JP2013078512A - 内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表示部を衝撃から好適に保護しつつ、確実に筐体内で支持することができる構造の内視鏡装置を提供する。
【解決手段】本発明の内視鏡装置は、先端部に撮像機構を有する長尺の挿入部と、撮像機構の取得した映像を表示する表示部４０と、表示部が収容され、挿入部が接続された筐体とを備え、表示部は、筐体に固定された保護パネル４２と、保護パネルに取り付けられたＬＣＤディスプレイ４１と、弾性変形可能な材料で形成されて保護パネルとＬＣＤディスプレイとの間に配置され、保護パネルおよびＬＣＤディスプレイに粘着される衝撃吸収層４３とを有し、ＬＣＤディスプレイは、筐体に対して固定された付勢部材により、保護パネルに向かって付勢されていることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、内視鏡装置、より詳しくは、挿入部を湾曲させるためのジョイスティックを備えた内視鏡装置に関する。

長尺な挿入部の先端部に撮像機構を備えた内視鏡装置は、細長いアクセス経路の先にある被検物の観察や、被検物の内部観察等に広く用いられている。
近年、内視鏡装置においても小型化が進められており、撮像機構で取得した映像を表示する表示部と使用者が操作する操作部とを同一の比較的小型な筐体に収容し、大きな本体部を備えないものも提案されている。このような内視鏡装置では、表示部および操作部を備える筐体を使用者が把持して使用するため、使用者が手を滑らせたりして筐体を落下させると、表示部を破損する恐れがある。したがって、液晶ディスプレイ等からなる表示部を落下等による衝撃から好適に保護することが求められる。

表示部を保護するための構造に関して、特許文献１には、シリコーン系ゲルを含む衝撃吸収層を設けることが記載されている。また、特許文献２には、ＬＣＤモジュールを保持するＬＣＤ保持部を、弾性体部を介して筐体へネジ止めすることが記載されている。

特開２００４−１８１９７５号公報 特開２００７−２３５４９１号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたものは積層体であり、筐体等に表示部を支持することについては特に考慮されていない。ゲルを含んだ衝撃吸収層は、表示部に密着させることはできるが、時間が経過すると剥がれる懸念もあるため、何らかの形で表示部を支持することが必要となる。

一方、特許文献２の保持構造は、ＬＣＤ保持部のネジ止め部位が、保持されるＬＣＤモジュールの面方向に位置するため、ＬＣＤモジュールの面方向において弾性体部が充分に変形するスペースがなく、当該方向に作用する衝撃に対する保護が充分でない。かといって、面方向における変形スペースを確保しようとすると、ＬＣＤ保持部および筐体の大型化につながり、小型化という方向性に鑑みると好ましくない。さらに、ＬＣＤ保持部を複数の材質を用いて形成するため、コストや製造効率の点でも充分とは言いがたいという問題もある。

本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであって、表示部を衝撃から好適に保護しつつ、確実に筐体内で支持することができる構造の内視鏡装置を提供することを目的とする。

本発明の内視鏡装置は、先端部に撮像機構を有する長尺の挿入部と、前記撮像機構の取得した映像を表示する表示部と、前記表示部が収容され、前記挿入部が接続された筐体とを備え、前記表示部は、前記筐体に固定された保護パネルと、前記保護パネルに取り付けられたＬＣＤディスプレイと、弾性変形可能な材料で形成されて前記保護パネルと前記ＬＣＤディスプレイとの間に配置され、前記保護パネルおよび前記ＬＣＤディスプレイに粘着される衝撃吸収層とを有し、前記ＬＣＤディスプレイは、前記筐体に対して固定された付勢部材により、前記保護パネルに向かって付勢されていることを特徴とする。

前記衝撃吸収層は、前記保護パネルと同等の光透過性および屈折率を有し、シート状に形成されて前記ＬＣＤディスプレイの表示面を覆うように配置されてもよい。
あるいは、前記ＬＣＤディスプレイの表示面を覆わないように枠状に形成されてもよい。

