JP2020142110A - パン撮り可能なカメラ付き内視鏡 - Google Patents

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Abstract

【課題】アクセスしにくい空間を観察する内視鏡を提供する。【解決手段】内視鏡10は、挿入シャフト14の遠位端にパン撮り可能なカメラを有し、パン撮り可能なカメラ・アセンブリは旋回可能で、180度以上の視野範囲を提供する。末端発光要素は、カメラ・アセンブリの回転位置に関わらず、カメラ・センサの即時視野を照らすようにカメラ・アセンブリに搭載される。挿入部分の流体搬送導管を用いて、カメラ・アセンブリ、作動ケーブル、カメラ・センサに接続された通信ケーブルおよび/または発光要素に光を提供する光ファイバ・ケーブルを含む機能的コンポーネントを収容する。内視鏡ハンドル12の遠位部分30は、近位の把持部分16に対して回転可能で、回転エンコーダが提供されて、ハンドルに対する挿入シャフトの回転位置を、プロセッサでの画像方向矯正のための信号に変換する。【選択図】図3

Description

関連出願への相互参照
本出願は、2013年5月22日出願であって、「パン撮り可能なカメラ付き内視鏡」
という発明の名称の米国仮出願番号61/826,303(代理人整理番号:K35)と、2013
年2月1日出願であって、「パン撮り可能な内視鏡」という発明の名称の米国仮出願番号
61/759,784(代理人整理番号:K29)の優先権を主張する特許出願であって、それぞれ
の米国仮出願は、そのすべてを本書に参照により引用する。
技術分野
本開示は、比較的アクセスしにくい空間を観察し、その空間で作業する、また、ある態
様では、内視鏡もしくは関節鏡等を用いて体内における狭い身体構造上の空間において手
術する内視鏡器具に関する。
医学の分野での内視鏡器具の使用は、離れた場所の観察と、アクセスしにくい空間での
手術を可能にし、確立されてきている。このような器具は、自動車産業、航空機産業、配
管工事産業、エレクトロニックス産業および多くの他の産業でも有用である。医学や獣医
学診療の分野では、内視鏡検査や関節鏡検査は、切開を最小あるいは無くしたいときや、
近くの組織を乱すことを避けたいときに、解剖領域を観察したり処置するのによく用いら
れる。たとえば整形外科では、少なくとも1つの小さな皮膚の切開を通して関節に導入さ
れた少なくとも1つの関節鏡器具を用いて、膝や肩などの関節の状態が分かる。このよう
な器具は、種々の関節内の組織を修復するのにも用いられる。これらの解剖学的領域を観
察し修復する標準的な観血手術技術は、かなり余分に時間も掛かり、より大きなリスクや
患者への外傷を伴い、より長期の回復期間を伴う。さらに、観血手術に伴う麻酔はより複
雑で、リスクがあり、費用が掛かる。より進んだ観察の分野では、内視鏡は、器具のハン
ドル端でユーザがコントロールできる能動的柔軟遠位部を備え得る。このことは、器具の
先端が内視鏡の遠位部を曲げることが必要な動きの範囲を提供できない限られた空間に位
置しているときには、有効な選択肢ではない。医学的用途では、そのような一つの例は、
関節内の手術を含むであろう。一般的に、剛直な挿入シャフト付きの器具は、能動的柔軟
遠位部付きの器具の使用が非現実的なときに、好まれるであろう。曲がらないシャフトは
、改善された視野や画像の再生、追加の機能のための器具用の拡張された空間、および、
より大きな耐久性を提供できる。しかし、剛直な内視鏡や関節鏡は、限られた視野を有し
、視野を拡張するために何回も再配置や回転がなされなければならない。ある内視鏡や関
節鏡は、視野を変えるのに部品を交換するため、物理的に患者から取り外されなければな
らない。カニューレ・システムは、この方法を容易にするが、手順の複雑さと切開の大き
さを増大する。このような制限は、手術者の効率を低減し、手術時間を増加させ、医原性
損傷のリスクを増大する。医学や他の用途において、内視鏡が能動的柔軟遠位部の使用な
しで増大したもしくは可変な視野を有するようになることは有利である。また、内視鏡の
シャフトの全体としての直径を小さくするために、1本の導管に機能を組み込むことも有
利である。さらに、現状の器具は、繰り返しの使用、洗浄および/または消毒により機能
や光学的品質が劣化する傾向がある。内視鏡の製造組立費用が、再利用しないことを正当
化するほど低い内視鏡設計もまた有利である。繰り返しの洗浄や消毒やパッキングし直し
の費用が要らなくなり、また、使い捨て機器の品質や信頼性を標準化するのはより簡単で
ある。
本開示の実施の形態は、医学的用途に加え産業分野でも有用な可変視野内視鏡を備える
。その内視鏡は、近位端と、近位端と反対側の遠位挿入端を備える。内視鏡の近位端はハ
ンドルをさらに備える。内視鏡は、挿入部分またはシャフトを備える細長部材をさらに含
み、細長部材はハンドルから遠位端まで延在する。挿入部分またはシャフトは、少なくと
もハンドルの一部に対して、挿入部分の長手軸回りに回転可能に構成される。遠位端の近
くに、画像装置(または「imager」)が挿入部分に旋回可能に取り付けられる。画像装置
はイメージ・センサでよい。画像装置はハウジング内に配置される。ハウジングは少なく
とも1つのレンズを備え、画像はレンズを通って画像装置へと向けられる。画像装置は所
定の角度視野を有し、視野の画像を撮像するように構成される。画像装置は、旋回可能な
アセンブリまたはカメラ台に搭載される。即時角度視野は、挿入部分の長手軸に関して第
1の角度位置と第2の角度位置の間で回転し、第1の角度位置と第2の角度位置は画像装
置の視野範囲の境界を画定する。即時視野は、マウント上の画像装置を挿入部分またはシ
ャフトの長手軸にほぼ直交するまたは横切る軸回りに旋回することにより、変えられる。
カメラ・マウントの回転軸は、挿入シャフトを上部領域と下部領域とにおおよそ二分する
面に置かれるようになされる。
内視鏡は、旋回制御構造をさらに備える。旋回制御構造は、旋回制御構造が挿入シャフ
トの長手軸にほぼ直交する回転軸回りに回転するとき、画像装置を旋回するように構成さ
れる。旋回制御構造は、突起をさらに備えてもよい。突起は、旋回制御構造が各ステップ
により旋回制御構造の回転位置の固定点が提供される不連続なステップで回転するように
、少なくとも1つの窪みとオプションとして動作可能に係合するようになされる。1つま
たは複数の窪みは、画像装置の所与の旋回方向に対応する。旋回制御構造は、プル・ケー
ブルやワイヤのような細長いアクチュエータにより旋回カメラ組立体に接続される。
一実施の形態では、挿入シャフトはハンドルから内視鏡の挿入端に延在し、挿入シャフ
トはハンドルの制御部材に近位端で接続される細長い旋回アクチュエータを収納するよう
になされ、遠位端で旋回アセンブリに接続される。旋回アセンブリは、イメージ・センサ
またはカメラのマウントとしての機能を果たし、レンズ・アセンブリを含む。イメージ・
センサは、旋回アセンブリに作用する細長い旋回アクチュエータの長手方向の動きにより
回転する所定の角度視野を有する画像を撮像するようになされる。一実施の形態では、旋
回カメラ・アセンブリは、内視鏡の挿入シャフトの液体搬送導管内に収納される。カメラ
・アセンブリは、挿入シャフトの長手軸の約90度と約120度の間の角度へ回転する。
この点で、レンズ・アセンブリの表面は、洗浄液を挿入シャフトに通すことにより洗浄で
き、洗浄液は挿入シャフトの遠位端を出ることにより、レンズ・アセンブリの全表面を通
過する。
一実施の形態では、細長い旋回アクチュエータの末端セグメントは、挿入シャフトの長
手軸に関して角度をなすように拘束され、あるいは、方向を変えられる。一例として、形
成された角度は約30度から約90度の範囲内である。方向を変える要素が挿入シャフト
の遠位部分に含まれ、方向を変える要素は、旋回アクチュエータの末端セグメントが挿入
シャフトの長手軸の遠位部分に含まれるようにしてもよい。方向を変える要素は、旋回ア
クチュエータが旋回アセンブリにその回転軸の下方で接続されるときには、旋回アセンブ
リの軸の上方に位置してもよいが、旋回アクチュエータが旋回アセンブリにその回転軸の
上方で接続されるときには、旋回アセンブリの軸の下方に位置する。細長い旋回アクチュ
エータは、ワイヤまたはケーブルを備え、第1旋回アクチュエータは、旋回アセンブリに
その回転軸の一側部で接続され、第2旋回アクチュエータは旋回アセンブリにその反対側
の側部で接続されてもよい。第1旋回アクチュエータの末端セグメントは方向を変えられ
、あるいは拘束されて、挿入シャフトの長手軸に関して角度をなし、第2旋回アクチュエ
ータの末端セグメントはそのように拘束されたり、方向を変えられたりしなくてもよい。
あるいは、第1旋回アクチュエータおよび第2旋回アクチュエータの双方が、拘束され、
あるいは方向を変えられて挿入シャフトの長手軸に関して角度をなす末端セグメントを有
していてもよい。方向を変える要素は挿入シャフトの遠位部分に壁部を備え、該壁部はノ
ッチを有し、あるいは、支柱、プーリ、またはアイレットを含み、それに対して旋回アク
チュエータが方向を変えられる。方向を変える要素は、イメージ・センサの視野が180
度までの視野範囲、あるいはオプションとして180度以上の視野範囲にわたって回転さ
れるように、末端セグメントの角度を提供するように構成される。
内視鏡の挿入部分は導管をも備え、導管は、挿入部分の先端が位置する空間と内視鏡の
外側の位置との間で流体(液体および/または気体)を移動させるように構成される。導
管はまた、カメラ、カメラ・マウント、光ファイバ・ケーブル、電子伝送ケーブルおよび
機械的引張ワイヤやプッシュ・ロッドを含むがこれらには限定されない、内視鏡の機能的
コンポーネントを支えるように構成されてもよい。前記のコンポーネントのうちの少なく
とも1つは、これらのコンポーネントが湿潤環境で機能するような絶縁材または表面特性
を含んでもよい。内視鏡は、前記の機能的コンポーネントがハンドル・ハウジングから内
視鏡の挿入部分の遠位領域に延在できるようにするシール要素を含むように構成され、シ
ール要素は導管からハンドル・ハウジングの少なくとも一部分への流体の浸入を抑止する
レンズと電子イメージ・センサを備えるカメラ・アセンブリは、内視鏡の挿入シャフト
の液体搬送導管内に位置してハンドル・アセンブリのハウジングは挿入シャフトの液体搬
送導管と流体的に連通する液体ポートを含む。カメラ・アセンブリは、挿入シャフトの長
手軸を横切る回転軸を有する旋回ベアリング上に搭載されてもよい。液体搬送導管は、少
なくとも1つの機械的アクチュエータを含み、カメラ・アセンブリを動かしてもよい。液
体搬送導管は、イメージ・センサに接続される通信ケーブル、あるいは、イメージ・セン
サに照明を提供するようになされた光ファイバ束を含んでもよい。挿入シャフトの液体搬
送導管とハンドル・アセンブリの内部ハウジングの間にバリアが位置し、バリアは液体搬
送導管からハンドル・アセンブリのハウジングへの液体の通過を抑止するようになされる
。バリアは、液体搬送導管とハンドル・アセンブリのハウジングの間の光ファイバ束、機
械的アクチュエータ・ケーブル、または通信ケーブルの通過を許す通り抜けバリアを備え
てもよい。ハンドル・アセンブリのハウジングは、近位ハウジング部分と遠位ハウジング
部分を備え、遠位ハウジング部分は、近位ハウジング部分と挿入シャフトの間に置かれる
。遠位ハウジング部分は、挿入シャフト内のカメラ・アセンブリに接続される少なくとも
1つの旋回制御ケーブルの動きを制御する旋回制御器具を備える。近位ハウジング部分は
、電子制御板を内包し、カメラ・アセンブリからのイメージ・データを受け取る。挿入シ
ャフトと遠位ハウジング部の間の第1通り抜けバリアは、少なくとも1つの旋回制御ケー
ブルの通過を許し、第1通り抜けバリアの旋回制御ケーブルの通り抜けは、少なくとも1
つの旋回制御ケーブルの所定の距離での拘束されない遠位の動きおよび近位の動きを許す
ようになされる。遠位ハウジング部分と近位ハウジング部分の間の第2通り抜けバリアは
、カメラ・アセンブリから電子制御板への通信ケーブルの通過を許し、第2通り抜けバリ
アでの通信ケーブルの通過は、ハンドル・アセンブリの遠位ハウジング部分と近位ハウジ
ング部分の間の液体シールを提供するように構成される。遠位ハウジング部分と近位ハウ
ジング部分の間の第2通り抜けバリアは、挿入シャフトの遠位端での照明を提供するよう
になされた光ファイバ束の通過を許し、第2通り抜けバリアでの光ファイバ束の通過は、
ハンドル・アセンブリの遠位ハウジング部分と近位ハウジング部分の間の液体シールを提
供するようになされる。遠位ハウジング部分と近位ハウジング部分の間の第2通り抜けバ
リアは、第1通り抜けバリア、第2通り抜けバリアおよび近位ハウジング部分の末端を通
る遠位挿入シャフトへの、または、遠位挿入シャフトからの液体を通過させるようになさ
れた液体搬送チューブの通過を許す。
一実施の形態では、旋回カメラ・アセンブリは、内視鏡シャフトの挿入末端に収容され
、旋回カメラ・アセンブリは、レンズとイメージ・センサを備え、シャフトの長手軸を実
質的に横切る方向の軸回りに旋回するようになされる。発光体がカメラ・アセンブリに取
り付けられ、発光体は、カメラ・アセンブリがその軸回りに旋回すると、イメージ・セン
サの視野と実質的に一致する照射フィールドに光を放射するようになされる。発光体は、
内視鏡外の源から生成される光を導く、パッシブな発光体であってもよい。発光体は、光
ファイバ材料のようなライトガイド材料で作られてもよい。発光体は、カメラ・アセンブ
リ上の結合機構と協働する取付け機構を含み、発光体をカメラ・アセンブリに固定し易く
する。発光体の少なくとも一つの表面にマスクを適用して、その表面からの発光を抑止し
てもよい。反射コーティングを発光体の少なくとも一つの表面に適用してもよい。発光体
の発光面を粗くしてその表面から発光する光を散乱させてもよい。発光体は、レンズの円
周形状に適合するように曲面形状を有してもよい。発光体は、いくつかの光ファイバから
形成され、または、いくつかの光ファイバと融合されてもよい。光ファイバの端部はレン
ズの隣のカメラ・アセンブリ内の1つもしくは複数の窪みに配置される。発光体は、一緒
に融合された、いくつかの個別の光ファイバから形成されてもよい。発光体は、融合され
ていない柔軟ないくつかの光ファイバを包含する遷移領域を備えてもよく、ここで遷移領
域の少なくとも一部は柔軟ではない。遷移領域は、カメラ・アセンブリの一部に取り付け
られてもよい。
一実施の形態では、カメラ・アセンブリは、イメージ・センサ、レンズ・アセンブリお
よびカメラ・ハウジング上に取り付けられたイメージ・センサから離れたレンズ・アセン
ブリを備えてもよい。カメラ・ハウジングは、内視鏡の挿入シャフトの長手軸を横切る回
転軸を有する旋回ベアリング回りに回転するように構成されてもよい。発光体は、カメラ
・ハウジングに取り付けられ、イメージ・センサの方向に光を放射するように構成されて
もよい。発光体は、柔軟な光ファイバ束の末端部を備えてもよい。発光体は、柔軟な光フ
ァイバ束から成形された、または、柔軟な光ファイバ束と融合された透明固体発光部材を
備えてもよい。カメラ・ハウジングは、プル・ケーブル、プル・ケーブの末端部を案内す
る表面を提供する巻き取り機構を含むカメラ・ハウジング、および、プル・ケーブルの遠
位端を固定するために接触領域を含むカメラ・ハウジングの動作により旋回ベアリング回
りに回転するように構成されてもよい。巻き取り機構は、カメラ・ハウジング上の曲がっ
た窪みを備え、プル・ケーブルの末端部がカメラ・ハウジング内に位置してもよい。
一実施の形態では、カメラ・ハウジングは、プル・ケーブルの動作により、内視鏡の挿
入シャフトの長手軸を横切る回転軸を有する旋回ベアリング回りに回転するようになされ
る。カメラ・ハウジングは、プル・ケーブルの末端部を少なくとも部分的にカメラ・ハウ
ジング上の接続領域まで巻き取るようになされた巻き取り機構を追加で備えてもよく、カ
メラ・ハウジングはプル・ケーブルの遠位端を固定するようになされる。巻き取り機構は
弓形部分と直線部分を含む。弓形部分の弧は、一定の半径で画定される。その半径は、回
転軸から弓形部分の表面へと延在する。巻き取り機構は、プル・ケーブルの末端部を回転
軸回りに約360度まで巻き取るように構成される。プル・ケーブルは、内視鏡のハンド
ル内の制御構造により挿入部分の長手軸に沿って変位される。挿入部分の長手方向に沿っ
た第1方向でのプル・ケーブルの変位は、挿入部分の長手方向に沿った反対の第2方向で
の第2プル・ケーブルの変位を生ずるようになされてもよく、その逆もまた同様である。
カメラ・ハウジングは、第2プル・ケーブル用の連結点を含む。カメラ・ハウジングは、
第2プル・ケーブルの末端部を少なくとも部分的にカメラ・ハウジング上の接続領域まで
巻き取るようになされた第2巻き取り機構を追加で備えてもよく、カメラ・ハウジングは
第2プル・ケーブルの遠位端を固定するようになされる。第2プル・ケーブルは、内視鏡
のハンドル内の制御部材により挿入部分の長手軸に沿って変位される。第2巻き取り機構
は、第2プル・ケーブルの末端部を回転軸回りに約360度まで巻き取るように構成され
る。第2巻き取り機構は弓形部分と直線部分を含む。弓形部分の弧は、一定の半径で画定
される。その半径は、回転軸から弓形部分の表面へと延在する。第1巻き取り機構または
第2巻き取り機構は、カメラ・ハウジング上の曲がった窪みを備え、第2プル・ケーブル
の末端部がカメラ・ハウジング内に位置してもよい。
一実施の形態では、発光体は、柔軟な光ファイバ束から成形された、または、柔軟な光
ファイバ束と融合された透明固体発光部材を備える光ファイバ束から形成される。部分的
に融合された光ファイバの遷移部分が、第1端で発光部材に隣接して、第2端で光ファイ
バ束に隣接する柔軟光ファイバとして形成されてもよい。遷移区分は、発光部材と固定さ
れた角度関係を維持する第1端で柔軟でない成形されたフォームを備え、ここで発光部材
は光ファイバ束に沿って伝達された光を放射するようになされた実質的に平坦な発光面を
有する。発光部材はアクリル系またはポリカーボネート系材料を備えてもよい。発光部材
は、レンズ・アセンブリを少なくとも部分的に取り囲む形状とされ、発光部材の発光面が
レンズ・アセンブリの視野の方向にように向けられる。発光部材は回転するカメラ・アセ
ンブリに取り付けられ、カメラ・アセンブリは、イメージ・センサの反対側にレンズ・ア
センブリを備え、ここでカメラ・アセンブリと発光体は、カメラ・アセンブリに接続され
た旋回シャフト回りに一体に回るように構成される。
一実施の形態では、発光体は以下の工程により光ファイバ束から形成される。すなわち
、光ファイバ束の遠位端の部分を圧縮成形型に置き、その部分をその成形型に置く前、置
いている間または置いた後にその成形型に熱または対応する力またはプラグ部材を適用し
、その力またはプラグ部材を成形型と結合関係に動かし、光ファイバ束の遠位端の部分に
圧力を付与し、その部分を融解して成形型の形状と対応する力またはプラグ部材により定
まる発光体の形状に形成する。成形型は、ケーブルの遷移部分が置かれるファイバ方向付
け機構を備え、遷移部分は発光体の面との関係で固定角度関係を有するように形成されて
もよい。ファイバ方向付け機構は傾斜機構であってもよい。ジャケットまたはヒートシン
クを遷移部分の近位の光ファイバ束の領域に適用してもよい。ジャケットまたはヒートシ
ンクは、光ファイバ束の遠位端の圧縮および加熱の間、遷移部分の近位の光ファイバ束の
帯状の断面形状を維持するのに役立つ。光ファイバ束の一部分の帯状の断面形状は、光フ
ァイバ束の遠位端の圧縮および加熱の間、遷移部分の近位で維持される。帯状の断面形状
は、光ファイバ束の一部分をガイド部材に置くことを備えてもよい。加圧力は、気体圧源
、水圧源、機械的圧力源または手動の圧力源からのものでよい。光ファイバ束はアクリル
系またはポリカーボネート系材料を備える。光ファイバ束の遠位端は、成形型内でマンド
レルにより包み込まれてもよい。冷却後に発光体から漏れ止め(漏れ止め)を外してもよ
い。マスクまたは反射コーティングを発光体の表面に適用してもよい。加熱は、抵抗加熱
要素で行ってもよい。加熱量は、プラグ部材または成形型に付けられた温度センサからの
フィードバック温度に基づき、調節される。発光体は、冷却後の成形型から排出装置を用
いて取り出される。発光体は、冷却され、固化して、続いて力またはプラグ部材が成形型
との結合関係から除かれる。加圧化の部分に隣接し、その近位の光ファイバ束の少なくと
も遷移部分は、積極的に冷却される。このことは、光ファイバ束の少なくとも遷移部分を
横切って空気を吹き付けることを備える。
一実施の形態では、レンズ・アセンブリは、イメージ・センサに関してカメラを水環境
で使用するように組み立てるプロセスで配置され、レンズ・アセンブリは、外側光学面と
、センサに面している反対側光学面を有し、レンズ・アセンブリは、以下の工程のより配
置される。すなわち、レンズ・アセンブリを、所定の厚みを有するプレートの第1表面と
、プレートの反対側の第2表面と、レンズ要素の外側光学面が挿入される開口部に置き、
レンズ要素の外側光学面がプレートの全厚みを貫通しないようにレンズ要素を開口部に挿
入し、レンズ・アセンブリの外面とプレートの第2表面により形成される面との間に空隙
を残し、プレートの第1表面とプレートの第1表面上方のレンズ・アセンブリの外周との
