイドコネクタと信号処理装置(プロセッサ装置)へのコネクタも着脱し直さなければならないが、清潔域の術者は直接その作業できないため、その作業性が低くなる。
これに対して、例えば従来例としての特開平7−327916号公報には、硬性の挿入部の先端部に近傍に設けた透明窓に対してその内側に配置した撮像手段を手元側での操作によりワイヤを介して撮像手段の視野方向を直視方向と斜め方向とに切り替えられるようにしている。
また、上記従来例においては、直視と斜視及び側視を観察できるように撮像光学系の前にミラー(又はプリズム)を配置し、ミラーにより反射させない場合には、直視で観察でき、ミラーを直視側に介挿した状態で斜視や側視を観察できるようにしているが、直視からこの直視に近い斜視に順次変更することができない。
換言すると、直視から所定方向の斜視に変更する場合、それらの間の中間的な視野方向に変更設定する事が困難である。つまり、所望とする視野方向に設定しようとして視野方向を変更操作する場合、変更操作で設定される視野方向が所定の方向に順次変更されないため、設定の操作性が低下する。
本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、スイッチ操作等の簡単な操作により、術者が簡単に視野方向を変更できる操作性の良好な硬性内視鏡を提供することを目的とする。
また、本発明は、スイッチ操作等の簡単な操作により、術者が簡単に視野方向の変更範囲内において任意の視野方向に容易に変更できる操作性の良好な硬性内視鏡を提供することを目的とする。
少なくとも前記撮像手段を、前記所定の視野方向とは異なる第2の視野方向に電気的に駆動する駆動手段と、
前記駆動手段を駆動するための指示操作を行う指示操作手段と、
を具備したことを特徴とする。
上記構成により、異なる観察視野方向を望む場合には、スイッチ操作等の指示操作手段を操作することにより、簡単に異なる観察視野方向に設定して観察ができるようにしている。
図1に示すように、この内視鏡装置1は、視野可変型の硬性電子内視鏡2と、この硬性電子内視鏡2に照明光を供給する光源部3及び硬性電子内視鏡2の撮像手段に対する信号処理を行う信号処理部4とを備えたプロセッサ装置5と、このプロセッサ装置5と着脱自在に接続され、映像信号が入力されることにより対応する画像を表示する観察モニタ6とから構成される。
本実施例の硬性電子内視鏡2は、円筒形状のステンレススチール等のパイプ11(図2参照)により形成された硬性で細長の挿入部12を有する。この挿入部12内には照明光を伝送するライトガイド13が挿通されている。
この絞り18は、絞り制御回路20により、絞り18の開口を通過する光量が調整される。ライトガイドケーブル14の入射端面に入射された照明光は、ライトガイドケーブル14を介してライトガイド13に供給され、その先端側に伝送される。
図2にその概略の構成を示すように、このライトガイド13の先端側は、2本のライトガイド13a、13bに分けられ、挿入部12の先端部21内に配置された照明&撮像ユニット22に取り付けられている。
撮像ユニット22におけるライトガイド13a、13bの間には、対物レンズ24が取り付けてある。この対物レンズ24の結像位置には固体撮像素子として例えば電荷結合素子(CCDと略記)25が配置されており、CCD25に結像された光学像は光電変換される。
このCCD25は、挿入部12内に挿通された信号ケーブル26の一端と接続され、この信号ケーブル26の他端は、信号コネクタ部27を介してプロセッサ装置5の信号処理部4と接続される。なお、信号ケーブル26としては、信号パターンを形成したフレキシブルプリント回路基板を採用しても良い。
このようにCCD25は、信号ケーブル26を介して信号処理部4を構成するCCD駆動回路31及び相関2重サンプリング回路(CDS回路と略記)32に接続される。