また、前記付勢部材は、金属で形成されたバネであってもよい。

本発明の内視鏡装置によれば、表示部を衝撃から好適に保護しつつ、確実に筐体内で支持することができる。

本発明の第一実施形態の内視鏡装置を示す斜視図である。 同内視鏡装置の筐体の一部を開いた図である。 同内視鏡装置の表示部を分解して示す図である。 同内視鏡装置の筐体およびフレームを示す図である。 同筐体および表示部の部分断面図である 同フレームの位置決め部およびその周辺を示す拡大図である。 同筐体の背面側の一部を示す斜視図である。 図７のＡ−Ａ線における断面図である。 本発明の第一実施形態の内視鏡装置において、筐体の一部を開いた図である。 本発明の変形例における表示部を分解して示す図である。

本発明の第一実施形態の内視鏡装置について、図１から図８を参照して説明する。本実施形態の内視鏡装置１は、細長いアクセス経路の先にある被検物の観察や、被検物の内部観察等に用いられる。
内視鏡装置１は、図１に示すように、長尺の挿入部１０と、挿入部１０の湾曲操作を行うための操作部２０と、挿入部１０で取得された映像を表示する表示部４０と、操作部２０および表示部４０が収容され、挿入部１０の基端部が接続された筐体７１を備えている。

挿入部１０は、先端部に観察光学系１１およびＬＥＤ等の照明機構１２、並びに図示しないＣＣＤ等の撮像機構を備えた公知の構成を有しており、先端部前方の被検物等の静止画像や動画等の映像を取得することができる。また、図示しない複数の節輪または湾曲コマ（以下、「節輪等」と総称する。））が軸線方向に並べて連結された公知の湾曲部１３を有しており、自身の中心軸線と交差する二軸において中心軸線から離間する４方向に湾曲可能である。複数の節輪等のうち、最も先端側の節輪等には、上記４方向に対応した四本のワイヤ等の操作部材が接続されている。各操作部材は、各節輪等を通って筐体７１の内部まで延び、操作部２０に接続されている。

操作部２０は、湾曲部１３を操作するための第一ジョイスティック２１と、表示部４０に表示されるカーソル等を操作するための第二ジョイスティック２２と、第一ジョイスティック２１を介して操作される湾曲機構（不図示）とを有する。

第一ジョイスティック２１は、湾曲機構と接続されており、基端側を揺動中心として傾倒できるように筐体７１に取り付けられている。湾曲機構は公知の構成を有して筐体７１内に収容されており、第一ジョイスティック２１を所望の方向に倒すことで、湾曲機構に接続された操作部材を軸線方向に進退させ、湾曲部１３を湾曲させることができる。
第二ジョイスティック２２は、一方の端部が筐体７１内に収容されたスイッチ用基板（不図示）に取り付けられた電気的操作機構であり、倒した方向がスイッチ用基板に入力されることにより、カーソルが対応する方向に移動される。

図２は、筐体７１の一部を開いた図である。表示部４０は、筐体７１のうち、枠状の前側部材７２と、箱状に形成されて収容空間を有する後側部材７３との間に配置されている。
後側部材７３の収容空間には、表示部と接続される表示制御基板５１が取り付けられるフレーム５２が収容されている。

図３は、表示部４０を分解して示す図である。
表示部４０は、撮像機構が取得した映像を表示するＬＣＤディスプレイ４１と、ＬＣＤディスプレイ４１の表示面４１ａを保護する保護パネル４２と、保護パネル４２とＬＣＤディスプレイ４１との間に配置される衝撃吸収層４３とを備えている。ＬＣＤディスプレイ４１は、公知のものを、寸法等を適宜設定して採用することができる。ＬＣＤディスプレイ４１は、表示制御基板５１を介して挿入部１０の撮像機構と接続されており、撮像機構の取得した映像が信号に変換された映像信号を受信し、映像として表示面４１ａに表示する。

保護パネル４２はガラスや、アクリルやＰＥＴ等の樹脂等の透明の材料で形成され、表示面４１ａを覆って傷等がつかないように保護する。保護パネルは、枠状の接着部４４により、前側部材７２に接合されている。接着部４４としては、各種接着剤や、粘着テープ等を用いることができる。

衝撃吸収層４３は、透明性を有する弾性変形可能な物質でシート状に形成されており、一方の面が保護パネル４２に、他方の面が表示面４１ａを覆うようにＬＣＤディスプレイ４１に粘着される。衝撃吸収層としてはシリコーンのゲル状物質からなるものを用いることができ、例えば株式会社タイカ製のαＧＥＬ（登録商標）等を好適に用いることができる。
衝撃吸収層４３は、その粘着力でＬＣＤディスプレイ４１を保護パネル４２に対して支持する。さらに、面方向および厚さ方向に弾性変形することにより、筐体７１から伝わる衝撃を吸収し、ＬＣＤディスプレイ４１に到達する衝撃を減少させる。