間にシールを適用し、毛細管現象により空隙に液体を加え、その液体は空隙を完全に満た
し、プレートの第2表面に透明カバーを掛け、センサとセンサに面しているレンズ・アセ
ンブリの光学面の間の距離を調節してセンサに接続される表示画面上の画像の焦点を合わ
せ、ここで画像源はプレートの第2表面から所定の距離に置かれる。プレートは、スライ
ドグラスを備えてもよい。開口部は約1mmから約3mmの直径を有するのがよい。
一実施の形態では、内視鏡は、患者の解剖領域に挿入される遠位挿入端を含むシャフト
を有する。シャフトは内部空間を画定し、遠位挿入端は、シャフトの内部空間を解剖領域
と流体接続する開口を有し、シャフトは解剖領域内に挿入される。内視鏡は、挿入末端で
、あるいはその近くで、シャフトの内部空間内に電子イメージ・センサを含んでもよい。
イメージ・センサは、開口に関連して、シャフトが挿入される解剖領域の遮るもののない
視野を有するようになされる。開口は、朝顔形(embrasured)でもよい。保護機構が開口
上に位置し、開口を部分的に覆ってもよい。保護機構はケージを備えてもよい。開口の近
くのシャフトの壁は、イメージ・センサの隣に長手スリット開口を備えてもよい。そのス
リット開口の幅は、スリット開口がイメージ・センサの位置の近位の方向に延びるにつれ
て広くなってもよい。イメージ・センサは、カメラ・アセンブリに取り付けられてもよい
。カメラ・アセンブリは、旋回軸回りに旋回するように構成されてもよい。遠位端の開口
とスリット開口は、カメラ・アセンブリが内視鏡シャフトに関して約0度から約120度
に旋回すると、カメラ・アセンブリのイメージ・センサに遮るもののない視野を提供する
ように構成される。カメラ・アセンブリは、イメージ・センサの反対側にレンズ・アセン
ブリを備えてもよい。そして、レンズ・アセンブリは、レンズ・アセンブリの外表面から
離れた光学的に透明な窓を備え、その窓とレンズ・アセンブリの外表面との間に気体また
は空気の空間を気密に提供する。
これらのおよび他の態様は、図面を参照し、以下の本開示の種々の実施の形態の詳細な
説明より、より明らかになるであろう。
図1は、内視鏡の2つのコンポーネントのハンドル設計の図解である。 図2は、図1の図解の追加的機構を示す。 図3は、内視鏡の例示的側面図を示す。 図4は、内視鏡のハンドル近位部分の例の分解図を示す。 図5は、内視鏡のハンドル近位部分の別の例の分解図を示す。 図6は、内視鏡のハンドル遠位部分の例の上面斜視図を示す。 図7は、内視鏡のハンドル遠位部分と回転検知アセンブリの例の分解組立図を示す。 図8は、例示的内視鏡の部分組立図を示す。 図9は、有用コンポーネントがハンドルから内視鏡の導管へ通ることができるようにする通り抜けバリアの図解である。 図10は、通り抜けバリアとして役立つ内側鞘マウントの例の分解組立図である。 図11は、旋回制御構造の例の分解組立図である。 図12は、シール部材の例の斜視図である。 図13は、組み立て位置にある内側鞘マウント、旋回制御構造およびシール部材を有する例示的内視鏡の部分組立図である。 図14は、外側鞘マウントの斜視図である。 図15は、内視鏡のクローズアップ部分図であり、内側鞘マウント、内側鞘および外側鞘が組み立て位置にある。 図16は、内側鞘から分離されたカメラ・アセンブリ・マウントの例を示す。 図17は、内側鞘の一部分としてのカメラ・アセンブリ・マウントの別の例を示す。 図18は、図17の線18−18で見た例示のカメラ・アセンブリ・マウントと内側鞘の断面図を示す。 図19は、カメラ・アセンブリ、外側鞘の一部分およびカメラ・アセンブリ・マウントの一部分の例を示す。 図20は、カメラ・アセンブリ、外側鞘の一部分およびカメラ・アセンブリ・マウントの一部分の別の例を示す。 図21は、カメラ・アセンブリ、外側鞘の一部分およびカメラ・アセンブリ・マウントの一部分の別の例を示す。 図22は、カメラ・アセンブリの斜視図を示す。 図23は、カメラ・アセンブリと、明確にするためにカメラ・アセンブリ・マウントの壁を取り除いたカメラ・アセンブリ・マウントの側面図を示す。 図24は、別の例示のカメラ・アセンブリと、明確にするためにカメラ・アセンブリ・マウントの壁を取り除いたカメラ・アセンブリ・マウントの側面図を示す。 図25は、別の例示のカメラ・アセンブリと、明確にするためにカメラ・アセンブリ・マウントの壁を取り除いたカメラ・アセンブリ・マウントの側面図を示す。 図26は、別のカメラ・アセンブリのある可能な回転位置を示す。 図27は、別のカメラ・アセンブリのある可能な回転位置を示す。 図28は、別のカメラ・アセンブリのある可能な回転位置を示す。 図29は、別のカメラ・アセンブリのある可能な回転位置を示す。 図30は、別のカメラ・アセンブリのある可能な回転位置を示す。 図31は、例示のカメラ・アセンブリを示す。 図32は、光ファイバ束と電子フレキシブルケーブルが接続された例示のカメラ・アセンブリを示す。 図33は、例示のカメラ・アセンブリとカメラ・アセンブリ・マウントの上面図を示す。 図34は、カメラ・アセンブリと柔軟な光ファイバ束またはリボンの斜視図を示す。 図35は、頑丈なカメラ・ハウジングと発光機構を有するカメラ・アセンブリの斜視図を示す。 図36は、図35のカメラ・アセンブリの側面図を示す。 図37は、柔軟な光ファイバ束またはリボンの例を示す。 図38は、図37の柔軟な光ファイバ・リボンの側面図を示す。 図39は、光投射要素の例の斜視図を示す。 図40は、光投射要素の別の例の斜視図を示す。 図41は、光投射要素の別の例の斜視図を示す。 図42は、図41に示す光投射要素の底面斜視図を示す。 図43は、図41の線43−43で見た図41および図42に示す光投射要素の断面図を示す。 図44は、図41の線44−44で見た図41および図42に示す光投射要素の断面図を示す。 図45は、図41の線45−45で見た図41および図42に示す光投射要素の断面図を示す。 図46は、図41の光投射要素が取り付けられるカメラ・アセンブリの上面斜視図を示す。 図47は、柔軟なリボンに含まれるいくつかの照明ファイバの上面図を示す。 図48は、柔軟なリボンのいくつかの照明ファイバの上面図で、リボンの一端は輪を作る。 図49は、光投射要素に形成された柔軟なリボンの輪を作った端部の側面図である。 図50は、完全に形成された光投射要素と一緒の柔軟なリボンの上面図である。 図51は、光投射要素を形成するのに用いられる器具の図解を示す。 図52は、光投射要素を形成するのに用いられる器具の例示の実施の形態を示す。 図53は、光投射要素を形成するのに用いられる器具の例示の実施の形態を示す。 図54は、光投射要素を作成するのに用いられる2つの反対側の型の実施の形態を示す。 図55は、光投射要素を作成するのに用いられる器具の実施の形態を示す。 図56は、光投射要素を作成するのに用いられる器具の実施の形態を示す。 図57は、光投射要素を作成するのに用いられる型の実施の形態を示す。 図58は、光投射要素を作成するのに用いられる型の実施の形態を示す。 図59は、光投射要素を作成するのに用いられる例示の器具と、その器具から作られる光投射要素の実施形態を示す。 図60は、図59の線60−60で見た図59の器具の断面図を示す。 図61は、図22の線61−61で見た例示のカメラ・アセンブリの断面図を示す。 図62は、図32の線62−62で見た例示のカメラ・アセンブリの断面図を示す。 図63は、図32の線62−62で見た例示のカメラ・アセンブリの断面図を示す。 図64は、例示のレンズ・アセンブリの斜視図を示す。 図65は、図64の線65−65で見た例示のレンズ・アセンブリの断面図を示す。 図66は、例示のレンズ・アセンブリの斜視図を示す。 図67は、図66の線67−67で見た例示のレンズ・アセンブリの断面図を示す。 図68は、例示のレンズ・アセンブリの斜視図を示す。 図69は、図68の線69−69で見た例示のレンズ・アセンブリの断面図を示す。 図70は、例示のレンズ・アセンブリの斜視図を示す。 図71は、図70の線71−71で見た例示のレンズ・アセンブリの断面図を示す。 図72は、例示の固定具の一部の上面図を示し、固定具は光学素子とイメージ・センサの適切な空間配置を決定するのに用いられる大きな器具内に置かれる。 図73は、光学素子を意図した作動媒体内に封じ込めるプロセスを概念的に示す。 図74は、光学素子を意図した作動媒体内に封じ込めるプロセスを概念的に示す。 図75は、光学素子を意図した作動媒体内に封じ込めるプロセスを概念的に示す。 図76は、光学素子の画像面中にセンサを整列するプロセスを概念的に示す。 図77は、例示のイメージ・センサとレンズ・アセンブリを図示し、それらはレンズ・アセンブリの画像面がイメージ・センサと整列しないように互いに離されている。 図78は、例示のイメージ・センサを図示し、整列した後に例示のレンズ・アセンブリに装着されている。 図79は、光学素子とイメージ・センサの適切な空間配置を決定するのに用いられる例示の器具の斜視図である。 図80は、図79に図示する器具の一部の斜視図である。 図81は、完成した固定具を組み立て、固定具を大きな器具内に置くのに用いられる例示のプロセスを図示する。 図83は、完成した固定具を組み立て、固定具を大きな器具内に置くのに用いられる例示のプロセスを図示する。 図83は、完成した固定具を組み立て、固定具を大きな器具内に置くのに用いられる例示のプロセスを図示する。 図84は、完成した固定具を組み立て、固定具を大きな器具内に置くのに用いられる例示のプロセスを図示する。 図85は、組み立てられた位置でのハンドル・プリント基板、電力/HDMIケーブル、照明ファイバおよび洗浄ラインを有する内視鏡の部分組立図である。 図86は、例示の画像処理システムのブロック図である。 図87は、回転検知アセンブリからの入力を用いてどのように画像を正しい位置に戻すかを説明する例示の図である。
本書で用いられる用語「内視鏡」と「関節鏡」は、同じ意味で用いられ、最も広い解釈
が与えられて、それぞれの用語は、目視検査、診断および/または処置あるいは修理の目
的で、それでなければアクセスしにくい空間へ挿入される細長い部分を有する道具を意味
する。医学や獣医学診療の分野では、そのような空間は、体腔、関節腔、組織平面あるい
は他の身体構造を含む。その道具は、多くの非医療用途(たとえば、工業)で用いられて
もよく、その用途では、内視鏡の挿入部分の直径は最小とされ、あるいは、内視鏡が作動
する空間が制限され能動的柔軟遠位部の使用を許容できない。
内視鏡10の2つのコンポーネントのハンドル設計を図1に示す。例示的内視鏡10は
、ハンドル近位部分16とハンドル遠位部分30を含む。ハンドル近位部分16はハウジ
ングであってもよい。図示されるように、ハンドル遠位部分30は、ハンドル近位部分1
6内に少なくとも部分的に延在する。ハンドル遠位部分30とハンドル近位部分16は相
対的に回転してもよい。いくつかの実施形態では、ユーザは、指でハンドル近位部分16
を握りながらハンドル遠位部分30を回転する。内視鏡10は、回転検知アセンブリ、流
体導管、照明、画像装置またはカメラ・アセンブリ、画像装置用旋回制御などのような、
しかしこれらに限定されることはない、多くの機構を有してもよい。
内視鏡10の追加の機構が図2に示される。内視鏡10は、ハンドル近位部分16とハ
ンドル遠位部分30を含む。この例では、挿入シャフトまたは部分14の少なくとも一部
は、ハンドル遠位部分30に固定され、ハンドル遠位部分30と共に動く。ハンドル遠位
部分30は、ハンドル突起またはフィン36を含み、ハンドル近位部分16に対してハン
ドル遠位部分30を回転させ易くするためにユーザが押す表面を提供する。いくつかの実
施の形態では、ハンドル遠位部分がユーザの指の1つを用いて回転されている間、ユーザ
の手がハンドル近位部分16を動かないように握る。
いくつかの実施の形態では、ハンドル近位部分16とハンドル遠位部分30の1つまた
は両方が、内視鏡10の他のコンポーネントのハウジングとして機能し、または、支持構
造を提供する。図2に示される内視鏡10は、回転検知アセンブリ150を含む。回転検
知アセンブリ150は、ハンドル近位部分16に対するハンドル遠位部分30の回転を監
視する。いくつかの実施の形態では、回転検知アセンブリ150は、ハンドル近位部分1
6に関して静止したコンポーネントとハンドル遠位部分30に関して静止したコンポーネ
ントを含む。たとえば、回転検知アセンブリ150は、ポテンショメータとキー付きシャ
フトを含む。ポテンショメータは、例えばハンドル近位部分16の内部ハウジングを備え
る支持部材に取り付けられる。あるいは、ハンドル遠位部分30が、回転検知アセンブリ
150の少なくとも1つのコンポーネント(例えば、図7の回転センサ・ホルダ)を取り
付ける支持部材を備えてもよい。いずれの場合でも、回転検知アセンブリの回転コンポー
ネントまたは並進運動コンポーネントは、ハンドル近位部分16に対するハンドル遠位部
分30の回転の度合いに比例して動くようになされる。
内視鏡(または、例えば関節鏡)10の例示の実施の形態を図3に示す。内視鏡10は
、種々の内視鏡治療、とりわけ関節鏡検査、で用いられる。図示のように、内視鏡10は
、ハンドル12と挿入部分またはシャフト14を含み、シャフト14は、挿入部分14は
、1つ以上の作動部材、電気/通信ケーブル、照明または光伝達ケーブルおよび/または
流体経路が置かれる細長い中空シャフトを備える。図示のように、一実施の形態では、ハ
ンドル12は、おおよそ円筒形で、丸みのある形状である。挿入部分14は、おおよそ円
筒形形状で、長手軸方向に延びている。一実施の形態では、挿入部分14は、剛直で、比
較的まっすぐでもよい。他の実施の形態では、挿入部分14は、曲線を描くように曲げら
れても、あるいは、その全長の少なくとも一部で角度を持って曲げられてもよい。さらに
別の実施の形態では、挿入部分14は、半剛直な展性のある材料を備え、曲げられて所望
の形状に維持されてもよい。挿入部分14の直径は、ハンドル12の直径よりかなり小さ
い。いくつかの実施の形態では、ハンドル12の直径は、おおよそ5.5mm以下である
。内視鏡10の挿入部分14は、ハンドル12の長さとほぼ同じ長さである。代替の実施
の形態では、ハンドル12と挿入部分14の長さと形状は、かなり異なってもよい。
挿入部分14の少なくとも一部は、ハンドル12から取り外せるのが良い。そのような
実施の形態では、挿入部分14または挿入部分14の取り外し部は、摩擦嵌め、スナップ
嵌め、ねじ結合、 バヨネット・マウント等を含むが、これらには限定されない種々の手
段のいずれかによりハンドル12に結合される。いくつかの実施の形態では、挿入部分1
4は使い捨てコンポーネントであり、ハンドル12は再利用可能なコンポーネントであっ
てもよい。挿入部分14が使い捨てである実施の形態では、挿入部分14は使用後に廃棄
される。他の実施の形態では、挿入部分14は、使用後にオートクレーブ処理、浸漬溶液
あるいは他の適切な消毒処理により消毒する。好適な実施の形態では、ハンドル12と挿
入部分14の両方が使い捨てであり、使用後に廃棄され、消毒処理と機器の必要性と費用
を未然に防止できる(エチレンオキサイド、放射線等によるたとえば製造、組み立てある
いは装置のパッキング中の使用前消毒は別として)。加えて、内視鏡10のハンドル12
と挿入部分14を使い捨てにすることにより、繰り返しの使用や洗浄の結果生ずる機能や
信頼性の劣化がない。内視鏡10全体を使い捨てにすることは別の利点を有し、そのうち
のいくつかを以下に説明する。
好ましくは、使い捨て内視鏡10は、特に使用された道具の消毒がその機能を劣化させ
るような場合に、その再利用を防止する手段を備えている。たとえば、内視鏡10は、内
視鏡10が操作性と画像の表示のために接続されなければならないベース・ユニット内の
プロセッサで認識される識別コードを記憶するメモリ・チップを含む。接続には、ベース
・ユニットのコントローラと内視鏡10のメモリ・チップ間の有線の通信、あるいは、た
とえば内視鏡10に取り付けられるRFID装置を用いた無線の通信が含まれる。(たと
えば、BluetoothやWiFiなどの他のタイプの無線の通信も使用できる。)一
実施の形態では、ベース・ユニットは、最初の使用において、内視鏡10のメモリ装置を
エンコードするようにプログラムされ、内視鏡10が後でベース・ユニットに再接続され
たときにはいつでも、内視鏡10が以前に使われたことを示すコードを読んで確認するよ
うにプログラムされてもよい。「使用された」内視鏡10であるとの確認により、コント
ローラは、内視鏡10とベース・ユニット間の電子的通信および画像通信を防止するよう
にプログラムされる。そのコードと通信は、システムのセキュリティを強化するために暗
号化されてもよい。あるいは、内視鏡10は、内視鏡10を使用後に使用不可能な状態に
する無効化機構をそのソフトウェアに含んでもよい。
図3に示すように、内視鏡10のハンドル12は、いくつかの異なる機構を含む。ハン
ドル12は、ハンドル近位部分16を含む。ハンドル近位部分16は、図3に示されるよ
うに、比較的滑らかである。ハンドル近位部分16は、1つ以上の窪んだ部分を備えても
よい。ハンドル近位部分16は、いくつかの人間工学的特性を含むように輪郭を付けられ
る。いくつかの実施の形態では、ハンドル近位部分16の少なくとも一部は、滑らかな表
面を有しておらず、ギザギザのある、うねのある、粗くされた、ハチの巣状等の構造、お
よび/または、操作中に内視鏡10をつかみ易くするゴム引きした、または、弾性的な表
面層を含んでもよい。例示の実施の形態では、ハンドル近位部分16には、いくつかの指
溝18が形成される。いくつかの実施の形態では、ハンドル近位部分16は、柔らかい手
触りを有し、あるいは握るのに快適な材料(たとえば、ゴムや他の弾性材)で作られる。
いくつかの実施の形態では、ピストルの握りのような機構(不図示)が、ハンドル近位部
分16の一部として含まれる。
図3に示すように、ハンドル近位部分16は2つ分かれる部分に分けられる。図3のハ
ンドル近位部分16は、上ハンドル部分20と下ハンドル部分22を含む。ハンドル近位
部分16の上ハンドル部分20と下ハンドル部分22は、2つの分かれる部分として製造
され、接着剤、ねじ、スナップ嵌め等の適切な手段で一体に結合される。図示されるよう
に、上ハンドル部分20は滑らかで、下ハンドル部分22とは異なった形状に輪郭を付け
られる。このことは、ユーザが、手触りにより素早く簡単に内視鏡10の方向を判断する
のを助ける。いくつかの実施の形態では、上ハンドル部分20と下ハンドル部分22は、
異なった手触りを有する表面素材(たとえば、金属とプラスチック、金属と弾性体、滑ら
かとザラザラした、など)を備えてもよい。
内視鏡10のハンドル12はまた、ハンドル遠位部分30を含む。図3に示すように、
ハンドル遠位部分30は、ハンドル近位部分16から挿入部分14にむけて延在する。ハ
ンドル遠位部分30は、その直径がハンドル近位部分16より小さい。図示されるように
、ハンドル遠位部分30は、その長さがハンドル近位部分16より長いが、別の実施の形
態では、ハンドル遠位部分30とハンドル近位部分16の相対的寸法は異なっている。
ハンドル遠位部分30の少なくとも一部に、図3に示すように摘み用ざらつきがあって
もよい。図3に示す例示の実施の形態では、摘み用ざらつきは、一連のらせん状のうね3
2である。別の実施の形態では、らせん状ではないうね、こぶ、突起、溝、ハチの巣状の
あるいは他の形状のギザギザや凹凸等の他の摘み用ざらつきを用いる。図示されるように
、例示の実施の形態のらせん状のうね32は、ハンドル遠位部分30の外周のほとんどを
取り囲む。ハンドル遠位部分30の摘み用ざらつきを含むいくつかの実施の形態では、摘
み用ざらつきは、ハンドル遠位部分30の連続する部分としては形成されない。そのよう
な実施の形態では、摘み用ざらつきに貼り付けた「外皮」またはスリーブでもよい。摘み
用ざらつきの外皮は、接着剤、スナップ嵌め、種々の留め具、オーバーモールド等のいか
なる適切な手段(これらには限定されない)で、ハンドル遠位部分30に結合されてもよ
い。いくつかの実施の形態では、摘み用ざらつきの外皮は、ハンドル遠位部分30とは異
なる素材で作られてもよい。たとえば、摘み用ざらつきの外皮は、よりやわらかく、弾性
的な、あるいはゴムのような素材で、ハンドル遠位部分30の素材より握ったときに快適
で滑りにくい。
例示の実施の形態では、ハンドル遠位部分30は、ハンドル遠位部分30の頂部から隆
起した高くなったハンドル部34を含む。この例では、高くなったハンドル部34は、ハ
ンドル遠位部分30の他の部分から鋭く隆起してはいない。むしろ、高くなったハンドル
部34は、ハンドル遠位部分30の他の部分から緩やかに曲がり上がるように構成されて
いる。この例では、らせん状のうね32は、高くなったハンドル部34の頂部にまで延び
てはいない。高くなったハンドル部34の更なる機構をさらに詳細に以下に説明する。
一態様では、ハンドル・フィン36が、ハンドル遠位部分30の底部から隆起してもよ
い。この例では、ハンドル・フィン36は、ハンドル遠位部分30の他の部分から鋭く隆
起してはいない。むしろ、ハンドル・フィン36は、内視鏡10の内部または従属位置に
向けてハンドル遠位部分30の他の部分から緩やかに曲がり離れるように構成されている