CCD駆動回路31は、タイミングジェネレータ33からのタイミング信号に同期して、CCD駆動信号を発生し、CCD25に印加し、CCD25により光電変換された信号電荷を読み出す。
CCD25から読み出された信号は、CDS回路32により相関2重サンプリング処理されて、信号成分が抽出されたベースバンドの信号となり、A/D変換回路34に入力される。
CDS回路32には、タイミングジェネレータ33から信号成分を抽出するためのタイミング信号が供給される。また、A/D変換回路34には、タイミングジェネレータ33からA/D変換するクロック信号が供給されることにより、CDS回路32を経て入力される信号をA/D変換してデジタルの画像信号を出力する。
読み出された画像信号データは、D/A変換回路36に入力され、このD/A変換回路36によりアナログの画像信号に変換された後、観察モニタ6に出力されると共に、光源部3の絞り制御回路20に出力される。観察モニタ6は、CCD25により撮像された画像信号を表示する。
また、絞り制御回路20は、入力される画像信号をローパルフィルタを通したり、適宜のフレーム周期の時定数で積分した信号を、基準の明るさの値と比較して差信号を生成し、この差信号を調光信号として絞り18の開口量を調整し、基準の明るさの値に近づけるように調光制御する。
図2に示すように照明&撮像ユニット22は、例えばその下端側の部分に水平方向に孔設けられ、この孔に嵌合するピン41を回転軸として回動自在に支持されている。
この可動部制御部44は、操作スイッチとしての例えばフットスイッチ45による操作により視野切替の指示信号が入力されると、駆動線43を介してプランジャ42に駆動信号(駆動電流)を供給する。そして、プランジャ42を駆動信号により駆動し、プランジャ42に設けた可動片42aを突出させ、この可動片42aの先端で照明&撮像ユニット22を前方側に押圧移動させる。
この場合、照明&撮像ユニット22は、その下端側の位置でピン41により回動自在に支持されているので、このピン41を回転中心として回動し、図2の2点鎖線で示すような状態になる。
つまり、照明&撮像ユニット22は、実線で示す直視方向を視野方向とする状態から、2点鎖線で示す斜め下側の斜視方向を視野方向とする状態になる。
図1に示すように硬性電子内視鏡2をプロセッサ装置5に接続して、この硬性電子内視鏡2の挿入部12を患者の腹部等の内視鏡検査或いは処置具を用いて処置する部位に挿入する。
例えば、電源を投入した状態では、照明&撮像ユニット22は、直視方向が視野方向となっており、術者は、この状態で内視鏡検査等を行う。この場合、術者は、斜視方向を視野方向に設定した方が内視鏡検査等を行い易い場合には、スコープスイッチ47を操作する。
このようにスコープスイッチ47を操作すると、可動部制御部44は、プランジャ42を駆動して照明&撮像ユニット22を前方に押圧移動して、図2の実線から2点鎖線で示す位置に設定する。
このように本実施例によれば、簡単な操作により視野方向を変更することができ、内視鏡検査を行う場合における操作性を向上することができる。
図3は、変形例の硬性電子内視鏡2Bの先端側の構造を示す。この変形例においては、図2の硬性電子内視鏡2において、プランジャ42の代わりに導電性高分子人工筋肉(EPAMと略記)51が採用されている。このEPAM51は、電圧を印加することにより、略電界強度の2乗に比例して伸張させることができる。
ここでは、このEPAM51は、電圧の印加により伸張する特性を示す方向を厚さ方向とした例えば板形状にされて、その両面に電極が設けてあり、板の長手方向の一端は、照明&撮像ユニット22の上端寄りの背面に固定され、他端は、固定部材52を介してパイプ11内面に固定されている。
そして、視野変更用スイッチ53を操作することにより、可動部制御部44は、EPAM51の電極に印加する電圧を連続的に変化し、この電圧の連続的な変化によりEPAM51を連続的に伸張させることができるようにしている。EPAM51は、電圧の印加により、その長さが連続的に変化し、その変化により、照明&撮像ユニット22の視野方向を直視方向から最も大きな斜視角度となる最大斜視方向までの間の範囲内において、視野方向を連続的に変更できるようにしている。