図２に示すように、フレーム５２には、板バネ（付勢部材）５３が嵌め込みや溶接等により取り付けられている。板バネ５３は、図５に断面で示すように、前側部材７２と後側部材７３とを組み付けたときにＬＣＤディスプレイ４１と接触し、自身の弾性力によりＬＣＤディスプレイ４１を保護パネル４２に向かって付勢する。板バネ５３の材料としては、金属や樹脂等を用いることができるが、充分な剛性を確保する観点からは、金属で形成されるのが好ましい。

図４は、後側部材７３およびフレーム５２を示す図であり、説明の便宜のため、板バネ５３を除いて示している。フレーム５２は矩形の枠状に形成されており、枠形状の外方に突出した２箇所の第一舌片５４がネジ止めされることにより後側部材７３に固定されている。枠形状の内方には複数の第二舌片５５が突出しており、表示制御基板５１は図５に示すように、第二舌片５５にネジ止め等の手段で固定される。また、枠状のフレーム５２の四隅には、フレーム５２を後側部材７３に対して位置決めするための位置決め部が設けられている。

図６は、位置決め部５６およびその周辺を示す拡大図であり、表示制御基板５１を除いて示している。位置決め部５６は、後側部材７３における収容空間の底面７３Ａに向かって延びており、底面７３Ａに形成された受け部７４に支持されている。受け部７４は、複数の突起を有し、当該突起が位置決め部５６と接触することによりフレーム５２が後側部材７３に対して位置決めされる。受け部７４の各突起は、後側部材７３の他の部位と比較して、より小さい衝撃で破壊されるように、肉厚等の寸法や構造等が設定されている。

図７は、筐体７１の背面側を示す斜視図であり、図８は、図７のＡ−Ａ線における断面図である。ただし、図８は、後述する蓋部８１が閉じられた状態を示している。後側部材７３には、背面に開口するバッテリー収容部８０が設けられている。バッテリー収容部８０は、開口を開閉自在に覆う蓋部８１と、バッテリーの飛び出しを防ぐ鍔部８２と、バッテリーと接触するバネ性端子８３とを備えている。

鍔部８２は、使用者がバッテリーをバッテリー収容部８０内に収容する際に挿入する挿入方向の両側において、バッテリー収容部８０の開口周縁に突出するように設けられている。鍔部８２のうち、バネ性端子８３側に設けられた鍔部８２Ａには、蓋部８１の突起８１Ａを受け入れるための長穴８４が設けられている。

バッテリーを収容する際、使用者は、バッテリーの端子側を鍔部８２Ａの下にもぐりこませるようにしてバッテリーＢ（図８参照）をバッテリー収容部８０内に挿入し、バッテリーＢの端子バネ性端子８３に押し当てる。この状態では、バッテリーＢの端子側と反対側の端部は鍔部８２と干渉しないため、当該端部をバッテリー収容部８０内に進入させてバッテリーＢ全体をバッテリー収容部８０内に収容する。

収容後、使用者がバッテリーＢから手を離すと、バネ性端子８３がバッテリーＢを押すため、バッテリーＢは、バッテリー収容部８０内で、挿入方向上流側（バネ性端子８３から離間する方向）にスライドして図８に示すような位置関係となる。図８に示す状態では、筐体７１に衝撃が加わる等によりバッテリーＢがバッテリー収容部８０の底面８０Ａから離間する方向に移動しようとしても、鍔部８２が干渉してその動きが抑制される。

バッテリーＢの収容後、使用者が蓋部８１を閉じると、図８に示すように、突起８１Ａが長穴８４を通ってバッテリーＢとバッテリー収容部８０のバネ性端子８３が設けられた面との間に突出する。このため、筐体７１に衝撃が加わる等によりバッテリーＢがバネ性端子８３を押し戻す方向に移動しようとしても、突起８１Ａと干渉し、バネ性端子８３は完全に押し戻されることはない。したがって、蓋部８１が閉じられている間は、鍔部８２がバッテリーＢに干渉する図８の位置関係が保持され、バッテリーＢの一部がバッテリー収容部８０外に移動することが防止され、バッテリーＢの端子とバネ性端子８３との接触状態も確実に保持される。