。らせん状のうね32は、ハンドル・フィン36の底部にまで延在しないことが好ましい
。他の実施の形態では、高くなったハンドル部34がハンドル遠位部分30の別の側から
隆起するようになされ、ハンドル・フィン36がハンドル遠位部分30の頂部から隆起す
るように構成される。ハンドル・フィン36は、医師にはすでになじみ深い内視鏡の種々
のケーブルや洗浄液などの入口位置を模倣するように配置される。このことは、そのよう
な入口が、回転し易くするために押す表面として、また方向目印としてよく用いられるの
で、好ましい。ハンドル・フィン36の更なる機構をさらに詳細に以下に説明する。
図4および図5は、図3に示すハンドル近位部分16の上ハンドル部分20と下ハンド
ル部分22の例示の実施の形態を示す。上ハンドル部分20と下ハンドル部分22は、結
合を解かれた、または分解した、図で示される。ハンドル近位部分16は中空で、組み立
てられると貝のような構造を形成する。下ハンドル部分22は、下ハンドル部分22の上
面46からある距離で下部分内面42の周囲を包むレッジ40を含む。図示のように、下
ハンドル部分22の上面46に実質的に直交する角度で配置された曲面のまたはU字型切
り込み44が下ハンドル部分22にある。2つのペグ突起47が、下ハンドル部分22の
後ろ側の近くに含まれる。ペグ突起47は、わずかにレッジ40の上方まで延在し、レッ
ジ40の上面におおよそ直交する角度になされる。
図4および図5に示されるように、上ハンドル部分20の一部は、ハンドル近位部分1
6が組み立てられたときに下ハンドル部分22に重なるような寸法となされる。重なり部
分48は、図4および図5に示すように上ハンドル部分外表面50から入り込まれる。重
なり部分48の高さは、下ハンドル部分22のレッジ40の頂部と下ハンドル部分22の
上面46の間の距離とほぼ同じか、わずかに大きくなるように、選定される。このような
実施の形態では、完全に組み立てられると、上ハンドル部分20の底面52(組み立てら
れたときの方向による)は、下ハンドル部分22のレッジ40の頂部に接する。このよう
な実施の形態ではさらに、上ハンドル部分外表面50と下ハンドル部分外表面54は、互
いに同一面となり、その2つの間にほとんどギャップのないほぼ連続した表面を形成する
。いくつかの実施の形態では、上ハンドル部分外表面50と下ハンドル部分外表面54の
間に小さなギャップがあってもよい(図3に示される小さなギャップ)。
図示されるように、上ハンドル部分20は、下ハンドル部分22のペグ突起47に対応
するように形作られ配置されたペグ切り込み59を含む。上ハンドル部分20は、上ハン
ドル部分20の根元または近位部分に曲面切り込み58を含む。図示されるように、曲面
切り込み58は、上ハンドル部分20の底面52(組み立てられたときの方向による)に
実質的に直交する角度で上ハンドル部分20中に窪む。ハンドル近位部分16が組み立て
られると、下ハンドル部分22の曲がったまたはU字型切り込み44と上ハンドル部分2
0の曲面切り込み58は実質的に円形のまたは卵形のハンドル空隙または開口60を一緒
に形成し、ハンドル空隙または開口60については以下にさらに説明する。本書で用いる
用語「切り込み」、「切欠き」などの使用は、材料が切ることにより物理的に取り除かれ
たこと、または、材料が取り除かれるプロセスを意味するものと解釈されるべきではない
ことが理解されよう。いくつかの実施の形態では、曲がったまたはU字型切り込み44と
曲面切り込み58は、物理的に材料を取り除くことなく製造中に形成される。
図4に示すように、下ハンドル部分22は、シャフト支持部材63を含む。図4のシャ
フト支持部材63は、曲がったまたは半円部を有し、半円部は図5の歯付き突起62の位
置にほぼ対応する。シャフト支持部材63はまた、支柱を含む。支柱は、支柱の両側の半
円部にほぼ90°で離れる、半円部の中点から直交方向に突き出る。シャフト支持部分6
5は、シャフト支持部材63の支柱の頂部からハンドル近位部分16の遠位端に向けて直
交方向に突き出る。シャフト支持部分65は、センサ・ギア・シャフト120(図7参照
)の一部が取り付けられる窪みを含む。シャフト支持部材63の支柱は、ハンドル近位部
分16が完全に組み立てられたとき、ほぼ半円部の半径の長さである。シャフト支持部材
63、歯付き突起62および歯付き突起64を以下にさらに説明する。
図5に示すように、下ハンドル部分22は、その代わりにまたはオプションとして、曲
がった歯付き突起62を含んでもよい。曲がった歯付き突起62は、上ハンドル部分20
に含まれる類似の歯付き突起64と合わせられる。歯付き突起62と歯付き突起64は、
ハンドル近位部分16が完全に組み立てられると、互いに整列し、環状のまたは内側リン
グ・ギアを形成するように配置される。
図4および図5に示されるように、曲がったまたはU字型切り込み44の反対側の下ハ
ンドル部分22の面と曲面切り込み58の反対側のハンドル遠位部分20の面は、半円開
口または空隙70を含む。曲がったまたはU字型の経路72は、図4および図5に示すよ
うに各半円空隙70の弧全体に沿って半円空隙70の縁にへこむ。
図3の例示のハンドル遠位部分30を、ハンドル12のその他の部分から分離して図6
に示す。図6は、ハンドル遠位部分30を実質的上面からの斜視図で示す。図示されるよ
うに、上記に詳述したらせん状のうね32と前面の高くなったハンドル部34が、ハンド
ル遠位部分30に見える。ハンドル遠位部分30の中央鉛直面を下がるシームにより示さ
れるように、ハンドル遠位部分30は2つ以上の分かれる部分(例示の実施の形態では、
30aと30b)で構成され、それらは、例えばスナップ嵌め、接着剤および/またはね
じのような適切な手段または適切な手段の組合せにより一体になされる。
図6のハンドル遠位部分30は、さらに図3には示されない部分を含む。内視鏡10が
、図3のように、組み立てられると、ハンドル遠位部分30の一部は、ハンドル近位部分
16内に収容される。たとえば、収容されたハンドル電子部分80は、外側ハンドル遠位
部分82(これは、図3と図6の両方で見える)から近位に突き出る。収容されたハンド
ル電子部分80を以下にさらに説明する。
収容されたハンドル電子部分80と外側ハンドル遠位部分82の間には、小径わたり8
4がある。図示されるように、小径わたり84は、小径わたり84の外表面にへこむ丸ま
った溝86を含んでもよい。いくつかの実施の形態では、完全に組み立てられると、ハン
ドル遠位部分30の小径わたり84は、ハンドル近位部分16の半円空隙70内に配置さ
れる。小径わたり84の丸まった溝86と半円空隙70の曲がったまたはU字型の経路7
2は、互いに整列される。このことにより、ハンドル遠位部分30とハンドル近位部分1
6は、内視鏡10が使われると相対的に回転できる。オプションとして、ボールベアリン
グ(不図示)や他のタイプのベアリングが、ハンドル遠位部分30の小径わたり84の丸
まった溝86およびハンドル近位部分16の半円空隙70のU字型の経路72に沿って通
る。好適な実施の形態では、ハンドル遠位部分30の小径わたり84の丸まった溝86に
Oリング(不図示)が置かれる。Oリング(不図示)は、ハンドル近位部分16とハンド
ル遠位部分30の間のダイナミックシールとして機能する。そのような実施の形態では、
ハンドル近位部分16とハンドル遠位部分30は、ハンドル近位部分16の内部を液体か
らシールしながら、互いに相対的に回転する。
ハンドル・フィン36または他の隆起物は、ハンドル近位部分16とハンドル遠位部分
30が相対的に回転すると、ユーザ用の方向目印としての機能を果たす。方向は、目視ま
たは手触りにより確認される。いくつかの実施の形態では、ハンドル・フィン36上の摘
み用ざらつきは、ハンドル遠位部分30のその他の部分のらせん状のうね32と異なって
、手触りによる方向確認を容易にできるようにする。
図6に示すように、高くなったハンドル部34は、ボタン90を含む。いくつかの実施
ン形態では、高くなったハンドル部34は、複数のボタン90を含み、あるいは全くボタ
ンを含まない。ボタン90は、ハンドル遠位部分30のどこに、または、ハンドル12上
のどこに、置かれてもよい。いくつかの実施の形態では、高くなったハンドル部34は1
つのボタン90を含み、1つ以上の追加のボタン90はハンドル12のどこかに置かれる
。ボタン90には機能が割り当てられる。いくつかの実施の形態では、ボタン90には複
数の機能が割り当てられ、ユーザの種々の操作により起動される。いくつかの実施の形態
では、少なくとも1つのボタン90は、外部ハンドル部分82に関してシールされ、液体
の浸入を抑止する。
ボタン90は、撮像ボタンであってもよい。そのような実施の形態では、ユーザがボタ
ン90を押すことにより、写真が内視鏡10により記録される。いくつかの実施の形態で
は、ユーザは、ボタン90をダブルタップし、ボタン90を押し続けるなどして、内視鏡
10にビデオの記録を始めさせる。ビデオの記録を止めるには、ユーザは、ボタン90を
ダブルタップし、ボタン90を押し続けるなどする。いくつかの実施の形態では、ビデオ
の記録を止めるのに、ユーザは、ボタン90を押すだけでよい。いくつかの実施の形態で
は、内視鏡10がビデオを記録している間にユーザがボタン90を1回押すことにより、
ビデオの記録を中断することなく静止画像が記録される。
高くなったハンドル部34はさらに、スライドボタン窪み92を含んでもよい。図6に
示すように、スライドボタン窪み92は、スライドボタンまたは指先接触98(図13参
照)を、横方向への動きは拘束しながら、前後へ動けるように配置される。スライドボタ
ンは、いくつかの実施の形態での旋回制御または旋回制御構造100(例えば、図13参
照)の一部であってもよい。いくつかの実施の形態では、図6に示される例示の実施の形
態を含めて、スライドボタン窪み92はわずかに曲がって、スライドボタン窪み92がそ
の中にあるハンドルのその部分の形状と適合する。
図6に示すように、スライドボタン窪み92は、スライドボタンの対応する要素と係合
できるいくつかの突起または窪み94を含み、ユーザがスライドボタンを前後に動かした
ときに一連の不連続で明確な止まりを提供する。いくつかの実施の形態は突起94を含ま
ない。いくつかの実施の形態では、ユーザが対話する旋回制御構造100(図11参照)
の一部は、高くなったハンドル部34のスライドボタン窪み92に置かれた旋回制御構造
ノッチ96(図13参照)を通って突き出る。図6の例示の実施の形態では、旋回制御構
造100のそのような部分は、指先接触98を含む。図示されるように、指先接触98は
、人間工学的理由により、傾斜した輪郭を有する。旋回制御構造100をさらに以下に説
明する。
図7は、付属の挿入部分14を取り除いた例示のハンドル遠位部分30のより詳細な図
解を示す。例示の回転検知アセンブリ150も図7に示される。図示されるように、ハン
ドル遠位部分30は、2つの分かれる部分30a、30bとして製造される。例示の実施
の形態では、ハンドル遠位部分30の2つの分かれる部分30a、30bはいくつかのね
じ穴102を含み、ねじ穴102はねじ切りされている。ねじ(不図示)または他の適切
な留め具を用いてハンドル遠位部分30の2つの分かれる部分30a、30bを一体に連
結する。いくつかの実施の形態では、2つの分かれる部分30a、30bは、スナップ嵌
め、超音波溶接、接着剤等で一体に連結される。
いくつかの実施の形態では、ハンドル遠位部分30の2つの分かれる部分30a、30
bの1つはペグ状の突起104を含み、ペグ状の突起104は2つの分かれる部分30a
、30bの他方の相補的ペグ受け入れ空洞106に収まる。このことは、2つの分かれる
部分30a、30bを整列および/または一体に連結するのを補助する。図7に示す実施
の形態を含め、いくつかの実施の形態では、外側ハンドル遠位部分82は本質的に中空で
ある。いくつかの実施の形態では、外側ハンドル遠位部分82の中空部は、流体に対して
シールされない。図7に示す例示の実施の形態では、ドレーン通路108が、たとえばハ
ンドル・フィン36に含まれる。ドレーン通路108は、外側ハンドル遠位部分82の中
空部に入った液体が容易に排出されるようにする。別の実施の形態では、追加のおよび/
または異なるドレーン配置が含まれてもよい。
ハンドル遠位部分30は、図7に示すような回転センサ・ホルダ110を含んでもよい
。回転センサ・ホルダ110は、内視鏡10が完全に組み立てられると、回転検知アセン
ブリ150を保持する。図示されるように、回転検知アセンブリ150は、前進ギア11
2を含む。前進ギア112は、前進ギア・シャフト114回りに配置される。、図7に示
すように、分配ギア116も前進ギア・シャフト114に置かれ、前進ギア112の回転
により分配ギア116もまた回転する。分配ギア116は、センサ・ギア・シャフト12
0に配置されたセンサ・シャフト・ギア118とかみ合う。前進ギア112が回転すると
、センサ・シャフト・ギア118とセンサ・ギア・シャフト120も回転する。ギア・ア
センブリの使用により、付属のポテンショメータ122をハンドル遠位部分30の中央の
回転軸から芯のずれた位置に置くことができ、他の内部構造(例えば、洗浄液導管、光フ
ァイバ束、電子フレキシブルケーブル、あるいは他の電子コンポーネント)を中央に置く
ことができるという利点がある。
図7の例示の実施の形態のように、センサ・ギア・シャフト120は、キー溝を付けた
すなわちキー付き部(例えば、D字型の)を含んでもよい。キー付き部は、1つまたは複
数のポテンショメータ122と動作可能に係合する。図7に示す例示の実施の形態には、
2つの回転ポテンショメータ122がある。ポテンショメータ122は、図85を参照し
て説明するように、取り付け要素またはハンドルのプリント基板の一部に取り付けられ、
そうでなければ接続される。各ポテンショメータ122は、センサ・ギア・シャフト12
0の対応するキー付き部がかみ合うキー付き空隙(たとえばD字型)を含む。センサ・ギ
ア・シャフト120が回転すると、ポテンショメータ122の電気抵抗が比例して変化す
る。抵抗値はセンサ・ギア・シャフト120の回転量に応じて予測通りに変化するので、
計測したポテンショメータ122の抵抗値は、ハンドル近位部分16とハンドル遠位部分
30(および延長線上で挿入部分14)の間に生ずる回転量を求めるのに使われる。
いくつかの実施の形態では、各ポテンショメータ122のハウジングは、収容されたハ
ンドル電子部分80(またはハンドル遠位部分30に付属する他の要素)の要素に取り付
けられ、よって、ポテンショメータ122のシャフトまたは回転ハブがハンドル近位部分
16に接続されているのに、ハンドル遠位部分30(および延長線上で挿入部分14)に
対して固定される。他の実施の形態では、ポテンショメータ122のハウジングは、その
シャフトまたは回転ハブがハンドル遠位部分30の要素またはハンドル電子部分80に接
続されているのに、ハンドル近位部分16に対して固定される。
図7の例示の実施の形態は、一緒に重ねられた2つのポテンショメータ122を含み、
互いに回転軸がオフセットされている。別の実施の形態では、ポテンショメータ122は
互いに離れるが、共通の回転軸を共有する(たとえば、双方のポテンショメータ122の
ワイパーが、共通シャフトにより動かされる)。この配置により、両ポテンショメータ1
22から電気抵抗値を受け取るコントローラは、360度の回転中、所望の精度でセンサ
・シャフト(および、結局は内視鏡の遠位端でのコンポーネント)の回転角度を算定でき
、よって、内視鏡の遠位シャフト(たとえば、カメラ)のコンポーネントの回転の計測に
おける計算の「盲点」をなくすことに役立つ。1つのポテンショメータ122のワイパー
の位置によって、その動きの範囲の末端で、生ずる盲点は、動きの範囲の末端にはない第
2のポテンショメータ122のワイパーにより補われる。別の実施の形態では、3つ以上
のオフセットされたポテンショメータ122を用いてもよい。ポテンショメータ122間
の回転オフセットは、計算の単純化のために180度であってもよいが、回転オフセット
が1つのポテンショメータ122によって生じた盲点が別のポテンショメータ122の機
能範囲によって重複する限りは、他の角度オフセットを用いて同じ結果を達成してもよい
。別の実施の形態では、前進ギア112、分配ギア116およびセンサ・シャフト・ギア
118の間のギア比は、回転の計測に所望される精度、ポテンショメータ122の感度お
よびその他のファクタに応じて変化する。別の実施の形態では、回転検知アセンブリ15
0は、少なくとも1つのギア・アセンブリではなくベルトを用いてもよい。たとえば、分
配ギア116とセンサ・シャフト・ギア118をベルトにより置き換えられる。当該分野
で公知の他の回転を伝える配置もまた用いることができる。いくつかの実施の形態では、
前進ギア・シャフト114は、直接ポテンショメータ122に動作可能に係合するキー付
機構(たとえば、D字型部)を含んでもよい。ポテンショメータ122以外の回転センサ
も用いることができる。別の実施の形態は、回転エンコーダ、回転可変差動変圧器または
他のエンコード装置などの回転センサを含んでもよい。回転エンコーダを用いる実施の形
態では、エンコーダは、グレイ・エンコーダ、磁気式エンコーダ、光学式エンコーダなど
でよい。
一実施の形態では、センサ・ギア・シャフト120は、シャフト支持部材63のシャフ
ト・ベアリング部分にまで延在してはない。むしろ、回転検知アセンブリ150は、回転
センサ・ホルダ110に支持される。他の利点の中でも、この配置では、ハンドル近位部
分16に対してハンドル遠位部分30が回転角度を制限されずに回転できる。さらに、当
業者ならば分かるように、そのことにより、回転検知アセンブリ150のコンポーネント
がオフセットされた位置に置かれるようにできる。このことは、組み立て中の利点を提供
する。たとえば、洗浄ライン434(図85参照)、電力ケーブル432(図85参照)
等の経路を単純化することができる。
他の実施の形態では、シャフト支持部材63とポテンショメータ122は、シャフトに
直接接続される。遠位端にキー溝を付けたまたはキー付のシャフトは、シャフト支持部材
63のシャフト・ベアリング部分から延び、ポテンショメータ122の対応するキー溝を
付けたまたはキー付の(たとえばD字型)空隙を通って延在する。シャフト支持部材63
はハンドル近位部分16に関して固定されるので、ハンドル近位部分16に対するハンド
ル遠位部分30の回転は、ポテンショメータ122によって測定される電気抵抗を変化さ
せる。上述のように、電気抵抗は、1つのハンドルの他のハンドルに対する回転により変
化するので、電気抵抗の測定はハンドル遠位部分(そして、結局は、内視鏡または例えば
図19に示すカメラ・アセンブリ350の遠位端)による回転量を決めるのに用いられる
他の実施の形態では、回転検知アセンブリ150は、収容されたハンドル電子部分80
(図6参照)に配置されたレンジ・ファインダを含む。ハンドル近位部分16(図4参照
)の内部壁は、ハンドル近位部分16の内部壁の360度のほとんどまたは全てを包み込
む暑さを変えられるまたは高さを変えられる隆起した表面を含み、円周経路に沿って所定
の方法で厚さまたは高さを変える。ハンドル近位部分16とハンドル遠位部分30が相対
的に回転すると、レンジ・ファインダは、コントローラにレンジ・ファインダで読まれた
変化する表面(その厚さが変わっても高さが変わっても)までの距離に応じて変化する信
号を提供する。その信号は、レンジ・ファインダで計測された所定の基本位置に対する厚
さ/高さまたは距離に相関してもよく、表面は、所定の厚さまたは高さを有し、ハンドル
近位部分16に対するハンドル遠位部分30所定の角度の回転に相関する。この距離は、
その前の距離と比較され、それにより生じた回転の量を決める。レンジ・ファインダは、
いかなるタイプのレンジ・ファインダ(たとえば、機械的位置センサ、音響的レンジ・フ
ァインダ、レーザ式または他の光学的レンジ・ファインダ等)であってもよい。
さらに別の実施の形態では、光学マウスのようなセンサ配置を用いる。そのセンサは、
収容されたハンドル電子部分80とハンドル近位部分16の一つに取り付けられ、収容さ
れたハンドル電子部分80またはハンドル近位部分16の他方の動きを追うようになされ
る。そのような実施の形態では、センサにより感知される動きの量と方向を用いて、生じ
た回転変位の量と方向を決める。いくつかの実施の形態では、センサによりたどられた表
面は、基準グリッド、いくつかのユニークな指標、パターン、マーク、あるいは他の区別
するための機構を有し、それらは、スタートするにあたっての回転方向の決定をセンサが
出来るようにする。当業者に公知のいろいろな他の回転検知アセンブリ150を、種々な
実施の形態で用いることができる。
図7に示すように、ハンドル遠位部分30の回転センサ・ホルダ110は、ハンドル遠
位部分30の2つの分かれる部分30a、30bが一体に連結されるときに回転検知アセ
ンブリ150が2つの分かれる部分30a、30bの間で前進ギア・シャフト澪124に
挟まれるように、形作られる。回転センサ・ホルダ110のそれぞれの側部は、前進ギア
・シャフト溝124とセンサ・ギア・シャフト溝126を含む。組み立てられると、前進
ギア・シャフト溝124とセンサ・ギア・シャフト溝126はそれぞれ、前進ギア・シャ