従って、ユーザは、変更したい視野方向に応じてスイッチ53aまたは53bを操作することにより、簡単に所望とする観察方向を観察できる状態に視野方向状態に設定することができる。
なお、照明&撮像ユニット22を電気的に駆動(可動)する手段として、上記プランジャ42,人工筋肉(EPAM)51の他に、ギヤとモータにより構成しても良い。
この内視鏡装置1Cは、図1の内視鏡装置1において、硬性電子内視鏡2における可動部となる照明&撮像ユニット22を撮像ユニット22Cにした硬性電子内視鏡2Cを採用すると共に、プロセッサ装置5における光源部3のランプ17,絞り18及び集光レンズ19を配置した枠体61をプランジャ62で移動可能にした光源部3Cを採用したプロセッサ装置5Cを採用している。
本実施例の硬性電子内視鏡2Cにおいては、挿入部12内を挿通されたライトガイド13a、13bの後端は口金部において、ライトガイドケーブル14B内のライトガイド63a、63bと接続され、このライトガイド63a、63bの後端はコネクタ15において、例えば上下方向に分離された状態で光源部3Cに接続される。
これに対して、他方のライトガイド13bは、撮像ユニット22Cの斜視の視野方向に照明光を出射できるようにしている。
また、本実施例における光源部3Cに設けたプランジャ62は、プランジャ42の駆動線43と接続された駆動線を介して可動部制御部44に接続されている。
そして、通常は、光源部3Cの照明光は、硬性電子内視鏡2Cの直視照明用となるライトガイド13aに供給される。
このように本実施例によれば、硬性電子内視鏡2C内に挿通されたライトガイド13a、13bの先端側を視野変更の際に移動しなくても、撮像ユニット22Cのみを変更しようとする視野方向に駆動すれば済む。従って、硬性電子内視鏡2C側での駆動機構の構成が簡単になる。
図6は、変形例の内視鏡装置1Dの構造を示す。この変形例は、図4の硬性電子内視鏡2Cにおいて、プランジャ42の代わりに、実施例1の変形例で採用したEPAM51を採用している。
また、EPAM51の板面の両側に設けられた電極は、駆動線43を介して可動部制御部44に接続されている。また、本変形例においては、(スコープスイッチ47の代わりに)実施例1の変形例と同様に2つのスイッチ53a、53bからなる視野変更用スイッチ53を採用している。
そして、視野変更用スイッチ53を操作することにより、EPAM51を連続的に伸張させて、視野方向を連続的に変更できるようにしている。
図6の場合には、先端面66aにおける下端側は直視方向の撮像範囲を照明できるようにファイバが水平方向に近い方向に配列されており、この配列状態は、先端面66aが上端側になるにつれて次第に水平方向から下方側を向く配列状態に設定されている。
このライトガイドファイバ65は、ライトガイドケーブル14内のライトガイド68の一端と接続され、このライトガイド68の手元側の端部69は、コネクタ15に固定されており、このコネクタ15を光源部3Dに接続することにより、照明光が供給される。
そして、端部69の下端側に照明光が供給されると、その照明光はライトガイドファイバ65の下端側から出射されるようになる。
また、本変形例の光源部3Dは、枠体61を移動するプランジャ62の代わりにEPAM70を採用している。このEPAM70は、駆動線を介して可動部制御部44に接続されている。
そして、視野変更用スイッチ53を操作することにより、可動部制御部44は、EPAM51と70とを連動して駆動する。
なお、本変形例においては、電源投入時においては、可動部制御部44は、図6に示すように直視の視野方向を観察(撮像)及び照明する状態に設定する。