上記のように構成された内視鏡装置１の作用および効果について説明する。
筐体７１が落下したり、何かにぶつかったりすると、その衝撃は筐体からＬＣＤディスプレイ４１に伝達される。ＬＣＤディスプレイ４１に伝達される衝撃が一定の大きさ以上になると、ＬＣＤディスプレイ４１の破損の原因となる。

ＬＣＤディスプレイ４１は、接着部４４により前側部材７２に固定されているため、前側部材７２に加わった衝撃はＬＣＤディスプレイ４１に伝達されるが、前側部材７２とＬＣＤディスプレイ４１との間には衝撃吸収層４３が存在するため、前側部材７２から伝わってくる衝撃は、シート状の衝撃吸収層４３が面方向および厚さ方向に弾性変形することによりその多くが吸収されてＬＣＤディスプレイ４１に到達することが抑制される。

衝撃吸収層４３は、自身の粘着力により保護パネル４２およびＬＣＤディスプレイ４１に粘着しているが、衝撃吸収層４３には、ＬＣＤディスプレイ４１の重みが作用するため、時間の経過や、使用環境の変化等により、衝撃吸収層４３が保護パネル４２から剥がれたり、ＬＣＤディスプレイ４１が衝撃吸収層４３から剥がれたりする恐れがある。
しかし、ＬＣＤディスプレイ４１は、フレーム５２に取り付けられた板バネ５３により、保護パネル４２に向かって、すなわち衝撃吸収層４３に接近するように付勢されている。したがって、ＬＣＤディスプレイ４１は筐体７１内で確実に支持される。その結果、衝撃吸収層４３と保護パネル４２およびＬＣＤディスプレイ４１との接触状態が良好に保持されて、上述の剥がれの発生が好適に抑制される。

また、後側部材７３に比較的大きな衝撃が加わった場合、まず受け部７４が破壊されてフレーム５２の位置決め部５６の保持が解除される。これにより、フレーム５２が後側部材７３に対してわずかに相対移動できるようになり、表示制御基板５１やＬＣＤディスプレイ４１へ伝わる衝撃の一部を減殺する。その結果、表示制御基板５１やＬＣＤディスプレイ４１が破損して内視鏡装置１が使用不能となる事態の発生が抑制される。

本実施形態の内視鏡装置１によれば、上述の作用により、衝撃吸収層４３によりＬＣＤディスプレイ４１に伝達する衝撃を吸収しつつ、ＬＣＤディスプレイ４１を筐体７１内で確実に支持することで、衝撃吸収層４３の剥がれを好適に抑制して、衝撃吸収効果を安定して発揮させることができる。

また、ＬＣＤディスプレイ４１は、前側部材７２にネジ止め等で固定されておらず、接着部４４のみにより固定されているため、衝撃吸収層４３の弾性変形を阻害することがない。このため、衝撃吸収層が充分に弾性変形することができ、衝撃を効率よく吸収することができる。さらに、ネジ止め等のための部位を表示部に設ける必要がなく、内視鏡装置の小型化がしやすい。

さらに、ＬＣＤディスプレイ４１は、板バネ５３と接触しているだけでフレーム５２および後側部材７３のいずれにも固定されていないため、後側部材７３に加わった衝撃がＬＣＤディスプレイ４１に伝わりにくい。これにより、ＬＣＤディスプレイの損傷をさらに抑制することができる。

さらに、表示制御基板５１が固定されたフレーム５２は、位置決め部５６が受け部７４に支持されることにより後側部材７３に位置決めされているため、後側部材７３に特に大きな衝撃が加わった際に、受け部７４が破壊されてフレーム５２をある程度後側部材７３に対して相対移動可能にすることで、内視鏡装置１が使用不能となることを防止することができる。

次に、本発明の第二実施形態について、図９を参照して説明する。本実施形態の内視鏡装置１０１と上述の内視鏡装置１との異なるところは、付勢部材の形状である。なお、以降の説明において、既に説明したものと共通する構成については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。

図９は、内視鏡装置１０１において、筐体７１の一部を開いた図である。内視鏡装置１０１では、板バネ５３に代えて、コイルバネ１０２がＬＣＤディスプレイ４１を付勢する付勢部材として用いられている。
コイルバネ１０２は金属からなり、表示制御基板５１の各隅部にハンダ付け等の手段で固定されている。コイルバネ１０２の高さは、フレーム５２の厚さ方向の寸法よりも高く、コイルバネ１０２はフレーム５２よりも表示部４０側に突出しており、フレーム５２よりも前側でＬＣＤディスプレイ４１に接触している。