フト114とセンサ・ギア・シャフト120の支持面として役立つ。回転センサ・ホルダ
110のそれぞれの側部はまた、ホルダ空隙128を含む。ホルダ空隙128は、ハンド
ル遠位部分30が完全に組み立てられたときに分配ギア116、センサ・シャフト・ギア
118および ポテンショメータ122が回転センサ・ホルダ110内にフィットするよ
うな大きさと形状にされる。
図8は、内視鏡10のハンドル12の部分組立図を示す。下ハンドル部分22とハンド
ル近位部分16だけが図8に示される。図示されるように、ハンドル近位部分16の下ハ
ンドル部分22の一部は、切り取られている。さらに、図8に示す実施の形態では、ハン
ドル遠位部分30は、2つの分かれる部分30a、30b(図7参照)から組み立てられ
ている。ハンドル遠位部分30の両半分の1つ(30b)は、見やすくするために図8で
は除かれている。収容されたハンドル電子部分80は、ハンドル近位部分16の中に置か
れる。外側ハンドル遠位部分82は、ハンドル近位部分16を超えて延在し、環境にさら
される。
上述のように、回転検知アセンブリ150は、回転センサ・ホルダ110内に配置され
る。図示されるように、回転検知アセンブリ150の前進ギア112は、歯付き突起62
と歯付き突起64(図5に最もよく示される)から形成される円環ギアとかみ合う。その
ような実施の形態では、ハンドル12が完全に組み立てられると、ハンドル近位部分16
に関するハンドル遠位部分30の回転は、歯付き突起62と歯付き突起64で形成される
円環ギアとかみ合うので、前進ギア112を回転させる。そしてこの回転は、回転検知ア
センブリ150の他の部分により変換され、回転が回転検知アセンブリ150により計測
されるようにする。好適な実施の形態では、全体的ギア比は、おおよそ1:1である。
あるいは、ギア要素ではなく、図4に示されるのと同様に、ハンドル近位部分16は、
シャフト支持部材63のシャフト支持部分65に装着されるキー付きシャフトまたは部分
的キー付きシャフトを備えてもよい。シャフトのキー付き部は、少なくとも1つのポテン
ショメータ122のハブと結合するように配置され、ポテンショメータ122は回転セン
サ・ホルダ110内に保持される。よって、ハンドル遠位部分30がハンドル近位部分1
6に対して回転すると、少なくとも1つのポテンショメータ122のワイパーは、ハンド
ル遠位部分30と近位部分16の相対的位置を、回転方向を決めるのに役立つ電気抵抗値
に変換することができる。
ここで図9を参照すると、一実施の形態において内視鏡10の挿入部分14は導管15
7を含み、導管157を通じて操作または機能が実行される。工業的または医学的用途に
おいて、この導管157を用いて挿入部分14の末端で対象物を操作する道具(たとえば
把持器具、鉗子、クランプ、ワイヤバスケット、拡張器、ナイフ、はさみ、磁気ピックア
ップ等の道具)を通す。流体(気体または液体)もまた、外部源へ/から、挿入部分14
が置かれる空間から/へ通される。医学的用途では、そのような導管157を用いて体腔
にガスを吹き込み、体腔からガスを抜き、空間を液体で洗浄し、または、空間から液体お
よび/または浮遊する微粒子を吸引する。導管157は、オプションとして、光伝達コン
ポーネント、情報伝達コンポーネント、電力伝達コンポーネントおよび機械的制御コンポ
ーネントなどの有用コンポーネントを支え、挿入部分14内の空間を節約するとともに、
挿入部分14の全体的直径を減少させるのを補助する。光伝達コンポーネントは、たとえ
ば、光ファイバ束、リボン、光導体、光投射要素および/または同様なものを含む。情報
伝達コンポーネントは、たとえば、挿入部分14の末端の画像装置またはイメージ・セン
サをハンドル12内にまたは内視鏡10外部に位置する画像処理ユニットに接続する電気
ケーブル束またはリボンを含む。そのようなケーブルはまた、イメージ・センサへ電力を
供給する。機械的制御コンポーネントは、たとえば、プッシュ・ロッド、プル・ワイヤ等
を含み、挿入部分14の端部近くの要素の動きを制御する。これには、たとえば、ハンド
ル12から延在する機械的制御コンポーネントの使用により能動的に曲げられる挿入部分
14の能動的柔軟遠位部を含む。また、たとえば、ハンドル12から延在する機械的制御
コンポーネントの使用により能動的に曲げられる挿入部分14の端部の回転カメラまたは
カメラ・マウントを含む。
特定の実施の形態では、挿入シャフトまたは部分14内の流体搬送導管157は、例え
ば光ファイバ束、通信ケーブルおよび機械的アクチュエータのような、内視鏡10の有用
コンポーネントを取り囲むように構成される。さらなる実施の形態では、導管157は、
挿入シャフト14の遠位端で、カメラ・アセンブリ350(たとえば図19参照)と流体
的に連通する。カメラ・アセンブリ350は、通信ケーブルと接続するカメラ・センサま
たは画像装置を含む。この場合、カメラ・センサと通信ケーブルの接続、および、付属レ
ンズ・アセンブリの内部コンポーネントは、導管157内の液体圧にさらされることに対
して、シールされる。カメラ・アセンブリ350、レンズ・アセンブリ、通信ケーブル、
機械的アクチュエータ(たとえばプル・ワイヤ)および光ファイバ・ケーブルまたはその
束が「濡れた」導管にさらされるようにすることは、内視鏡10の少なくとも一部分が使
い捨て機器、すなわち医療処置での使用の後の使い捨て、となされるならば、実現可能で
ある。よって、導管内部のコンポーネントを充分に消毒する技術的な課題は、未然に防止
される。
内視鏡10のいくつかのコンポーネント、特にハンドル部分12内に置かれる電子コン
ポーネントは、好ましくは乾燥状態に保たれる。挿入部分14の導管157とハンドル1
2の内部の間のバリア要素159は、ハンドル12から挿入部分14の導管157(図9
に分割ライン155により示され、通り抜けコンポーネントとして参照される)へのコン
ポーネントの通過を可能とし、一方、導管157からハンドル12の内部空間への液体の
浸入を抑止する。バリア159は、上記に説明した有用コンポーネントなどの通り抜けコ
ンポーネント155がハンドル12から挿入部分14の導管157へ通り抜ける通路(穴
、スリット等)を備える。通路は、通り抜けコンポーネント155の外表面の周囲に比較
的きついフィットを提供するように形成される。いくつかの実施の形態では、エラストマ
・ガスケット、Oリングまたは他の類似の要素でさらに挿入部分14の導管157からハ
ンドル12の内部空間へ液体が浸入するのを抑止するのを補助する。バリア159は、ハ
ンドル12と挿入部分14の近位端の間の結合領域を分割する壁を備える。結合領域は、
導管157が導管157に外部液体との接続を提供する導管ポートに接続するエリアの近
くにある。バリア159は、代替としてブロックを備え、そのブロックを通じて、経路選
定チャネルは、ブロックの第1の側部で導管157と通じているユーティリティ穴を、ブ
ロックの第1の側部の反対側の第2の側部の、または、ブロックの第3の側部(いくつか
の実施の形態では、ブロックの第1の側部におおよそ直交している)の少なくとも1つの
機構(たとえば導管ポート)に接続する。ハンドル12からのケーブル、リボン、ワイヤ
、プッシュ・ロッドまたは他のコンポーネントの通路は、ブロックの第1の側部の反対側
の第2の側部に形成されてもよく、ブロックのユーティリティ穴と整列されてもよい。導
管157は、道具のハンドル12に接続されまたは取り付けられる鞘(図15の内側鞘3
12のような)から形成されてもよい。いくつかの実施の形態では、ハンドル12と挿入
部分14の鞘の間の通り抜けバリア159は鞘マウントを備え、鞘マウントは、ハンドル
12の近位で端緒の近くで挿入部分14の鞘を支持し、鞘をハンドル12に取り付けまた
は接続する働きをする。いくつかの実施の形態では、挿入部分14は、内部に鞘が位置す
るカニューレを備える。カニューレは、切断機構を介してハンドル12に取り付けられ、
ハンドル12と鞘を含む内視鏡10が現場から撤去される一方、カニューレを元の位置に
留まらせることができる。
図9に関連して説明されたバリア159が、図10に示され、内側鞘マウント160と
して参照される。図示されるように、内側鞘マウント160は、遠位部分161aと近位
部分161bを含み、それらは図10では互いに分離されて内側鞘マウント160の内部
を見せている。図示されるように、遠位部分161aは、遠位部分161aの両側にノッ
チ162を含む。図10の例示的実施の形態で示されるように、遠位部分161aの内部
面164(組み立てられたとき)の一部分は、窪んでいる。洗浄または吸引経路選定チャ
ネル166は、また内側鞘マウント160の遠位部分161a内に奥まって置かれる。図
示されるように、洗浄経路選定チャネル166は窪んだ面164内に位置する。洗浄経路
選定チャネル166は、第1端でユティリティ穴168と連通する。例示の実施の形態で
は、ユティリティ穴168は、実質的に遠位部分161aの中央の近く、窪んだ面164
内に位置する(しかし、他の実施の形態では、ユティリティ穴168は中央にはならない
)。
内側鞘マウント160の近位部分161bはまた、遠位部分161a内にへこんだノッ
チ162と同様に、左右の側部にノッチ170を含む。ノッチ170は近位部分161b
中に延在してもよい。内側鞘マウント160のノッチ162とノッチ170は、ハンドル
遠位部分30の突起を受け入れる大きさになされ、ハンドル遠位部分30の突起は、内視
鏡10が完全に組み立てられたときに内側鞘マウント160を所定の位置に保つのに役立
つ。
近位部分161bはまた、内部面(組み立てられたとき)の隆起部172を含んでもよ
い。図示されるように、隆起部172は、遠位部分161aの窪んだ面164と同じよう
な外寸法である。組み立てられると、隆起部172は窪んだ面164に押し込まれ、遠位
部分161aと近位部分161bを一体に連結する。いくつかの実施の形態では、窪んだ
面164と隆起部172の間に膠または他の適切な接着剤を用いて近位部分161bを遠
位部分161aに固着する。このことはまた、2つのコンポーネント間の流体シールを生
ずるのに役立つ。
近位部分161bはいくつかの機構を含む。図示されるように、近位部分161bは、
洗浄または吸引通路174を含む。洗浄または吸引通路174は、近位部分161bが遠
位部分161aと組み合わされたとき、洗浄経路選定チャネル166の第2の端部に整列
するように位置する。内視鏡10の使用中は、洗浄または吸引された流体は、洗浄経路選
定チャネル166経由でユティリティ穴168と洗浄通路174の間を流れる。
図10の例示の実施の形態に示されるように、内側鞘マウント160の近位部分161
bは、鞘マウント・スリット176を含む。図示されるように、鞘マウント・スリット1
76は、水平方向を向いており(図10に示す向きを参照する)、内側鞘マウント160
の近位部分161bに、ユティリティ穴168とおおよそ整列して位置する。鞘マウント
・スリット176は、別の実施の形態では、違った向きを向く。図10の例示の実施の形
態では、鞘マウント・スリット176は、近位部分161bの内部面(組み立てられたと
き)の面に実質的に直交する角度で、近位部分161b全体を通って延在する。
内側鞘マウント160の近位部分161bはまた、いくつかの開口178を含んでもよ
い。図10の例示の実施の形態では、開口178は、近位部分161b全体を通って延在
する小径の穴であり、ハンドル内から内視鏡10の遠位端へのプル・ケーブル、プッシュ
・ケーブルまたはワイヤを通すことができるように用いられる。近位部分161bはまた
、光ファイバ通路179を含んでもよい。例示の実施の形態では、開口178と光ファイ
バ通路179は、近位部分161bの内部面(組み立てられたとき)に直交するような角
度とされる。別の実施の形態では、開口178と光ファイバ通路179は別の角度とされ
、または異なった直径を有する。図示されるように、開口178は、鞘マウント・スリッ
ト176の回りに配置される。内側鞘マウント160が完全に組み立てられると、鞘マウ
ント・スリット176と開口178は、遠位部分161aのユティリティ穴168と整列
する。
別の実施の形態では、通り抜けバリアまたは内側鞘マウント160のいくつかの機構の
形状、位置、寸法等が異なる。通り抜けバリアまたは内側鞘マウント160は、追加の機
構を含み、あるいは、ある機構を省略してもよい。いくつかの実施の形態では、より沢山
の、または、より少ない開口178がある。いくつかの実施の形態では、開口178は、
図10に示される空間配置に配置されなくてもよい。2つ以上の洗浄通路174があって
もよい。いくつかの実施の形態では、内側鞘マウント160は、ガスケットと一緒に用い
られ、またはガスケットを含み、内視鏡のハンドル内の影響を受け易い領域に流体が浸入
するのをさらに抑止する。
ハンドル電子部分80は、好適に流体の浸入を防止する密封された機械電子コンポーネ
ントとなされる。内視鏡シャフトまたは挿入シャフトハンドルの遠位端でカメラ・アセン
ブリの動きを制御する旋回制御構造および作動ケーブルを収容するようになされた遠位外
側部分82(旋回制御ハウジング)は、内視鏡の操作への最小の影響でもって液体にさら
されてもよい。したがって、ハンドル電子部分80とハンドル遠位外側部分82の間に液
体シールを維持することの方がより重要である。図12および図13に示すように、シー
ル部材210のような通り抜けバリアは、抜け出る前に内視鏡の遠位端から近位端へ通ら
なければならない電子フレキシブルケーブル、光ファイバ束および他の構造回りのタイト
シール(たとえば、エラストマのシール)を提供するように作られる。一方、図10およ
び図13に示すように、内側鞘マウント160のような通り抜けバリアは、劣ったシール
を許容し、特に旋回制御構造から内視鏡シャフトの遠位端へ通るプル・ワイヤまたはケー
ブルに適用するときに許容する。ハンドル遠位部分82へ浸入した液体は、例えば図7に
示す通路108のように、ハウジングの独立した部分に作られた少なくとも1つのドレー
ン穴通路を通ってハウジングを抜け出ることができる。
別の実施の形態では、ハンドル遠位部分または旋回制御ハウジング82と内視鏡のシャ
フトの間の通り抜けバリアは、旋回制御ハウジングから内視鏡シャフトの遠位端へ延在す
るプル・ケーブルまたは作動ケーブルの動きを許容する完全なシール構造を備える。たと
えば、通り抜けバリアは、柔軟な(または柔らかい)ダイアフラム、ひだ付きのエラスト
マのダイアフラム、アコーディオン構造のゴム製保護カバー、ベローズ構造または他のハ
ウジングの周囲に接続される変位可能なダイアフラムを備え、それらは、その中央近くで
その中を通過する構造の周囲に液体タイトシールを形成し、それらの中央領域は、そこを
通過する旋回制御ケーブルの自由な動きを許容するように前後に遠位および近位に自由に
動く。内視鏡のこの部分でのより完全なシールにより、旋回制御ハウジングとハンドル電
子部分80の間の2次的シールの必要性を低減し、または無くすことができる。
図11は、旋回制御構造100の実施の形態の例示的分解組立図を示す。旋回制御構造
100は、構造の旋回を制御する。その構造は、例えば、挿入部分14(図3参照)の遠
位端のカメラ・アセンブリ350(図19参照)であってもよい。別の実施の形態では、
旋回制御構造100は、代替としてまたは追加で挿入部分14の柔軟な部分の曲げを制御
するのに用いる。旋回制御構造100のいくつかの実施の形態では、以下に開示する実施
の形態とは異なり、ギア装置、モータ、複数棒のリンク機構、ダイアル等を含む。
図11の例示の旋回制御構造100は、分解組立図で示される。上記に詳述した指先接
触98は、旋回制御構造100から分離されて示される。図示されるように、指先接触9
8の底面は、オプションとしていくつかのペグ突起180を含む。図11に示される例示
の実施の形態では、概して円筒形状の4つのペグ突起180がある(ペグ突起の数と形は
異なっていてもよい)。追加で指先接触98は、指先接触98の下面に位置する指先接触
スロット182を含んでもよい。
指先接触98の下方には、旋回制御構造100の例示の実施の形態が示される。旋回制
御構造100の旋回部材184の頂部は、スライダ186を含む。スライダ186の中央
から、指先接触スロット182と結合するように配置された指先接触ポスト188が突き
出る。オプションとして、指先接触ペグ穴190が、指先接触ポスト188の各側面に設
けられる。指先接触98が旋回制御構造100に取り付けられると、指先接触スロット1
82はスライダ186上の指先接触ポスト188上で滑る。追加として、組み立てられる
と、指先接触98のペグ突起180があるならば、ペグ突起180は、スライダ186の
指先接触ペグ穴190に位置してもよい。
旋回制御構造100は、内視鏡の少なくとも1つの機構と相互作用して、旋回制御構造
100を所望の方向にロックまたは保持する。図示されるように、旋回部材184のスラ
イダ186の底面は、オプションとして少なくとも1つの留め棒または窪み要素192を
含む。他の実施の形態では、複数の留め棒192はスライダ186の底部に沿って配置さ
れ、ハンドル12の対向する隆起した機構または突起部94と係合するように配置される
留め棒または窪み要素192は、上述のハンドル隆起部32のスライドボタン窪み92
の隆起した機構または突起部94(図6でよく見える)と相互作用してもよい。旋回制御
構造100がユーザにより移動されると、突起部94の間の空間は、スライダ186の留
め棒192が「留めて置かれる」窪みとして作用する。このことは、ユーザが旋回制御構
造100を所望の位置に動かしそれを離すと、旋回制御構造100のドリフトまたは動き
を止めるのに役立つ。また、その道具の使用の間に旋回制御構造100が誤って移動させ
られないことを確実にするのにも役立つ。
図示されるように、旋回制御構造100の旋回部材184は、曲がった内部シールド1
94を含む。内部シールド194は、スライダ186の下方で、そして組み立てられたと
きにハンドル・ハウジングの下に段になる。柱196が、内部シールド194の上面とス
ライダ186の底面との間の距離にわたされる。いくつかの実施の形態では、留め棒19
2は内部シールド194の頂部に位置する。そのような実施の形態では、上記の突起部9
4は、突起部94が内部シールド194に留め棒192用の窪みを形成するようにハンド
ル遠位部分30のハウジングの内部壁に位置する。上記の通り、このことにより、旋回制
御構造100は所望の位置に「留め置かれる」。
旋回アーム198は、内部シールド194の底面から延在する。例示の実施の形態では
、旋回アーム198は2つの機械的ケーブル連結点または穴202を含む。1つの穴20
2は、旋回シャフト204の一の側部に配され、第2の穴202は、旋回シャフト204
の他の側部に配される。図示した実施の形態では、スライダ186の前進の動きは、下の
穴202に接続された機械的ケーブルを近位へ後退させ、スライダ186の後ろへの動き
は、上の穴202に接続された機械的ケーブルを近位へ後退させる。ハンドルの近位端か
ら遠位端へ光ファイバまたは電気ケーブルを比較的スムーズに通過させるために、旋回ア
ーム198は、たとえば、旋回シャフト204にノッチを付けられ、通過しているケーブ
ルが旋回シャフト204(または旋回シャフト204を囲む同心のスリーブやハブ)上に
自由に置かれる。そのような配置により、横方向または鉛直方向に最小の動きの通路にす
ることができる。
ここで図11および図13を参照すると、旋回アーム198は、旋回領域200と旋回
シャフト204を覆う横変位部分199を有するように構成される。よって、旋回シャフ
ト204を覆うハブまたはスリーブは(組み立てられたとき)、通過するケーブル250
が置かれる支持面としての機能を果たすものとして示される。旋回アーム198の下部は
、旋回シャフト204のハブまたはスリーブの直下の位置から下方に延在する。いくつか
の実施の形態では、旋回アーム198の下部は、オプションとして旋回アーム198の上
部と鉛直方向に整列し、ポイントまたは穴202に接続された機械的ケーブルも鉛直方向
に整列する。別の実施の形態では、少なくとも1つのケーブル(たとえばケーブル250
)は、種々の他の方法により旋回シャフト204のハブ回りに(または通って)進み、そ
の経路は旋回制御構造100の旋回アーム198によって邪魔されることが最も少ない。
オプションとして、しかし好適な実施の形態で、2次的通り抜けシールは、ハンドル遠
位部分30のハウジングに浸入する液体とハンドル近位部分16のハウジングの間の追加
のバリアを提供し、そのハウジングには電子部分が収容される。そのシールは、光ファイ
バ束、電子ケーブルおよび/または流体導管チューブなどであるが、これらには限定され
ないコンポーネントが通過する開口、穴またはスリットを含む。穴またはスリットは、こ
れらのコンポーネントがシールを通過するときに、コンポーネントにぴったりとフィット
する大きさとされる。実施の形態では、2次的通り抜けシールはゴムまたは他のエラスト
マ材から形成され、その液体シール特性を強化する。
図12は2次的シール、すなわちシール部材210、の例示の実施の形態を示す。シー
ル部材210は、図12に示すように、概略、長方形形状をしている。図12に示すよう
に、シール部材210の一端は第1の形状(たとえば長方形)で、シール部材210の第