斜視の方が行い易い場合には、スイッチ53aを操作することにより、そのスイッチ53aをONする操作時間に対応して、直視状態から斜視側に視野方向を略連続的に変更することができる。
従って、操作し易いと思う斜視方向に視野方向を簡単に設定することができる。また、斜視方向からこの斜視方向と異なる視野方向に設定する場合にも、視野方向を略連続的に変更できるので、所望とする視野方向への変更設定が容易にできる。
このようにすると、術者は、現在の視野方向を容易に把握でき、操作性を向上することができる。なお、図6の構成以外の場合にも適用しても良い。
なお、撮像ユニット22Cを電気的に駆動(可動)する手段として、上記プランジャ42,人工筋肉(EPAM)51の他に、ギヤとモータにより構成しても良い。また、EPAM70の代わりに、ギヤとモータを採用しても良い。
1.請求項1において、前記駆動手段は、前記指示操作手段の指示操作に対応した駆動信号により、前記撮像手段の視野方向を前記所定の視野方向と前記第2の視野方向との間の任意の視野方向に変更可能とした。
2.付記1において、前記照明手段は、前記撮像手段と共に前記駆動手段により駆動され、前記撮像手段による視野方向を照明する。
3.請求項1において、前記駆動手段は、駆動信号として印加される電圧レベルに応じて伸張する特性を有する部材を用いて構成される。
4.付記1において、前記照明手段は、前記所定の視野方向から前記第2の視野方向をそれぞれ照明するための照明光学系が配列されている。
5.付記4において、前記指示操作手段の指示操作に対応した駆動信号により、前記撮像手段の視野方向が設定される動作に連動して、前記撮像手段の視野方向を照明する前記照明光学系は、照明光を出射する(ように外部の光源装置から照明光が供給される)。
前記駆動手段を駆動するための指示操作を行う指示操作手段と、
を具備したことを特徴とする内視鏡装置。
7.付記6において、前記駆動手段は、前記指示操作手段の指示操作に対応した駆動信号により、前記撮像手段の視野方向を前記所定の視野方向と前記第2の視野方向との間の任意の視野方向に変更可能とした。
8.付記7において、前記任意の視野方向の情報を表示する視野方向の情報表示手段を有する。
2…硬性電子内視鏡
3…光源部
4…信号処理部
5…プロセッサ装置
6…観察モニタ
12…挿入部
13…ライトガイド
14…ライトガイドケーブル
17…ランプ
21…先端部
24…対物レンズ
25…CCD
22…照明&撮像ユニット
23…カバーガラス
25…CCD
31…CCD駆動回路
32…CDS回路
33…タイミングジェネレータ
35…FiFoメモリ回路
41…ピン
42…プランジャ
44…可動部制御部
45…フットスイッチ
47…スコープスイッチ
51…EPAM
53…視野変更用スイッチ
代理人 弁理士 伊藤 進
Claims (4)
- 先端部に所定の視野方向で撮像する撮像手段と、前記所定の視野方向に照明光を出射する照明手段とを備えた硬性の挿入部を有する硬性内視鏡において、
少なくとも前記撮像手段を、前記所定の視野方向とは異なる第2の視野方向に電気的に駆動する駆動手段と、
前記駆動手段を駆動するための指示操作を行う指示操作手段と、
を具備したことを特徴とする硬性内視鏡。 - 前記所定の視野方向と前記第2の視野方向をそれぞれ照明するために第1及び第2の照明光学系を有することを特徴とする請求項1に記載の硬性内視鏡。
- 前記指示操作手段の指示操作に連動して、前記第1及び第2の照明光学系は、外部の光源装置から選択的に供給される照明光を出射することを特徴とする請求項1に記載の硬性内視鏡。
- 前記駆動手段は、指示操作手段の指示操作に対応した駆動信号により、前記撮像手段の視野方向を前記所定の視野方向と前記第2の視野方向との間の視野方向に変更可能としたことを特徴とする請求項1に記載の硬性内視鏡。
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