本実施形態の内視鏡装置１０１においても、第一実施形態同様、衝撃吸収層によりＬＣＤディスプレイに到達する衝撃を吸収して減少させつつ、衝撃吸収層４３の剥がれを好適に抑制して、衝撃吸収効果を安定して発揮させることができる。

本実施形態において、コイルバネ１０２は、表示制御基板５１の隅部に固定されているが、コイルバネ１０２は、表示制御基板５１上に取り付けられるため、第一実施形態のようにフレーム５２に取り付ける場合よりも配置位置の自由度が高い。したがって、隅部に代えて又は隅部とともに、表示制御基板５１の中央部にもコイルバネ１０２を配置し、ＬＣＤディスプレイの中央部を付勢してもよい。ただし、衝撃吸収層の剥がれは周縁部から生じやすいため、コイルバネ等の付勢部材の少なくとも一つは、ＬＣＤディスプレイの周縁部と接触するように配置されるのが好ましい。

以上、本発明の各実施形態を説明したが、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において各実施形態における構成要素の組み合わせを変えたり、各構成要素に種々の変更を加えたり、削除したりすることが可能である。

例えば、上述の実施形態では、衝撃吸収層がシート状である例を説明したが、これに代えて図１０に示す変形例のように、ＬＣＤディスプレイ４１の表示面４１ａを覆わないような枠状の衝撃吸収層４３Ａが用いられてもよい。この場合、衝撃吸収層４３Ａが表示面４１ａを覆わないため、衝撃吸収層が透明性を有する必要はない。したがって、衝撃吸収性の観点から、硬度等の物理的特性を考慮して、より適した材料からなる衝撃吸収層を選択することが可能になる。
なお、材料の硬度を表すパラメータとしては、例えばＪＩＳ Ｋ２２０７に規定される針入度等を用いることができ、値としては６０以上のものが好ましい。

ただし、この場合は、表示面４１ａと保護パネル４２との間に空気が存在するため、乱反射等により表示面４１ａに表示される映像が見難くなることがある。したがって、衝撃吸収層として、保護パネルと同等の光透過性および屈折率を有するシート状の衝撃吸収層を用い、表示面４１ａを覆うように配置するのが、表示部の視認性を良好にする観点からは好ましい。表示面４１ａと保護パネル４２との間に空気が存在しなくなり、なおかつ保護パネルと衝撃吸収層との界面においても光の屈折が起こりにくくなるからである。

また、衝撃吸収層を枠状にした場合、シート状にした場合よりも衝撃吸収層の体積が小さくなる。したがって、好適に衝撃を吸収させるための衝撃吸収層の物理的特性は、シート状の場合と枠状の場合とで異なるため、これを考慮して衝撃吸収層の材料を選択することが好ましい。

１、１０１ 内視鏡装置
１０ 挿入部
４０ 表示部
４１ ＬＣＤディスプレイ
４１ａ 表示面
４２ 保護パネル
４３、４３Ａ 衝撃吸収層
５３ 板バネ（付勢部材）
１０２ コイルバネ（付勢部材）

Claims (4)

1. 先端部に撮像機構を有する長尺の挿入部と、
   前記撮像機構の取得した映像を表示する表示部と、
   前記表示部が収容され、前記挿入部が接続された筐体と、
   を備え、
   前記表示部は、
   前記筐体に固定された保護パネルと、
   前記保護パネルに取り付けられたＬＣＤディスプレイと、
   弾性変形可能な材料で形成されて前記保護パネルと前記ＬＣＤディスプレイとの間に配置され、前記保護パネルおよび前記ＬＣＤディスプレイに粘着される衝撃吸収層と、を有し、
   前記ＬＣＤディスプレイは、前記筐体に対して固定された付勢部材により、前記保護パネルに向かって付勢されていることを特徴とする内視鏡装置。
2. 前記衝撃吸収層は、前記保護パネルと同等の光透過性および屈折率を有し、シート状に形成されて前記ＬＣＤディスプレイの表示面を覆うように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
3. 前記衝撃吸収層は、前記ＬＣＤディスプレイの表示面を覆わないように枠状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
4. 前記付勢部材は、金属で形成されたバネであることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の内視鏡装置。

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