2端は第2の形状(たとえば、丸くされた縁を有するか、丸くされる)である。このこと
には、組み立ての間にシール部材210が適切な向きで取り付けられることを確かにする
という利点がある。シール部材210は、いくつかの開口を含む。例示の実施の形態では
、シール部材210は、光ファイバ束(たとえば、照明ファイバ)開口212、フレキシ
ブルケーブル(すなわち、電子ケーブル)開口214および流体チューブ(たとえば、洗
浄ライン)開口216を含む。図12に示す例示の実施の形態では、照明ファイバ・開口
212、フレキシブルケーブル・開口214および洗浄ライン・開口216は、シール部
材210全体を通って延在する。照明ファイバ・開口212は、比較的小径であり、ファ
イバ束または光導体の直径にマッチする。フレキシブルケーブル・開口214は、電子フ
レキシブルケーブルの大きさと形状にマッチするスリットである。洗浄ライン・開口21
6は、円筒形で照明ファイバ・開口212の直径より大きな直径を有する。照明ファイバ
・開口212、フレキシブルケーブル・開口214および洗浄ライン・開口216は、シ
ール部材210の正面(図12に関して)に実質的に直交する角度で、シール部材210
を通って延在する。別の実施の形態では、シール部材210の開口は、数、大きさ、形で
異なってもよい。いくつかの実施の形態では、シール部材210は、例えばボタン90に
配線するための付かの穴を含む。
図12の例示の実施の形態に示されるように、シール部材210はまた、いくつかのガ
スケット・アーム218を含む。図12に示す例示の実施の形態では、ガスケット・アー
ム218は、シール部材210の近くで、シール部材210の上面および底面から突き出
ている。図示されるように、ガスケット・アーム218が2つある。いくつかの実施の形
態では、ガスケット・アーム218はまっすぐでもよい。例示の実施の形態では、ガスケ
ット・アーム218は、ガスケット・アーム218をシール部材210から離れるように
曲げる弓形部分で接続された2つの直線部分を含む。
図13は、ハンドル遠位部分30の半分(30a)の例示の実施の形態を示す。図示さ
れるように、内側鞘マウント160、旋回制御構造100およびシール部材210は、ハ
ンドル遠位部分30の図示した半分(30a)内に組み立てられて置かれる。フレキシブ
ルケーブル250(たとえば、フレキシブル電子通信/電力カーブル)も示される。図1
3に示される例示の実施の形態では、内側鞘マウント160の遠位部分161aは、鞘マ
ウント・ハブ252を含む。鞘マウント・ハブ252は、ユティリティ穴168(図10
参照)と同じ軸に沿って遠位に延在する。例示の実施の形態では、鞘マウント・ハブ25
2は中空で、実質的に円筒形である。オプションとして、鞘マウント・ハブ252の内径
は、ユティリティ穴168の直径とほぼ同じかわずかに大きくてもよい。例示の実施の形
態では、鞘マウント・ハブ252の外表面から上方に突き出る。鞘マウント・タブ254
は、鞘マウント・ハブ252が突き出る挿入側部片160aの面の隣に位置する。鞘マウ
ント・タブ254は、それが鞘マウント・ハブ252に取り付けられると鞘(たとえば、
図15に示す内側鞘312)を適切に方向付けるのに役立ち、オプションとして鞘を鞘マ
ウント・ハブ252と鞘マウント160に固定する固定具材としての機能も果たす。
他の実施の形態では、鞘マウント・タブ254は、鞘マウント・ハブ252の内面に配
置される。このことは、鞘の導管直径の限定をなくして内側鞘マウント・ハブ252を鞘
の内側に入れ込む必要性を未然に防止するので、好ましい。その結果、そのような導管を
通る流速を速くすることができる。あるいは、いくつかの実施の形態では鞘マウント・タ
ブ254を含まなくてもよい。代替として、鞘は適切な固定具(不図示)で、方向付けさ
れ鞘マウント・ハブ252に固定される。
図示されるように、フレキシブルケーブル250は、内側鞘マウント160を通って延
在する。フレキシブルケーブル250は、鞘マウント・ハブ252を通って内側鞘マウン
ト160の遠位部分161a内へ通る。フレキシブルケーブル250はまた、近位部分1
61bの鞘マウント・スリット176を通るようにルート決めされる。
内側鞘マウント160の近位部分161bは、流体導管接続位置またはポート256を
含む。流体導管接続位置256は中空で、概略円筒状の突起で、内側鞘マウント160の
近位部分161bからその頁の右方向に(図13に関連して)延びる。洗浄ライン434
(図85参照)のチューブは、流体導管ポート256の外面の上を滑り、オプションとし
て設置されたチューブの部分を保持するのを助けるためにかえしを付けられる。図示され
るように、流体導管ポート256の右側縁は、チューブ部分の流体導管ポート256への
設置を容易にするような方法で面取りされる。さらに、図13に示されるように、流体導
管ポート256の近位端は、流体導管ポート256の表面の他の部分よりわずかに大きな
直径となるようにテーパが付けられる。これは、かえしとして動作し、接続されると洗浄
ライン434のチューブ(図85参照)が簡単には外れないことを確かにするのに役立つ
。別の実施の形態では、流体導管ポート256は、シール部材210の洗浄ライン・開口
216に延在し、フィットする。すると、洗浄ライン434用のかえし付き部/接続位置
は、シール部材210に置かれる。
旋回制御構造100は、図13に示されるように、ハンドル遠位部分30に旋回可能に
連結される。図示されるように、旋回シャフト204は、旋回制御構造100の旋回アー
ム198の旋回シャフト穴200を通って延在する。ハンドル遠位部分30の反対側の壁
まで挿入された旋回シャフト204(または周囲ハブ)の端部は、ハンドル遠位部分30
の内壁から突き出る旋回ベアリング260に置かれる。完全に組み立てられると、旋回シ
ャフト204の反対側の端部は、同様にハンドル遠位部分30の他の半分(30b)の内
壁から突き出る旋回ベアリング260に位置する。
図13に示されるように、旋回制御構造100のスライダ186と内部シールド194
は柱196により、ハンドル遠位部分30の壁厚よりわずかに大きな距離だけ互いにずら
される。柱196は、上述した旋回制御構造ノッチ96を通って延在する。スライダ18
6と内部シールド194の曲率は、スライダ186と内部シールド194が、ハンドル遠
位部分30のハウジングの壁と干渉することなく、ユーザからの入力により前後に自由に
動けるように、選ばれる。旋回制御構造ノッチ96の長さは、ユーザが旋回制御構造10
0への入力で創造した旋回移動量を決める。
いくつかの実施の形態では、旋回制御構造ノッチ96の壁は、柱196に対して摩擦力
を引き起こす。このような実施の形態では、摩擦力は、旋回制御構造100が所定の位置
に「留め置かれる」ようにする。そのような実施の形態では、旋回制御構造ノッチ96の
壁は、ゴムまたは他のエラストマ材のような摩擦係数の大きな材料で作られる。そのよう
な実施の形態では、旋回制御構造100は、上述のような留め棒192や突起部94を含
む必要はない。
内視鏡10はまた、プル・ケーブルまたはワイヤ、ベルト、またはプッシュ・ロッドの
形の機械的旋回アクチュエータを含んでもよい。アクチュエータは、内視鏡10のハンド
ルから挿入部分の遠位端の可動要素まで延在する細長い部材、固形物、編み込んだもの、
または他のものでもよい。細長い部材は柔軟でも、実質的に剛直でもよい。細長い部材は
、丸まっていても(ケーブルの例のように)、卵形でも、比較的平らでも、他の形状また
は断面でもよい。いくつかの実施の形態では、アクチュエータはベルトであってもよい。
挿入部分の遠位端またはその近くにパン撮り可能なカメラまたはカメラ・マウントを有
する内視鏡では、プル・ワイヤまたは プッシュ・ロッドを用いてパン撮り可能なカメラ
またはカメラ・マウントを回転する。プル・ワイヤの実施の形態では、カメラ回転用ケー
ブルは、ケーブル接続穴202に接続または連結され、またはケーブル接続穴202を通
って輪になってもよい。いくつかの実施の形態では、2本のカメラ回転用ケーブルが、そ
れぞれのケーブル接続穴202に接続される。好適な実施の形態では、1本のカメラ回転
用ケーブルの両端は、それぞれのケーブル接続穴202に接続されて輪を作る。あるいは
、1本のカメラ回転用ケーブルは、その中間でケーブル接続穴202を通って輪にされ、
そしてケーブルの両端は回転するカメラまたはカメラ・マウントの遠位で接続される。カ
メラ回転用ケーブルは、旋回アーム198のケーブル接続穴202から延在し、内側鞘マ
ウント160の近位部分160bの少なくとも1つの開口178を通ってルート決めされ
る。カメラ回転用ケーブルは、ユティリティ穴168を通り、内側鞘に形成される導管を
通り、オプションとして電子フレキシブルケーブル250および/または光ファイバ束の
長さ方向に沿って延在する。旋回制御構造100を旋回させることにより、ケーブル接続
穴202の1つに接続されたカメラ回転用ケーブルは引っ張られ、他の接続穴202に接
続されたケーブルは緩められる。1つのケーブル接続穴202に関連するカメラ回転用ケ
ーブルを旋回点の片側に接続し、他のケーブル接続穴202に関連するカメラ回転用ケー
ブルを旋回点の反対側に接続することによって、旋回制御構造100を用いて内視鏡の挿
入部分の旋回対象を遠位に選択的に回転させる。他の実施の形態では、同様のケーブル機
構を用いて挿入部分の柔軟な遠位部を曲げてもよい。
いくつかの実施の形態では、旋回制御構造100の旋回アーム198は、ギア装置を介
して旋回させられる。そのような実施の形態では、指先接触98、指先接触ポスト188
(図11参照)、スライダ186、鉛直柱196、および内部シールド194は必要では
ない。ハンドル遠位部分30に含まれるユーザ入力ギアの少なくとも一部は、高くなった
ハンドル部34から突き出る。ユーザ入力ギアは、ハンドル遠位部分30内に配置される
旋回軸回りに回転する。この回転は、例えば、ユーザの指や親指を介してユーザにより起
動される。ユーザ入力ギアは、旋回制御構造100の旋回アーム198用の旋回シャフト
204回りに配置される旋回シャフト・ギアとかみ合ってもよい。そのような実施の形態
では、ユーザ入力ギアが回転すると、旋回シャフト・ギアと旋回アーム198とが回転さ
せられ、上述のように旋回アクチュエータ(たとえば、カメラ回転用、駆動用またはプル
・ケーブル)に作用する。いくつかの実施の形態では、ユーザ入力ギアと旋回シャフト・
ギアの間に1つまたはいくつかの中間ギアがあって、動きの精密さや人間工学的要求に適
合するように所望のギア減速を提供する。
他の実施の形態では、旋回アーム198は、電動モータ(たとえば、ブラシレスモータ
、ステッピングモータ、等)を介して回転するようになされてもよい。モータを介しての
回転は、ボタン90などの少なくとも1つのユーザ入力手段により制御される。少なくと
も1つのボタン90を含む実施の形態では、ボタン90は、旋回アーム198の動きの速
さと方向を制御する。
いくつかの実施の形態では、旋回シャフト204は、ハンドル遠位部分30の外側に突
出する。そのような実施の形態では、旋回シャフト204(または、覆っているハブまた
はスリーブ)は、ユーザにより直接的に回転させられる。いくつかの実施の形態では、ハ
ンドル遠位部分30から突出する旋回シャフト204の部分は、ノブ、ダイアル、クラン
ク等を含み、ユーザがノブ、ダイアル、クランク等をつかんで回すことにより簡単に旋回
シャフト204を回転できる。
図13に示されるように、シール部材210は、ガスケット窪み270に配置される。
ガスケット窪み270は、ガスケット・アーム窪み272を含む。上述のように、種々の
コンポーネントがシール部材210を通り抜ける。図示されるように、ハンドル近位部分
16に収容される電子部分80内のプリント基板430a(たとえば図85参照)に接続
されるフレキシブルケーブル250は、シール部材210のフレキシブルケーブル・開口
214を通り抜け、ハンドル遠位部分30および鞘マウント160を通ってシール部材2
10を超えて延在し、最終的には内視鏡の挿入部分に遠位に延びる。洗浄ライン434(
図85参照)および光ファイバ束(たとえば、照明ファイバ364。図85参照)は、そ
れぞれ洗浄ライン・開口216および光ファイバ束開口212を通り抜け、フレキシブル
ケーブル250と同様にハンドル遠位部分30のハウジングを通って延在する。
ガスケット窪み270の半分だけが図13に示される。ガスケット窪み270の別の半
分は、ハンドル遠位部分30の図示される半分(たとえば30b。図7参照)ではなく、
他のところに置かれてもよい。完全に組み立てられると、シール部材210は、ガスケッ
ト窪み270の2つの半分の間に捕捉される。完全に組み立てられると、シール部材21
0は、ハンドル遠位部分30に存在する液体がハンドル近位部分16に浸入することを抑
止するのを確かなものにし、ハンドル近位部分16は電子部分80を備える電子コンポー
ネントを内包する。シール部材210は適切にしなやかな(たとえば、エラストマの)材
料または他の適切なガスケット材料で作られ、ガスケット窪み270に押し込まれてタイ
トシールを確かなものにする。いくつかの実施の形態では、シール部材210は、接着剤
を用いて所定の場所に保持されてもよい。
図14は、外側鞘またはカニューレ・マウント300の例示の実施の形態を示す。外側
鞘またはカニューレ318は、挿入部分の遠位端のコンポーネントに追加の保護を提供す
るのに、またはユーザが、カニューレ318を元の位置にしつつ、内視鏡の挿入部分を引
き抜くのに用いられ、後に内視鏡の挿入部分に再度挿入できるようにする。図示されるよ
うに、カニューレ・マウント300は円錐台形状を有し、内側鞘312(たとえば図15
参照)上にカニューレ318を取り付けるコネクタ(たとえば、バヨネット・マウント)
を形成する大きな直径部分を近位に伴う。カニューレ・マウント穴302は、カニューレ
・マウント300を通って延在し、カニューレ通路と同化する。カニューレまたは外側鞘
マウント穴302は、カニューレ318を受け入れて保持するように構成される。カニュ
ーレ318は、挿入部分の内側鞘312上のスリーブとして動作するように構成されても
よい。
図示されるように、バヨネット・マウントのメス部304は、2つのスロット306を
含む。スロット306はオプションとして異なった寸法を有し、ハンドル遠位部分30の
遠位部分の組み合わされる(オスの)コネクタに関してカニューレ318の適切な方向を
確かにする。いくつかの実施の形態では、バヨネット・マウントのメス部304のスロッ
ト306はセリフを含み、セリフへバヨネット・マウントのオス部308がたとえば皿バ
ネ座金を用いてバネ荷重を掛けられる。そのような実施の形態では、バネ荷重を掛けられ
た接続は、2つの部品(カニューレ318とハンドル遠位部分30)がよりしっかりと一
体に固定されることを確かにするのに役立つ。
いくつかの実施の形態では、、カニューレ・マウント300に整列機構が含まれ、それ
は、組み立ての間にカニューレ・マウント300に対しカニューレ318を適切に方向付
けるためで、最終的には挿入部分の内側鞘312上に設置されるときに内側鞘312(た
とえば図15参照)に対し方向付けるためである。図10の例示の実施の形態では、外側
鞘マウント・タブ310は、外側鞘マウント穴302の内壁から突き出る。外側鞘マウン
ト・タブ310は、バヨネット・マウントのメス部304の遠位面から延び、組み立ての
間の結合スロットを有するカニューレ318にバヨネット・マウント300を整列するの
に用いられる。あるいは、そのような機構の必要性は、外側鞘またはカニューレ318と
カニューレ・マウント300を適切な固定具で連結することにより、取り除かれる。
図15は、ハンドル遠位部分30の遠位の面の例示の実施の形態の部分切欠き図を示す
。内側鞘312は、側鞘マウント160の鞘マウント・ハブ252に取り付けられる。内
側鞘312は、鞘マウント・ノッチ314を含む。内側鞘マウント・ノッチ314は、鞘
マウント・ハブ252上の鞘マウント・タブ254を受け入れる寸法とされる。そのよう
な実施の形態では、鞘マウント・タブ254と内側鞘マウント・ノッチ314は、内側鞘
312が内視鏡10上で正しく方向付けられるのを確実にする。
内側鞘312(および/または外側鞘またはカニューレ318。図14参照)は、スチ
ール、いくつかの硬化プラスチック、または他の剛直で耐久性のある材料から形成されて
もよい。あるいは、内側鞘312またはその一部は柔軟であってもよく、目的領域の視線
上ではない領域に挿入する必要があると、内視鏡の挿入部分を曲げられるようにする。こ
れらの実施の形態では、ユーザは外側鞘またはカニューレ318の使用なしで済ませ、あ
るいは、カニューレ318自身は、同様に柔軟な材料で作られてもよい。
バヨネット・マウントのオス部308もまた、図15に示される例示の実施の形態で見
える。バヨネット・マウントのオス部308は、2つの突起物316を含む。突起物31
6は、ここで図14も参照すると、バヨネット・マウントのメス部304のL字型スロッ
ト306の足に適合する大きさとされる。外側鞘318とカニューレ・マウント300は
、突起物316をスロット306に整列させ、バヨネット・マウントを突起物316上で
押し、それからバヨネット・マウントを回して所定位置に固定することにより、ハンドル
遠位部分30に連結される。図示されるように、オプションとして、2つの突起物316
は、外側鞘マウント300がハンドル遠位部分30に連結されたときに1つの方向だけを
有するように、異なった寸法とされてもよい。
さらにここで、図14と図15の両方を参照して、外側鞘またはカニューレ318は、
内側鞘312上に滑り、スリーブを形成する。外側鞘318の内径は、内側鞘312の外
径より僅かだけ大きく、確実にぴったりとフィットする。外側鞘318は、外側鞘ノッチ
320を含んでもよい。外側鞘ノッチ320は、内視鏡が完全に組み立てられたときに外
側鞘マウント・タブ310を受け入れる寸法とされる。いくつかの実施の形態では、外側
鞘318は、外側鞘マウント穴302を囲む壁に、摩擦嵌め、接着あるいは融合または貼
り付けられる。外側鞘マウント・タブ310は、内視鏡10が完全に組み立てられたとき
に外側鞘318が確実に正しい方向となることを補助する。
内視鏡10の挿入部分14(図3参照)が目的領域に挿入されたときに、外側鞘318
と外側鞘マウント300は、上述のように内視鏡10の他の部分から取り外される。この
ことにより、外側鞘318をカニューレとして使用でき、内視鏡10を目的領域に再度挿
入できるように元の位置にとどまらせる。所望なら、外側鞘またはカニューレ318を、
他の道具を目的位置に導く導管として使用できる。外側鞘318はまた、液体を目的位置
に導きまたは目的位置から引き抜く導管として機能する。
カメラ・アセンブリ・ハウジング330または遠位作業部分は、内側鞘312の遠位端
から分離されて、図16に示される。この実施の形態では、内視鏡の挿入部分の遠位作業
部分は、内側鞘312から分離されて作られ、その後に組み立ての間に内側鞘312の遠
位端と結合される。他の実施の形態では、内側鞘312は、遠位作業部分を組み込んで1
つの部品として作られる。遠位作業部分が別に作られる実施の形態では、遠位作業部分は
、内側鞘312とは異なった素材から作られてもよい。さらに、遠位作業部分は、いくつ
かの組み立てられるパーツから作られてもよい。
図16の例示の実施の形態では、内側鞘312の遠位縁は、内側鞘遠位ノッチ322を
含む。カメラ・アセンブリ・ハウジング330は、内視鏡10の組み立ての間、内側鞘3
12の遠位端に挿入されるのに適した形状とされ、適した外径を有する入れ子部332を
含む。入れ子部332は、入れ子部タブ334または他の整列機構を含む。入れ子部タブ
334は、内視鏡10が組み立てられたときに内側鞘遠位ノッチ322に結合するような
寸法とされる。入れ子部タブ334と内側鞘遠位ノッチ322は、内視鏡10が組み立て
られたときに確実にカメラ・アセンブリ・ハウジング330を適切に方向付けされ、整列
させるのを補助する。
カメラ・アセンブリ・ハウジング330は、さらに作動部336を含む。図示されるよ
うに、図16の作動部336は、底部空隙340を有しまたは有さずに、頂部空隙338
を含む。頂部空隙338と底部空隙340は、カメラ・アセンブリ・マウント330の作
動部336の大部分に沿って延在する。丸まった先端342は、カメラ・アセンブリ・マ
ウント330の作動部336の遠位端に含まれる。図示されるように、丸まった先端34
2は、オプションとして、朝顔形の開口344を含む。朝顔形の開口344の縁は、斜め
にされ、面取りされ、または丸められてもよい。例示の実施の形態では、朝顔形の開口3
44は、頂部空隙338と連続している。いくつかの実施の形態では、頂部空隙338と
底部空隙340も同様に朝顔形とされる。
図16に示されるような丸まった先端342は、いくつかの利点をもたらす。丸まった
先端342は、挿入部分14を患者の目的領域への挿入を容易にする。いくつかの場合に
は、このことは、トロカールの必要性をなくす。関節鏡での用途では、丸まった先端34
2の輪郭により、内視鏡10を関節内の狭い空間に操作することができる。丸まった先端
342により、さらに執刀医が目的領域内の組織に傷付けないように圧力を掛けることが
できる。丸まった先端342はまた、カメラ・アセンブリ350用の保護機構としての機
能を果たす。
図16に示されるように、カメラ・アセンブリ・ハウジング330の作動部336の内
部壁は、2つのカメラ・マウント旋回ベアリング346を含む。図16に示される例示の
実施の形態では、カメラ旋回ベアリング346は、カメラ・アセンブリ・マウント330
の内側の壁から実質的に直交して突き出る。カメラ・アセンブリ・ハウジング330は、
スチール、いくつかの硬化プラスチック、または、他の適切な強くて剛直な素材で作られ
る。
図16に示される例示の実施の形態では、カメラ・アセンブリ・ハウジング330の作
動部336の内部壁は、いくつかのケーブル案内穴348を含む。好適な実施の形態には
、2つのケーブル案内穴348だけがある。1つのケーブル案内穴348は1つの側部壁
に位置し、もう1つのケーブル案内穴348は反対側の側部壁に位置する。好ましくは、
ケーブル案内穴348はカメラ・マウント旋回ベアリング346の下方に配置され、制御
ケーブルの遠位端は、それが接続されるカメラ、カメラ・マウントあるいはカメラ・アセ
ンブリ350(たとえば図23参照)に対して角度をなす。カメラ・アセンブリ・ハウジ
ング330はまた、1つまたはいくつかの拘束機構を含む。図16に示される例示の実施
の形態では、2つの拘束ノッチ349がある。1つの拘束ノッチ349は1つの側部壁に
位置し、他の拘束ノッチ349は反対側の側部壁に位置する。図16に図示されるように
、拘束ノッチ349は、概略ケーブル案内穴348と直線になる。ケーブル案内穴348
と拘束ノッチ349について、以下にさらに説明する。
図17は、一部品として作られた遠位作業部分または カメラ・アセンブリ・ハウジン
グ330と内側鞘312の実施の形態を描写する。図18Cも参照すると、カメラ・アセ
ンブリ・ハウジング330の線18−18から見た断面が示される。遠位作業部分または
カメラ・アセンブリ・ハウジング330と内側鞘312が一部品として作られた実施の形
態では、それらはスチールから作られる。そのような場合、内側鞘312とカメラ・アセ
ンブリ・ハウジング330の先端は、圧延工程を経て作られる。種々の空隙、開口および
、例えば上記に説明した他の機構が、その部分に後で加工される。図17の例示の実施の
形態では、カメラ・アセンブリ・ハウジング330は、カメラ・マウント旋回ベアリング
346だけを含む。
内側鞘312とカメラ・アセンブリ・ハウジング330を一部品として作ることには利
点がある。利点の中でも、その部分が丈夫なことが挙げられる。もう一つの利点は、入れ
子部の必要性がなくなることである。結果として、内側鞘312とカメラ・アセンブリ・
ハウジング33の交点における断面部分で「狭まった点」が取り除かれる。このことによ
りいくつかの利益が得られる。そのような狭まった点を取り除くことにより、内側鞘31
2やカメラ・アセンブリ・ハウジング330内の有用コンポーネントのような種々のコン
ポーネントに、より広いスペースを与えることができる。さらに、そのような狭まった点
を取り除くことにより、内側鞘312やカメラ・アセンブリ・ハウジング330内に、よ
り多くの洗浄液を流すことができる。代替または追加として、内側鞘312とカメラ・ア
センブリ・ハウジング330の全体的な直径を減ずることができる。内側鞘312とカメ
ラ・アセンブリ・ハウジング330とを厚くすることもできる。このことにより、その部
分を強化できる。厚くすることはその部分を強化することになるので、外側鞘またはカニ
ューレ318を薄くすることができる。外側鞘またはカニューレ318が薄いということ
は、次に内側鞘312とカメラ・アセンブリ・ハウジング330の直径を大きくできる。
すなわち、挿入部分14(外側鞘318、内側鞘312とカメラ・アセンブリ・ハウジン
グ330で構成される)の全体的な直径を増大することなく、挿入部分14内の導管の断
面積を大きくできる。厚くすることはさらに、カメラ・マウント旋回ベアリング346が
大きな支持面を有するようにし、ベアリングに作用する圧力を広い面積に分散する。
図19は、挿入部分14(図3で最もよく示される)の先端の組立図である。図19で
は、カメラ・アセンブリ・ハウジング330、カメラ・アセンブリ350、および外側鞘
またはカニューレ318が見える。図示されるように、カメラ・アセンブリ・ハウジング
330の丸まった先端342は、外側鞘またはカニューレ318の遠位端を越えて突き出
る。視覚ノッチ352は、外側鞘318の頂部にへこむ。カメラ・アセンブリ350は、
朝顔形の開口344と視覚ノッチ352との組み合わせにより作られる開口で画定される
視野範囲にわたってパン撮りする。いくつかの実施の形態では、パン撮りできる範囲は約
180°である。パン撮りするとき、カメラ・アセンブリ350はカメラ旋回ベアリング
346(たとえば図16参照)上で旋回する。パン撮りする駆動については、以下にさら
に説明する。
いくつかの実施の形態では、外側鞘318は、内視鏡10の挿入部分14(図3参照)
が目的領域に挿入されているとき、挿入位置(不図示)に対して回転する。挿入位置では
、視覚ノッチ352は、朝顔形の開口344や頂部空隙338と整列していなくてもよい
。このことは、挿入中にカメラ・アセンブリ350を保護するのに役立ち、医学的用途で
は、挿入部分14の挿入における組織の損傷のリスクを低減する。挿入後は、外側鞘31
8は、視覚ノッチ352が回転して、朝顔形の開口344や頂部空隙338と整列する位
置に戻り、視野範囲全体が再び見られるようになる。
いくつかの実施の形態では、キャップまたは窓材料が、視覚ノッチ352と朝顔形の開
口344を画定する開口を覆い、または置かれ、カメラ・アセンブリ350を保護する。
いくつかの実施の形態では、外側鞘318の遠位縁と視覚ノッチ352が、取り囲まれ、
丸くされ、斜めにされるなどして、鋭利な縁を有することから生じる損傷を防止する。
例示の実施の形態では、キャップや窓は用いられていない。そのような配置は、いくつ
かの利点を有する。たとえば、挿入部分14の先端にキャップや窓を用いないことにより
、サファイアや特殊ガラスのような高価で傷や摩耗に強い材料を使わないので、内視鏡の
コストを下げられる。またキャップや窓を有していないことで、カメラにより撮像された
画像の鮮明さに影響する、キャップや窓の表面からの好ましくない反射をなくすことがで
きる。さらに、キャップや窓を用いないことにより、目標領域の洗浄を、内視鏡10の内
側鞘312(図15参照)の導管を通じて遂行できる。このことにより、洗浄能力を維持
しつつ、挿入部分14の全体直径を小さく保つことができる。さらに、内側鞘312の洗
浄液の流れは、カメラ・アセンブリ350および付随するレンズから破片または物質を除
去しきれいにするのに役立つ。一例として、ユーザは、洗浄液の流れがカメラ・アセンブ
リ350のレンズ・アセンブリ354(たとえば図122参照)を洗い、破片や不要な物
質を運び去るように洗浄中にカメラ・アセンブリ350をパンすることにより、効果的に
カメラ・アセンブリ350を洗浄できる。追加の利点としては、洗浄液の流れは、カメラ
・アセンブリ350に関連するイメージ・センサ380(たとえば図61参照)を冷却す
るのにも役立つ。
図示されるように、朝顔形の開口344と視覚ノッチ352は、キャップや窓の必要性
なしでカメラ・アセンブリ350を保護するような大きさとされる。図19の例示の実施
の形態では、朝顔形の開口344と視覚ノッチ352は、カメラ・アセンブリ350を部
分的に覆い、カメラ・アセンブリ350は朝顔形の開口344と視覚ノッチ352により
形成された外面からへこむ。よって、朝顔形の開口344と視覚ノッチ352は、カメラ
・アセンブリ350の保護具の縁を画定する。部分的な覆いは、挿入部分を目的領域に挿
入する間または目的領域に挿入された道具を使う間のいずれかに、カメラ・アセンブリ3
50の可動コンポーネントと付属するコンポーネント(たとえば、制御ケーブル、電気ケ
ーブル、情報ケーブルなど)を外部物体との接触から保護するのに役立つ。朝顔形の開口
344と視覚ノッチ352は、カメラ・アセンブリ350の小さな部分だけを挿入部分に
対し外側の物体(たとえば剃刀などの医療器具)からの損傷の可能性にさらしつつ、カメ
ラ・アセンブリ350に制限されない視野を提供する。このことは、挿入中または作動中
にカメラ・アセンブリ350が損傷を確実に受けないようにするのに役立つ。
カメラ・アセンブリ350が回転すると、カメラ・アセンブリ350と外側鞘318間
の距離が変化する。その結果として、カメラ・アセンブリ350の視野に入りこむ外側鞘
318の量もまた変化する。カメラ・アセンブリ350から外側鞘318への距離が大き
くなるほど、カメラ・アセンブリ350の視野に入る外側鞘318の量が大きくなる。よ
って、カメラ・アセンブリ350に制限されない視野を与えられる、保護の最適な量は、
視覚ノッチ352の幅を変化させることで達成される。
図20は、視覚ノッチ352が変化する幅を有する挿入部分14(図3で最もよく示さ
れる)の先端の別の組立図である。視覚ノッチ352の幅は、視覚ノッチ352が、カメ
ラ・アセンブリ350のどの角度方向においても、カメラ・アセンブリ350の視野のす
ぐ外側にあるように変化する。このことにより、外側鞘318によるカメラ・アセンブリ
350の包囲をより大きな程度にできる。
図21は、バー351で分離されたいくつかの開口353が、図20に示されるような
視覚ノッチ352の代わりに含まれる挿入部分14(図3で最もよく示される)の先端の
さらに別の実施の形態を示す。このような配置によれば、カメラ・アセンブリ350に追
加の保護を提供できる。バー351がカメラ・アセンブリ350の視野を妨げる量を最小
化するために、バー351は透明な材料で作られる。他の実施の形態では、バー351は
、たとえば外側鞘318と同じ材料の不透明材料で作られてもよい。
あるいは、視覚ノッチ352(図20参照)または少なくとも1つの開口353(図2
1参照)を部分的に覆うカバー部材(不図示)を挿入部分14の遠位先端(たとえば図1
参照)に取り付けてもよい。そのようなカバー部材は、たとえば、カメラ・アセンブリ3
50に追加の保護を提供しつつカメラ・アセンブリ350に本質的に鮮明な視野を与えら
れるケージであってもよい。いくつかの実施の形態では、カバー部材は視覚的に透明な部
分カバーを含む。
カメラ・アセンブリ350は、図22に分離して示される。図示されるように、フレキ
シブルケーブル250は、カメラ・アセンブリ350に接続され、カメラ・アセンブリ3
50への、および、からの電力とデータ通信経路を提供する。カメラ・アセンブリ350
は、内視鏡10のカメラを支持するように構成されたいかなる構造であってもよい。カメ
ラ・アセンブリ350がパンされる実施の形態では、カメラ・アセンブリ350は、旋回
アクチュエータ取り付け機構を含む。
図示されるように、カメラ・アセンブリ350は、レンズ・アセンブリ354を含む。
図示されるように、レンズ・アセンブリ354は、カメラ・ハウジング頂部356とカメ
ラ・ハウジング底部358の間の適切な位置に維持される。組み立てられると、カメラ・
ハウジング頂部356とカメラ・ハウジング底部358は、膠、接着剤、超音波溶接、協
働機構の圧力嵌め等のような、しかしこれらには限定されない、適切な手段で一体に連結
される。図22の例示の実施の形態では、レンズ・アセンブリ354は、カメラ・ハウジ
ング頂部356のレンズ開口360を通って突き出で、目標解剖学的領域の鮮明な視野を
有する。いくつかの実施の形態では、レンズ・アセンブリ354の少なくとも一部は、カ
メラ・ハウジング頂部356に出っ張る。
カメラ・ハウジング頂部356は、いくつかの他の空隙を含んでもよい。図22に示さ
れる例示の実施の形態では、カメラ・ハウジング頂部356は、レンズ開口360の左右
の(図22に関して)側面に配置された2つの細長い光投射空隙362を含み、その空隙
362は光ファイバの端面要素(またはオプションとしてLEDなどの他の光源)を収容
するようになされ、カメラレンズまたはレンズ・アセンブリ354に向けられた方向と一
致する目的領域に光を放射する。図示の例では、右の細長い空隙362は台形形状で、左
の細長い空隙362は平行四辺形形状である。別の実施の形態では、空隙362の形状は
異なってもよく、たとえば、両方とも卵形であってもよい。別の実施の形態では、追加の
空隙362があってもよい。たとえば、いくつかの実施の形態では、レンズ開口360の
回りに三角形形状に配置された3つの空隙362がある。いくつかの実施の形態では、レ
ンズ開口360の回りに長方形、正方形、円形または卵形形状に配置された4つの空隙3
62がある。
内視鏡10用の1つまたは複数の照明源が、内視鏡1010内に少なくとも部分的に含ま
れる。照明源は、パン撮り位置に無関係に、カメラ・アセンブリ350のカメラの視野を
照らす。いくつかの実施の形態では、照明源は、カメラ・アセンブリ350の中にある。
図22の例示の実施の形態では、照明源はいくつかの光ファイバ364で、内視鏡10の
外部の照明要素(不図示)からの光を伝達する。光ファイバ364は、カメラ・ハウジン
グ頂部356内の空隙362に導かれ、接続される。例示の実施の形態では、28本の光
ファイバ364が、カメラ・ハウジング頂部356の空隙362に導かれる。光ファイバ
364の本数は、別の実施の形態では異なる。光ファイバ364の発光端は、概略カメラ
・ハウジング頂部356の上面と同一平面である。いくつかの実施の形態では、たとえば
LEDなどの他の照明源を用いてもよい。光ファイバ364または他の照明源は、所定の
光放射角度で所望の色または強さの光を提供するように構成される。
図示されるように、図22の例示の実施の形態では、カメラ・アセンブリ350は、旋
回ピン366を含む。旋回ピン366は、カメラ・アセンブリ・ハウジング330の旋回
ピン・ベアリング346(図16参照)に旋回可能に接続される。旋回ピン366は、挿
入部分の長手軸から実質的に直交方向に突き出る。旋回ピン366は、カメラ・アセンブ
リ350および光ファイバ364(または他の照明源)が互いに協力して旋回できるよう
にする。
カメラ・アセンブリ350はまた、上述したように、旋回アクチュエータ取り付け機構
を含む。図22の例示の実施の形態では、カメラ・アセンブリ350は、頂部ケーブル取
り付け機構またはアンカー点372と底部ケーブル取り付け機構またはアンカー点374
を含む。頂部ケーブル取り付け機構372と底部ケーブル取り付け機構374については
、以下にさらに説明する。
上述のように、内視鏡10は、旋回アクチュエータをも含む。旋回アクチュエータは、
旋回取り付け機構を介してカメラ・アセンブリ350を引っ張りまたは押すのに用いられ
る細長い部材である。図示の例では、旋回アクチュエータは、普通はプル・ケーブルまた
はワイヤであるが、これらの例は、旋回アクチュエータをケーブル状の構造に限定するも
のと解してはならない。細長い部材は、柔軟でも本質的に剛直であってもよい。細長い部
材は、丸くても(ケーブルの例のように)、平らでも、あるいは、他の形状または断面を
有していてもよい。いくつかの実施の形態では、旋回アクチュエータは、摩擦係合または
他の方法でベルトの内周の機構と係合する協働取り付け機構回りに導かれたベルトである
。好適な実施の形態では、旋回アクチュエータを用いて引っ張り力だけを提供する。その
ような配置では、旋回アクチュエータが十分に厚くまたは断面が強化されておらず、また
は、支持経路内に閉じ込められて旋回アクチュエータに対する押す力に応答しての挿入部
分14内での実質的に横方向の変位を防止されるので、小径の挿入部分14(図3参照)
とすることができる。プル・ワイヤまたはプル・ケーブルの配置は、材料が圧縮剛性では
なく、引張強さを有していることだけが必要となるので、旋回アクチュエータを作るのに
広い範囲の材料を用いることを可能にする。
図23に図示されるように、カメラ回転用ケーブルは、旋回ピン366の上方および下
方で、カメラ・アセンブリ350に取り付けられる。例示の実施の形態では、カメラ回転
用ケーブルは、図解を簡単にするため、比較的緩んだ状態で示される。作動中は、旋回ピ
ン366の片側の1本または複数本のカメラ回転用ケーブルは張られた状態で、旋回ピン
366の他の側の1本または複数本のカメラ回転用ケーブルは緩んだ状態である。上述の
ように、またここで図13も参照すると、カメラ回転用ケーブルは、旋回制御構造100
のケーブル接続穴202(図13参照)に近位に取り付けられる。いくつかの実施の形態
では、2本のカメラ回転用ケーブルがそれぞれのケーブル接続穴202に取り付けられる
。カメラ回転用ケーブルは、旋回アーム198のケーブル接続穴202から延在し、内側
鞘マウント160の近位部分161bの1つまたは複数の開口178(図10参照)を通
る。するとカメラ回転用ケーブルは、フレキシブルケーブル250に沿ってユティリティ
穴168を通って延在する。ケーブル接続穴202は、旋回アーム198の旋回点の反対
側に位置するので、旋回制御構造100を旋回すると、ケーブル接続穴202の1つに接
続されたカメラ回転用ケーブルは緩められ、もう一つのケーブル接続穴202に接続され
たカメラ回転用ケーブルはピンと張った状態になる。1つのケーブル接続穴202に関連
するカメラ回転用ケーブルを旋回ピン366の1つの側のカメラ・アセンブリ350に取
り付け、他のケーブル接続穴202に関連するカメラ回転用ケーブルを旋回ピン366の
反対側に接続することにより、旋回制御構造100を用いてカメラ・アセンブリ350を
選択的に回転する。いくつかの実施の形態では、旋回制御構造100を前部の方に押すと
、カメラ・アセンブリ350を前方にパンし、旋回制御構造100を後部の方に引くと、
カメラ・アセンブリ350を後方にパンする。いくつかの実施の形態では、組み立てると
、全てのカメラ回転用ケーブルはテンション状態になる。
好適な実施の形態では、1本だけのカメラ回転用ケーブルが、旋回制御構造100の旋
回アーム198の各ケーブル接続穴202(図13参照)に取り付けられる。そのような
実施の形態では、上部カメラ回転用ケーブル368と底部カメラ回転用ケーブル370が
ある。上部カメラ回転用ケーブル368と底部カメラ回転用ケーブル370は、上述のよ
うに、カメラ・アセンブリ350まで延在する。上部カメラ回転用ケーブル368は、カ
メラ・アセンブリ350の頂部ケーブル取り付け機構372に巻き付き、その原点から旋
回アーム198の同じケーブル接続穴202に戻る。底部カメラ回転用ケーブル370は
、カメラ・アセンブリ350の底部ケーブル取り付け機構374に巻き付き、その願点か
ら同じケーブル接続穴202に戻る。あるいは、カメラ回転用ケーブルは、取り付け穴2
020を覆って輪になり、ケーブルの両端が遠位にケーブル取り付け機構上で終端処理さ
れる。
例示の実施の形態では、頂部ケーブル取り付け機構372(図22に最もよく示される
)は、カメラ・ハウジング頂部356に2つの穴を含む。頂部ケーブル取り付け機構37
2は、さらにその2つの穴に接続する窪みを含む。上部カメラ回転用ケーブル368は、
その穴の1つに入り、窪みを通り、その2つの穴のもう一つを出て、ハンドルのケーブル
接続穴202(図13参照)に戻る。底部ケーブル取り付け機構374(図22で最もよ
く示される)は、2つの連結点か、カメラ・ハウジング底部358の反対側に突き出る2
つのフックを含む。底部ケーブル取り付け機構374は、頂部ケーブル取り付け機構37
2に対し旋回ピン366の反対側にある。底部カメラ回転用ケーブル370は、底部ケー
ブル取り付け機構374の1つの連結点またはフックに巻き付き、底部ケーブル取り付け
機構374の2番目の連結点またはフックに張られ、そこからハンドルの旋回アーム19
8のケーブル接続穴202に戻る。別の実施の形態では、頂部ケーブル取り付け機構37
2および/または底部ケーブル取り付け機構374は、たとえば、アイレット、突起物、
ペグ等を含む。
上部カメラ回転用ケーブル368と底部カメラ回転用ケーブル370は、金属または合
成樹脂、編み込んだものまたはモノフィラメントなど、いかなるケーブルまたはワイヤ状
の素材から作られる。上部カメラ回転用ケーブル368と底部カメラ回転用ケーブル37
0は、たとえば、横方向に柔軟な金属またはプラスチックの細長い片またはバンドである
。好適な実施の形態では、上部カメラ回転用ケーブル368と底部カメラ回転用ケーブル
370は、テンション状態での伸びに耐性がある材料から作られる。旋回アーム198の
ケーブル接続穴202(図13参照)からの1本のカメラ回転用ケーブルをカメラ・アセ
ンブリ350の旋回アクチュエータ取り付け機構に巻き付けることは、好ましい。なぜな
ら、カメラ・アセンブリ350に及ぶ側のカメラ回転用ケーブルが、カメラ・アセンブリ
350からの側のカメラ回転用ケーブルと同じテンションであることが、確実になるから
である。時間経過または使用により生ずるケーブルのある部分の伸びは、ケーブルの両半
分に等しい影響を有する。
好適な実施の形態では、上部カメラ回転用ケーブル368は、カメラ・アセンブリ・マ
ウント330の各内部壁のケーブル案内穴348の1つを通って引かれる。図23に図示
されるように、上部カメラ回転用ケーブル368は、ケーブル案内穴348の1つを通っ
て進み、カメラ・アセンブリ・ハウジング330の外部に沿ってカメラ・アセンブリ35
0に向かって延在し続ける。いくつかの実施の形態では、上部カメラ回転用ケーブル36
8によって取られる道筋に沿って窪みまたはカメラ・アセンブリ・ハウジング330の外
部にへこむ溝がある。そのような実施の形態では、窪みまたは溝は、ガイドとしての機能
を果たしてもよい。窪みまたは溝はまた、上部カメラ回転用ケーブル368がカメラ・ア
センブリ・ハウジング330の外表面とおおよそ同一面となることを確かにするのに役立
つ。このことは、外側鞘318(図19参照)が、完全に組み立てられた内視鏡10の使
用中にその動きが悪くなるように上部カメラ回転用ケーブル368にぶつかることがない
ことを確実にする。
図23に図示されるように、上部カメラ回転用ケーブル368は、カメラ・アセンブリ
・ハウジング330の内部に再度入り込むと、拘束ノッチ349を通って張られる。する
と、上部カメラ回転用ケーブル368は、上述のように、頂部ケーブル取り付け機構37
2へと伸びる。ケーブル接続穴202(図13参照)に戻る際に、上部カメラ回転用ケー
ブル368は、頂部ケーブル取り付け機構372からカメラ・アセンブリ・ハウジング3
30の反対側の壁の拘束ノッチ349(図16参照)に伸びる。それから上部カメラ回転
用ケーブル368は、カメラ・アセンブリ・ハウジング330の前面壁の外表面に沿って
、オプションとして壁の窪みや溝に沿って、延びる。それから上部カメラ回転用ケーブル
368は、カメラ・アセンブリ・ハウジング330の内部空間に再度入り込み、前述のよ
うに、ハンドルのケーブル接続穴202に戻る。
挿入部分の遠位端での旋回アセンブリへの接続の近位の旋回アクチュエータ(たとえば
、ワイヤやケーブル)の末端セグメントは、支点または支持点で拘束され、挿入部分また
はシャフトの長手軸に対し角度をなすようにアクチュエータの方向を変える。たとえば、
上部カメラ回転用ケーブル368をケーブル案内穴348および拘束するまたは方向を変
えるノッチ349を通って延びさせ、旋回ピン366の他の側の頂部ケーブル取り付け機
構372に整列させることにより、旋回カメラ・アセンブリ350により広い旋回範囲を
可能にする。よって、所定のまたは固定の角度視野を有するイメージ・センサは、回転し
、回転する視野が可能となり、視野領域が180度までの範囲に増大する。他の実施の形
態では、イメージ・センサは、180度を超える視野領域を達成するように回転する。図
23に図示されるように、上述のようにケーブルをルート付けすることは、ケーブルを連
結点372に対しより鋭角な入射角に置き、よって、カメラ・アセンブリ350の大きな
角度の後方回転を許容する。
いくつかの実施の形態では、ここで図24も参照すると、カメラ・アセンブリ350は
、2セットのケーブル案内穴348、すなわち上部カメラ・ハウジング部分を制御するガ
イド穴348の下方のセットと底部カメラ・ハウジング部分を制御するガイド穴348の
上方のセット、があるために、完全に180度またはそれ以上に回転することができる。
カメラ・アセンブリ350が回転できる角度は、カメラ回転用ケーブルの末端部がカメラ
回転用ケーブルの近位部または挿入部分(または内視鏡シャフト)14(図1参照)の長
手軸に関してなす角度の関数である。カメラ回転用ケーブルの末端部がカメラ・アセンブ
リ・ハウジング330の外部に再度入るときに挿入部分14の長手軸に関してなす角度が
大きくなればなるほど、カメラ・アセンブリ350内に誘導する動きの範囲は大きくなる
。好適な実施の形態では、カメラ・アセンブリ・ハウジング330の再度入る面または方
向を変えるガイドは、カメラ回転用ケーブルの末端部の角度を挿入部分14の長手軸に関
して約30−90度の範囲内とするように位置する。他の実施の形態では、カメラ回転用
ケーブルの再度入る表面またはガイドをカメラ回転用ケーブルの末端部の角度が約45−
80度の範囲内となるように配置することによりカメラ回転用ケーブルの摩擦抵抗を限定
しつつ、カメラ・アセンブリ350の動きの回転範囲を改良できる。上述のように、その
ような実施の形態では、一対の相補的なケーブル368、370、すなわち頂部ケーブル
取り付け機構372に取り付けられるのに挿入部分14の遠位または終端位置で上方へ曲
げられた1つと、対応する底部ケーブル取り付け機構374へ挿入部分14の遠位または
終端位置で上方へ曲げられた1つ、のいずれかへの引っ張り力だけが要求される。この配
置では、挿入部分14のほとんどの長さにおいて、駆動ケーブルを横方向または横切る方
向に動かす必要はなく、挿入部分14の内部空間をより小さくでき、全体的な直径を最小
にするのに役立つ。
いくつかの実施の形態では、拘束するまたは方向を変えるノッチ349を使わなくても
よい。いくつかの実施の形態では、挿入部分の遠位端での壁に包含される別のタイプの拘
束するまたは方向を変える要素を用いてもよい。いくつかの実施の形態では、プーリまた
はアイレットを、拘束として用いてもよい。ピン、ペグ等も拘束するまたは方向を変える
要素として用いることができる。いくつかの実施の形態では、曲がった固定用爪や突起物
をカメラ・アセンブリ・ハウジング330の側壁に形成してもよい。曲がった固定用爪は
、カメラ・アセンブリ・ハウジング330の内部壁と曲がった固定用爪の間に空間がある
ようにカメラ・アセンブリ・ハウジング330の内部空間内に延在する。上部カメラ回転
用ケーブル368は、曲がった固定用爪で固定されるようにこの空間を通り抜ける。ほと
んどの実施の形態では、拘束とケーブルの接触点は、内視鏡の操作の間にカメラ回転用ケ
ーブルへの摩擦損傷の可能性を最小化するのに十分なだけ滑らかまたは曲率半径を有して
いるのが好ましい。いくつかの場合には、拘束は、テフロン(登録商標)のように低い摩
擦係数を有する材料でコーティングされてもよい。
いくつかの実施の形態では、上部カメラ回転用ケーブル368の代わりに底部カメラ回
転用ケーブル370が、カメラ・アセンブリ350が他の方向に対し1方向の回転で大き
な旋回範囲が可能となるために前記の説明と同様に、拘束されてもよい。図24に図示さ
れるように、底部カメラ回転用ケーブル370と上部カメラ回転用ケーブル368の両方
が拘束され、または、方向を変えられて、さらに大きな範囲の旋回を可能にしてもよい。
図24には、外側鞘318、カメラ・アセンブリ・ハウジング330およびカメラ・ア
センブリ350が示される。2セットのケーブル案内穴348がある。1セットは、カメ
ラ・アセンブリ・ハウジング330の長手軸の上方で、他はカメラ・アセンブリ・ハウジ
ング330の長手軸の下方である。拘束ノッチ349も2つある。拘束ノッチ349の1
つは、カメラ・アセンブリ・ハウジング330の長手軸の上方に位置し、他は、カメラ・
アセンブリ・ハウジング330の長手軸の下方に位置する。
カメラ回転用ケーブルの改良された機械的優位性は、方向を変える要素(たとえばノッ
チ)をカメラ・アセンブリ350の旋回軸の片側(たとえば下方)に配置し、カメラ回転
用ケーブルの終末端をカメラ・アセンブリ350の旋回軸の反対側(たとえば上方)に位
置するカメラ・アセンブリ上の点に取り付けることにより、得られる。
図示されるように、上部カメラ回転用ケーブル368は、長手軸の下方のケーブル案内
穴348の1つを通り抜け、長手軸の下方の拘束ノッチ349でカメラ・アセンブリ・ハ
ウジング330に再度入り込む。そして上部カメラ回転用ケーブル368は、カメラ・ア
センブリ350上の頂部ケーブル取り付け機構372へ向け上方に方向を変える。図24
では、底部カメラ回転用ケーブル370は、カメラ・アセンブリ・ハウジング330の長
手軸の上方のケーブル案内穴348を通り抜ける。そして底部カメラ回転用ケーブル37
0は、カメラ・アセンブリ・ハウジング330の長手軸の上方の拘束ノッチ349を通っ
てカメラ・アセンブリ・ハウジング330に再度入り込む。そして、底部カメラ回転用ケ
ーブル370は、底部ケーブル取り付け機構374に向け下方に方向を変える。上部カメ
ラ回転用ケーブル368と底部カメラ回転用ケーブル370は、カメラ・アセンブリ35
0が旋回した方向に応じてカメラ・アセンブリ350の一部に巻き付く。図24では、底
部カメラ回転用ケーブル370は、カメラ・アセンブリ350の一部に巻き付いて示され
る。
いくつかの実施の形態は、旋回アクチュエータとしてベルト384を使用する。旋回ア
クチュエータとしてベルト384を含む実施の形態が図25に示される。図示されるよう
に、ベルト384は、カメラ・アセンブリ350の旋回ピン366の1つに巻き付く。い
くつかの実施の形態では、旋回ピン366は細長く、少なくとも1つの旋回ピン366の
一部が旋回ベアリング346から延在する。このような実施の形態では、ベルト384は
、図25に図示されるように旋回ピン366のこの部分に巻き付く。いくつかの実施の形
態では、カメラ・アセンブリ350の形状は、ベルト384がカメラ・アセンブリ350
に巻き付くように、違っていてもよい。たとえば、カメラ・アセンブリ350は、実質的
に円筒形状であってもよい。カメラ・アセンブリ350の実質的な円筒形状は、旋回ピン
366と同軸にされる。そのような実施の形態では、ベルト384は、カメラ・アセンブ
リ350の周囲に巻き付く。
いくつかの実施の形態では、ベルト384が巻き付けられる表面は、側部に位置する面
に対して窪んでいる(たとえばV字型)。このことは、操作中にベルト384を所定の位
置に保つのに役立つ。他の実施の形態では、他のタイプのガイドが用いられる。たとえば
、ベルト384が巻き付く表面は、操作中にベルト384を所定の位置に保つ2つの壁で
側面とされてもよい。
ベルト384は、ベルト384が駆動されたときに巻き付いている表面でスリップしな
いように高摩擦の素材で作られる。いくつかの実施の形態では、ベルト384は、荒れた
表面を有し、または歯が付けられ、カメラ・アセンブリの旋回ピン366(ギアが付けら
れてもよい)を掴み易くまたは確実に係合するのに役立つ。ベルト384の使用により、
プル・ケーブル式の旋回アクチュエータが挿入部分14内で横方向に方向を変えられる必
要なしで、カメラ・アセンブリ350の広い旋回範囲を可能にし、カメラ・アセンブリ3
50の等価な動きの範囲を達成する。このことにより、挿入部分14をより小さな直径に
できる。
ベルト384を使用する実施の形態では、ベルト384は、旋回制御構造100(図1
3参照)の変位により駆動されるように構成される。いくつかの実施の形態では、カメラ
・アセンブリ350または旋回ピン366に巻き付くベルト384の反対側の端部は、旋
回制御構造100の旋回シャフト204に巻き付く。このような実施の形態では、旋回シ
ャフト204の回転は、ベルト384を駆動する。ベルト384が巻き付いた旋回シャフ
ト204の一部は、比較的大きな直径を有する。このことは、旋回シャフト204の小さ
な旋回移動が比較的大きな量でベルト384を駆動しなければならないときに好適である
。ベルト384が歯付きである実施の形態では、ベルト384の歯は、旋回制御構造10
0の旋回シャフト204に位置するギアと互いにかみ合う。そのような実施の形態では、
旋回シャフト204と旋回シャフト204上のギアの回転は、ベルト384を駆動する。
ベルト384が駆動されると、ベルト384の動きは、カメラ・アセンブリ350に駆動
力を与え、カメラ・アセンブリ350を旋回させる。
少なくとも1つのカメラ回転用ケーブルを用いるさらに別の配置では、カメラ回転用ケ
ーブルをカメラ・アセンブリ・マウント330に含まれる種々の機構を通らせることなく
、同様の旋回範囲が達成される。このことは、挿入部分14(図1参照)の直径を小さく
できるので、好ましい。さらに、このような実施の形態用のカメラ・アセンブリ・マウン
ト330は、穿孔(たとえば、図16のケーブル案内穴348)や方向を変える要素/拘
束(たとえば、図16の拘束ノッチ349)を必要としないので、カメラ・アセンブリ・
マウントの製造を単純化できる。そのような実施の形態は、たとえば、図17の例示の実
施の形態で示されるカメラ・アセンブリ・マウント330と内側鞘312を用いる。
そのような実施の形態では、カメラ・アセンブリ350は、少なくとも1つの巻き取り
機構または表面1400を含む。巻き取り機構は、カメラ回転用ケーブルの末端部をカメ
ラ・アセンブリのハウジングに少なくとも部分的に巻き付ける。カメラ回転用ケーブルの
終末端用の接続または連結点は、スプール機構に対し遠位のカメラ・アセンブリ ハウジ
ング上に位置している。巻き取り機構は、好ましくは曲がり、いくらかへこんだ表面を有
し、該表面はカメラ・アセンブリ・ハウジングの一部を部分的または完全に包む。よって
、種々の実施の形態で、カメラ回転用ケーブルは部分的にだけハウジングに巻き付き、ま
たは、ハウジングを完全な1巻きあるいは複数巻きに巻き付く。長めの巻き取り機構は、
カメラ・アセンブリの回転のより広い範囲を提供する。作動中、関連したカメラ回転用ケ
ーブルは、巻き取り機構1400に巻かれ、巻きをほどかれる。巻き取り機構1400は
、カメラ・アセンブリ350の旋回範囲を拡大する。巻き取り機構1400により、より
一貫したトルクが回転中のカメラ・アセンブリ350に作用するようになる。巻き取り機
構1400は、所望のまたは変化する長さのモーメント・アームを作るように構成されて
もよい。さらに、巻き取り機構1400をカメラ・アセンブリの回転軸から半径方向に離
れるように位置させることは、カメラ回転用ケーブルが回転トルクをより効率よく生成す
るのに役立つ。
連続した図26〜30は、いくつかの回転位置にある巻き取り機構1400を含むカメ
ラ・アセンブリ350を概念的に図解する。図示されるように、巻き取り機構1400は
、弓型部および直線部を含む。弓型部は、カメラ・アセンブリ350の旋回軸から延在す
る曲率半径を有するように形作られる。巻き取り機構1400の直線部は、トルクを増加
する機構として作用するように角度を付けられる。さらに、巻き取り機構1400の直線
部は、カメラ・ハウジング355がより多くの材料(それは、弓形部分を続けるのに除去
されなければならない)で作られるようにし、よって、カメラ・ハウジング355の構造
的一体性を増加する。このことは、カメラ・アセンブリ350が非常に小さな空間にフィ
ットするように設計され、よって非常に小さな形状計数で作られなければならない実施の
形態において、特に重要である。
図26に図示されるように、上部カメラ回転用ケーブル368は、巻き取り機構140
0に巻き付けられる。上部カメラ回転用ケーブル368により作用する引っ張り力は、カ
メラ・アセンブリ350の旋回軸回りのトルクを生み出し、カメラ・アセンブリ350を
時計方向に回転させる。さらに、巻き取り機構1400の直線部は、より長いモーメント
・アームを生み出し、よって与えられた量の引っ張り力に対し生ずるトルクを増大する。
カメラ・アセンブリ350が図27に示される位置に回転すると、上部カメラ回転用ケ
ーブル368は、巻き取り機構1400から巻きがほどかれ始める。力が掛けられ続け、
カメラ・アセンブリが回転し続けると、上部カメラ回転用ケーブル368は、図28に示
されるように巻き取り機構からほどけ続ける。充分にほどかれると、上部カメラ回転用ケ
ーブル368が巻き取り機構1400から離れる点が、巻き取り機構1400の弓形部分
上に位置する(図27、図28の両方に図示されるように)。ある実施の形態では、巻き
取り機構1400の弓形部分の全点が、旋回軸から等しい距離に置かれる。
例示の実施の形態では、上部カメラ回転用ケーブル368により引っ張り力が掛けられ
続けると、カメラ・アセンブリ350は図29に図示されるように、上部カメラ回転用ケ
ーブル368が巻き取り機構1400の表面にこれ以上接触しなくなるまで回転し続ける
。そして、カメラ・アセンブリ350は、上部カメラ回転用ケーブル368の引っ張り力
がカメラ・アセンブリの回転軸との一致に近づくまで回転し続ける。この位置は図30に
図解される。当業者には理解されるように、カメラ回転用ケーブルは、巻き取り機構14
00に1回またはそれ以上巻き付けられ、カメラ回転用ケーブルを用いることにより生じ
る回転量を増大する。カメラ・アセンブリの接触面にカメラ回転用ケーブルが巻き付く角
度は、90度を超えるカメラ・アセンブリの回転の範囲を可能にする。するとカメラ・ア
センブリの回転角度は、接続された電子フレキシブルケーブルおよび/または光ファイバ
束のゆるみの量や柔軟性にのみ制限される。
ある実施の形態では、カメラ回転用ケーブルと巻き取り面は、カメラ・アセンブリが遠
位の内視鏡シャフトの長手軸の約90度から約120度の間の位置まで回転できるように
配置され、カメラ・アセンブリのレンズ表面が少なくとも部分的に内視鏡シャフトの近位
端の方向を向くようにする。この位置では、レンズ表面の破片または他の汚れは、内視鏡
シャフト内で遠位方向に移動する洗浄液により洗い流される。
カメラ・アセンブリ350を図30に示す位置から図30に示す位置に回転させるため
には、底部カメラ回転用ケーブル370を介して引っ張り力を掛ける。いくつかの実施の
形態では、底部カメラ回転用ケーブル370は巻き取り機構と関連してもよい。たとえば
、底部カメラ回転用ケーブル370が巻き付くカメラ・アセンブリ350の角や縁は丸く
される。
図31および図32は、巻き取り機構1400を含むカメラ・アセンブリ350の特定
の例示の実施の形態の上面斜視図を示す。カメラ・アセンブリ350は、レンズ・アセン
ブリ354を含む。レンズ・アセンブリ354は、カメラ・ハウジング355の内側に配
置される。図示されるように、巻き取り機構1400は、カメラ・ハウジング355の側
部に奥まって置かれる。例示の実施の形態の巻き取り機構1400は、弓型部と直線部を
含む。巻き取り機構1400の弓型部は、旋回ピン366または旋回軸の中央から延在す
る曲率半径を有するように形作られる。
図31に示されるように、巻き取り機構1400が置かれる壁は、第1空隙1402を
含む。またカメラ・ハウジング355は、第2空隙1404を含む。第2空隙1404は
、カメラ・ハウジング355の上面を通り、カメラ・ハウジング355の底面へ通り抜け
る。
図示されるように、1本のカメラ回転用ケーブル1406だけが用いられる。カメラ回
転用ケーブル1406は、カメラ・ハウジング355の第1空隙140と第2空隙140
4の両方を通って延在する。カメラ回転用ケーブル1406の一端は、旋回アーム198
のケーブル接続穴202(図13参照)に接続される。カメラ回転用ケーブル1406の
他端は、旋回アーム198の他のケーブル接続穴202に接続される。いくつかの実施の
形態では、カメラ回転用ケーブル1406は、1つまたは複数の点でカメラ・ハウジング
355に固定して接続される。たとえば、膠の接着剤を空隙1402または空隙1404
の1つに塗る。このことにより、作動中にカメラ回転用ケーブル1406がカメラ・ハウ
ジング355の表面で滑ったりずれたりすることがない。さらにいくつかの実施の形態で
は、カメラ回転用ケーブル1406に少なくとも1つの位置で結び目を作ってもよい。た
とえば、カメラ回転用ケーブル1406は、空隙1402または空隙1404の1つを通
って送りこまれ、結び目を作られ、それから空隙1402または空隙1404の他を通っ
て送られる。好ましくは、結び目の幅は、空隙1402または空隙1404のいずれも通
り抜けないように充分に広い。そのような結び目は、作動中にカメラ・ハウジング355
の表面でカメラ回転用ケーブル1406が滑ったりずれたりしないようにするのに役立つ
当業者には明らかなように、図31および32に示す実施の形態は、2本のカメラ回転
用ケーブルを使うように簡単に修正できる。1本のカメラ回転用ケーブルは、第1空隙1
402内でまたはその位置にて、終端を有しカメラ・ハウジング355に固定して接続さ
れる。第2のカメラ回転用ケーブルは、第2空隙1404内でまたはその位置にて、終端
を有しカメラ・ハウジング355に固定して接続される。
他の実施の形態では、旋回アクチュエータは、ラックアンドピニオン配列のラックであ
ってもよい。そのような実施の形態では、カメラ・アセンブリ350の旋回ピン366は
、歯付き部を含む。旋回ピン366の歯付き部は、旋回アクチュエータのラックとかみ合
うピニオン歯車である。ラックが挿入部分14内で長手方向に変位すると、この動きは、
旋回ピン366の歯付きピニオン部経由でカメラ・アセンブリ350の回転に変換される
。このような実施の形態は、カメラ・アセンブリ350を回転するのに引っ張り力に頼る
だけではないが、旋回アクチュエータはなお、挿入部分14内のアクチュエータの横方向
変位を必要とはしない。プッシュ・プル・ラック型アクチュエータは、それにもかかわら
ず、特徴(たとえば、剛直なこと、厚いこと)を要求し、または、ラックに圧縮力が作用
する間に横方向または左右の曲がりを防止するようにサイド経路内で拘束される。
ここで図13に戻り、旋回制御構造100は、高くなったハンドル部34のスライドボ
タン窪み92で突起部94により画定される窪みに「留め置かれる」ことができる。いく
つかの実施の形態では、突起部94は、突起部94により形成された窪みがカメラ・アセ
ンブリ350の特定の角度方向に対応するように空間を空けられる。いくつかの実施の形
態では、突起部94により形成された窪みは、窪みの位置がカメラ・アセンブリ350の
特定の角度増分(たとえば30°)に対応するように空間を空けられる。
上述の通り(図6参照)、ハンドル遠位部分30は、ハンドル近位部分16に対して回
転可能である。そのような回転は、挿入部分14の長手軸を同様に回転させる。順に、カ
メラ・アセンブリ350が挿入部分14と共に回転する。このことにより、ユーザは、内
視鏡10の角度再配置を最小または無しで、問題の解剖学的領域のほとんど全方位視野を
得られる。ユーザは、カメラ・アセンブリ350をパンし、ハンドル近位部分16に対し
てハンドル遠位部分30を回転するだけで、解剖学的領域内の所望の視野を入手できる。
光ファイバ364のような光ファイバの繰り返しのねじれと曲げは、1本またはそれ以
上のファイバの破壊や破損を導くことがある。光ファイバ364の例では、このことは、
より多くの光ファイバ364が危険にさらされると増加する光や照明喪失につながる。こ
のような曲げは、上記のように、光ファイバ364が終端を有して旋回カメラ・アセンブ
リ350の一部に接続されまたは融合されると、生じ得る。もし内視鏡10が使い捨てと
して設計されるならば、光ファイバ364の完全性や性能の低下は、その道具の計画寿命
に関して許容限度内である。結果として、いくつかの実施の形態では、光ファイバ364
の破壊やその結果の光喪失に対する最小の懸念で、光ファイバ364は旋回できるカメラ
・アセンブリ350に接続または融合される。いくつかの実施の形態では、光ファイバ3
64に関連する終端照明、光投射要素または発光体は、カメラ・アセンブリ350の目的
や視野がどのように回転しまたはパンしても光を放射するために、カメラ・アセンブリ3
50に取り付けられるのが有利である。そのような配置は、カメラ・アセンブリ350の
パンできる範囲内でカメラ・アセンブリ350がどのように回転したかに関わらず、レン
ズ・アセンブリ354の視野(図23〜25に破線で示される)を常に光ファイバ364
で照らすのに役立つ。
いくつかの実施の形態では、照明システムは、ライトガイドまたは光導体375を含む
。いくつかの実施の形態では、光ファイバ364は、照明システムの経路の少なくとも一
部に沿ったライトガイドまたは光導体375(たとえば図33参照)を備える。用語「ラ
イトガイド」および「光導体」は、本書では同義に用いられる。光ファイバが比較的まっ
すぐであると、光ファイバ内のほとんど全反射を促進するほどにファイバ内の光の入射角
が浅いので、光損失は比較的少ない。しかし、光ファイバを曲げると、光ファイバから外
に光が伝達され得る点まで入射角を変えるかも知れない。しかし、光導体またはガイドの
曲げは、制御できる。このため、使えるところでのライトガイド375の使用は、光ファ
イバ364を備える照明システムでの光損失を最小化するのに役立ち、または、全て光フ
ァイバに取って代わる。ライトガイド375はまた、いくつかの他の利点を提供する。た
とえば、ライトガイド375は装置の組み立てを助け、組み立て時間を短縮する。ライト
ガイド375は、本書で説明したタイプのものでもよいし、当業者に既知のいかなるタイ
プのライトガイドであってもよい。
図33は、光導体375を用いる内視鏡10の例示の実施の形態を示す。2本の大径の
光導体375は、内側鞘312の壁(図16参照)の少なくとも1つの部分に沿ってカメ
ラ・アセンブリ・ハウジング330へ延在し、カメラ・アセンブリの旋回ベアリング34
6の1つの中に曲がる。各光導体375の曲がり部は、方向を変えたときに光導体375
からの光損失を最小にするために、高反射材料376でコーティングされる。当業者に既
知のいかなる高反射材料376を用いてもよい。このような実施の形態では、カメラ・ア
センブリ350は、旋回ベアリング346で光導体375との接点に形成される内臓式カ
メラ・アセンブリ光導体377を有していてもよい。光導体375により運ばれた光は、
接点でカメラ・アセンブリ光導体377に伝達される。カメラ・アセンブリ光導体377
は、それぞれの旋回ピン366からカメラ・アセンブリ350内へと延在する。カメラ・
アセンブリ光導体377は、光投射空隙362に終端を有し、カメラとレンズ・アセンブ
リの回転位置に関わらず、カメラ・アセンブリ350の視野が照らされるようにする。こ
のような実施の形態では、カメラ・アセンブリ光導体377がなす曲がりは、上述のよう
に、高反射材料376でコーティングされるのがよい。いくつかの実施の形態では、高反
射材料376は、光導体375およびカメラ・アセンブリ光導体377の曲がりに加え、
光導体375およびカメラ・アセンブリ光導体377の他の部分に含まれてもよい。
カメラ・アセンブリ350の旋回領域と同じ場所の光導体接点を作ることは、カメラ・
アセンブリ350が回転したときの光ファイバ364の曲げやねじりを回避し、光ファイ
バ364への損傷のリスクを除去するので、好ましい。そのようなデザインは、再使用可
能な内視鏡10または使い捨て内視鏡10のいずれを使用するのにも適合する。
光導体375を使用するもう一つの例示の実施の形態(不図示)では、大径の光導体3
75は、基本的にフレキシブルケーブル250の経路に沿って延在する。内側鞘マウント
160に最も近い光導体375の端部は、光ファイバ364との接点を形成しても、また
は、他の照明源からの光を引きこむように配置されてもよい。カメラ・アセンブリ350
に最も近い光導体375の端部はまた、カメラ・アセンブリ350に延びる照明ファイバ
364との接点を形成してもよい。
いくつかの実施の形態では、カメラ・アセンブリ350に至る光ファイバ364は、柔
軟なリボン1000を形成するように配置され、最小の曲げまたは1方向だけの曲げ(た
とえば図34参照)で光投射要素内に終端を有するファイバのリニアアレイを作る。ある
いは、柔軟なリボン1000は、ファイバのリニアアレイである必要はなく、いくつかの
実施の形態では、代わりに1本のリボン状のライトガイド材料の柔軟なものでもよい。い
くつかの実施の形態では、2本の柔軟なリボン1000があり、それぞれがカメラ・アセ
ンブリ350の光投射空隙362の1つに延在する。いくつかの実施の形態では、柔軟な
リボン1000は、反射材料376でコーティングされ、カメラ・アセンブリ350での
光量を最大化する。いくつかの実施の形態では、柔軟なリボン1000は、光導体との接
点を形成する。
いくつかの実施の形態では、カメラ・ハウジング頂部356は、光導体材料を備え、光
投射要素または照明としての機能を果たす。この場合、光は、ほとんどのカメラ・ハウジ
ング頂部356からカメラ・アセンブリ350の視野へ放射される。いくつかの実施の形
態では、カメラ・ハウジング頂部356のいくつかの領域は明りを消されまたはマスキン
グされ、光がカメラ・ハウジング頂部356の所望の領域からだけ放射される。いくつか
の実施の形態では、カメラ・ハウジング頂部356のいくつかの領域は、高反射材料37
6でコーティングされ、それらの領域からの不要な発光を防止する。
図34は、光ファイバ364が、オプションとして高反射材料376でコーティングさ
れる柔軟なリボン1000に包含される実施の形態を示す。柔軟なリボン1000は、カ
メラ・アセンブリ350にオーバーモールドされても、カメラ・アセンブリ350に埋め
込まれても、カメラ・アセンブリ350に融合されても、あるいは別なやり方で接続され
てもよい。
図34の例示の実施の形態では、カメラ・アセンブリ350は、頑丈なカメラ・ハウジ
ング1002を備える。柔軟なリボン1000が取り付けられていない例示の頑丈なカメ
ラ・ハウジング1002を、より詳細に図35に示す。例示の実施の形態では、頑丈なカ
メラ・ハウジング1002は、光導体または光伝達材料から作られ、光投射要素として機
能する。例示の実施の形態での頑丈なカメラ・ハウジング1002は、ほぼ全体的に高反
射材料376でコーティングされ、頑丈なカメラ・ハウジング1002のコーティングさ
れていないまたはマスキングされていない領域からの光出力を最大化する。頑丈なカメラ
・ハウジング1002にレンズ・イメージ・センサ・アセンブリを隣接して配置するのに
適した形状を有する光投射または照明表面1004は、高反射材料376(または代替と
して単純な暗マスク)を塗布する間にその領域をマスキングすることで作られる。例示の
実施の形態では、光投射表面1004はリング形状をしている。他の実施の形態では、光
投射表面1004は、三日月形状、半円であってもよく、または他の所望の形状をしてい
てもよい。光は、頑丈なカメラ・ハウジング1002の光投射表面1004から放射され
、レンズ・アセンブリ354の視野を照らす。上記に説明した実施の形態のように、照明
領域はカメラ・アセンブリ350とともに旋回するのが好ましく、確実にレンズ・アセン
ブリ354の視野が常に照らされるようにする。
図36は、頑丈なカメラ・ハウジング1002の別の例示の実施の形態を示す。輪郭で
図示されるように、頑丈なカメラ・ハウジング1002は、結合窪み1006を含む。結
合窪み1006により、柔軟なリボン1000は頑丈なカメラ・ハウジング1002中に
適切に結合される。いくつかの実施の形態では、結合窪み1006により、柔軟なリボン
1000は、たとえばスナップ嵌めを介して、頑丈なカメラ・アセンブリ1002中に結
合されてもよい。いくつかの実施の形態では、結合窪み1006は、柔軟なリボン100
0に形成されていない光ファイバ364を収容してもよい。図35と同様に、図36では
、頑丈なカメラ・ハウジング1002は、光投射要素として機能する。頑丈なカメラ・ハ
ウジング1002もまた同様に、図35に関連して説明した頑丈なカメラ・ハウジング1
002のように、コーティングされてもマスキングされてもよい。
図37と図38は、光投射要素1005が柔軟なリボン1000の末端に包含される実
施の形態を示す。光投射要素1005は光導体材料から形成され、いくつかの実施の形態
では、所望の方法で光ファイバ束または柔軟なリボン1000から光を投射するのに適し
た形状に1群の光ファイバの融合である。いくつかの実施の形態では、光投射要素100
5と柔軟なリボン1000は、一体に融合される(たとえば、加熱によりまたは化学的に
)2つの分かれた部分であってもよい。他の実施の形態では、光投射要素1005と柔軟
な光ファイバのリボン1000は、単一の成形された部分であってもよい。いくつかの実
施の形態では、光投射要素1005は、図47〜60に関連して説明するように作成でき
る。
さらに図37と図38を参照すると、柔軟なリボン1000は高反射材料376でコー
ティングされる。光投射要素1005の底部及び側部の壁もまた、高反射材料376でコ
ーティングされてもよい。このことは、光が、光投射要素1005のコーティングされて
いない頂部からだけレンズ・アセンブリ354の視野へ投射されることを確実にする。図
38に示されるように、光投射要素1005または柔軟なリボン1000は、結合機構1
008を含む。結合機構1008により、光投射要素1005と柔軟なリボン1000は
、カメラ・アセンブリ350上または中に結合される。結合機構1008は、光投射要素
1005の一体の部分であってもよい。
図39と図40は、光導体材料から形成された光投射要素1005を含む柔軟なリボン
1000の2つの例示の実施の形態を示す。図39の光投射要素1005は概してリング
形状を有し、図40の光投射要素1005は概して三日月形を有するが、所望により他の
形状を選定してもよい。図39と図40の例示の実施の形態では、光投射要素1005の
頂部表面だけが高反射材料376でコーティングされないままである。
光投射要素1005は、光投射要素1005から投射される光を方向付けするのに役立
つ1つまたはいくつかのテクスチャ1010を備える。いくつかの実施の形態では、光を
散乱されて投射されるようにするために、テクスチャ1010が含まれる。テクスチャ1
010は、たとえば、光投射要素1005を成形する間に作りだしてもよく、あるいは、
代替として、光投射要素1005を形成する光導体材料が、光投射要素1005から投射
される光が散乱するようにする充填剤を含んでもよい。
図41および図42はそれぞれ、光投射要素1005の他の例示の実施の形態の上面斜
視図と底面斜視図を示す。図示されるように、光投射要素1005はリング状の形状をし
ている。光投射要素1005はまた、図42の底面斜視図に図示されるように、結合機構
1008を含む。図42の結合機構1008は、光投射要素1005と一体の部分である
。例示の実施の形態では、結合機構1008は、レッジまたは棚である。レッジの結合機
構1008は、光投射要素1005をカメラ・アセンブリ350などの他のコンポーネン
ト上に配置しまたは他のコンポーネントと整列するのに役立つ。加えて、いくつかの実施
の形態では、接着剤や膠をレッジの結合機構1008に沿って塗り、光投射要素1005
をカメラ・アセンブリ350などの他のコンポーネントに固定する。図46では、光投射
要素1005は、例示のカメラ・アセンブリ350に取り付けられて図示される。
図41および42に示される光投射要素1005は、高反射コーティングまたは材料3
76(たとえば図37参照)を含まない。高反射コーティングまたは材料376のような
ものの必要性は、光投射要素1005を発光が好ましくない光投射要素1005に入るお
よびその内の光の全内部反射を増大し、または、最大化するような寸法にすることにより
、最小化される。このことは、発光が好ましくない光投射要素1005の領域内で曲がり
が大きな半径を有するようにすることで、なされる。さらに、このことは、光投射要素1
005中の肉厚の変動が、入射角を臨界角より小さくする光投射要素1005内の光の入
射角の変化を取りこまないような光投射要素1005の寸法にすることによって、なされ
てもよい。光投射要素1005の肉厚が、光投射要素1005が取り付けられる光ファイ
バまたは柔軟なリボンの厚みより薄くなるほどに薄くならないのが好ましい。また、光投
射要素1005の表面は、発光が好ましくない領域では滑らかであるのが好ましい。
図43、44および45は、図41および42に示された光投射要素1005のいくつ
かの断面を図解する。断面はそれぞれ、図41の線43−43、線44−44および線4
5−45で見られている。図示されるように、光投射要素1005に入る光は、光投射要
素1005の頂部表面から投射される前に、第1曲がり1300と第2曲がり1302を
横切らなくてはならない。図43〜45に図示されるように、光投射要素1005は、こ
れらの曲がりの半径が光投射要素1005の面に応じて変化するような形状とされる。こ
れらの曲がり1300、1302のそれぞれの半径は、与えられた面において利用可能な
空間でできるだけ緩やかになるように選定される。また図示されるように、光投射要素1
005の厚みは、概略一定になされる。このことにより、厚みの変動による入射角の変化
は、最小化される。
図41〜45に示され、それらの図に関連して説明された光投射要素1005は、図4
6では例示のカメラ・アセンブリ350に取り付けられる。図示されるように、光投射要
素1005は、光を一次照射フィールド(この一次照射フィールドの周りの周囲領域も、
投射された光の散乱や反射のために照らされる)に投射するように配置され、一次照射フ
ィールドは基本的にレンズ・アセンブリ354の視野と一致する。
図47〜60は、1本または複数本の光ファイバに接続された所望の大きさと形状の光
投射要素を作り出すプロセスといくつかの例示の器具を図解する。そのようなプロセスは
、いくつの用途においても使用される。上記に説明したように、そのプロセスを用いて内
視鏡用の道具または他の医療器具用の光投射要素を作り出す。そのようなプロセスで作ら
れた光投射要素は、さまざまな画像の用途でも有用である。そのようなプロセスはまた、
他の品での、または、他の用途用の光投射要素を作るのに有用である。
図47〜60に関連して説明されるプロセスは、いくつかの理由で有利である。これら
の理由の中でも、そのプロセスによれば、所望の大きさと形状の光投射要素が材料費より
若干高い費用で作ることができる。また、光ファイバと光投射要素の間の機械的な割れ目
がない。このことは、そうでなければ接点に生ずる光損失を防止するのに役立つ。それは
、個々の光ファイバの時間の掛かるルート付けの必要性を防止する。その方法によれば、
最大の光出力のために最適化された光投射要素を、簡単に繰り返し作ることができる。さ
らに、他の利点の中でも、そのプロセスによれば、いくつかの個々の光ファイバがある位
置に運ばれ、またはルート付けされて、所望の光投射要素の形状に形成される。よって、
最終的な光投射要素は、ルート付けされた経路の制限より大きくなるような寸法にできる
図47〜50は、柔軟なプラスチック光ファイバ束またはリボン1000から形成され
た、リボン1000に融合された、または、リボン1000に接続された例示の光投射要
素または発光体2005を作る例示のプロセスを図解する。柔軟なプラスチック光ファイ
バ束から成形されるならば特に、発光体は、それを製造するのに選ばれた成形型に従って
所定の方法で形作られた、柔軟なファイバ束の固体透明プラスチックの発光部材を備える
。この場合の発光体は、パッシブな発光体と考えられ、パッシブな発光体では光ファイバ
束の近位端から得た光を伝導し、投射する。プラスチック光ファイバ材料の例は、他の材
料の中でも、アクリルあるいはポリカーボネートを含む。柔軟な光ファイバ・リボン10
00を図47に示す。柔軟なリボン1000を備える個々の光ファイバ364を図47に
示す。柔軟なリボン1000の一端は、図48に図示されるように、光ファイバ364の
末端がそれ自身に戻って置かれるまで、巻かれる。柔軟なリボン1000の輪になった端
部は、たとえば圧縮成形を用いて、光投射要素または発光体2005として所望の機能的
形状に形成され融合される。好ましいことに、柔軟な光ファイバ・リボン1000の末端
で光ファイバ364を輪にすることは、光投射要素2005が形成された要素中に内部空
隙を作ることなく形成されることを可能にする。あるいは、種々の光ファイバ364の末
端が、所望の光投射要素2005を形成する最終的成形プロセスの前に十分な材料のスラ
グに溶融されてもよい。いくつかの光投射要素2005は、光投射要素2005を形成す
るのに十分な材料がある限り、この溶融あるいは輪にすることを必要としない。光投射要
素2005は、印圧加工、圧縮成形、スタンプ/打ち抜き、高周波加熱等の適当な手段あ
るいはこれら手段の組合せにより形成される。
いくつかの実施の形態では、上型1052a(図51参照)は、マンドレルまたは類似
のものを含み、光ファイバ364を輪にするのを容易にする。さらに、いくつかの特定の
実施の形態では、光ファイバ364は、たとえばカメラ・アセンブリ350(たとえば図
22参照)上のマンドレルに巻きつけられ、光投射要素2005に形成され融合されても
よい。そのような実施の形態では、最終製品の一部、この場合にはカメラ・アセンブリ3
50(たとえば図22参照)は、図51の型1052a、1052bの1つとして動作し
てもよい。他の用途では、少なくとも1つの型1052a、1052bは、組み立てられ
た最終製品の別の部分であってもよい。図47〜50に示される例示の実施の形態では、
型1020は、フォースまたはプラグ部材と、対になる成形型または空洞を備える。
図49は、光投射要素または発光体2005に形成される柔軟な光ファイバ・リボン1
000と光ファイバ364の輪の側面図を示す。図49の例に図示されるように、光投射
要素2005は、2つの型1020の間に圧力が加えられる印圧加工/スタンピング・プ
ロセスで形成される。図50は、光ファイバ364の輪が光投射要素または発光体200
5に形成され融合された、完成した柔軟なリボン1000を示す。柔軟なリボン1000
と光投射要素2005の間に機械的な割れ目はない。このことは、光の効率的な伝達を可
能にする一方で、組立体に堅牢さと一体性を与える。図示されるように、光投射要素20
05はリングに形作られるが、カメラ・アセンブリのレンズ要素の隣に発光体を置くこと
ができるいかなる他の所望の形状もこの方法で形成される。いくつかの実施の形態では、
柔軟な光ファイバ・リボン1000および/または光投射要素2005の選択された部分
は、高反射材料376でコーティングまたはマスキングされてもよい(たとえば、図33
〜40に関連して説明したように)。いくつかの実施の形態では、テクスチャ1010が
、光投射要素2005が形成された後に、光投射要素2005に加えられてもよい。上述
のように、光投射要素2005は、それが結合機構1008(たとえば、図38参照)を
含むように形成されてもよい。加えて、いくつかの実施の形態では、光投射要素2005
を成形する前に、充填剤を1つまたは両方の型1020に入れてもよい。
図51は、光投射要素または発光体を作るのに用いられる器具1050の例示のブロッ
ク図を示す。図51の例では、光投射要素は1つまたはいくつかのファイバ364を融合
することにより作られる。図51では、ファイバ364は、一体に所望の光投射要素へと
、たとえば圧縮成形のように熱と圧力の組合せで、融合される。あるいは、ファイバ36
4は、化学プロセス(たとえば溶媒を用いて)により融合されてもよい。図示されるよう
に、器具1050は型1052a、1052bを含む。器具1050は、また型1052
a、1052bと熱のやり取りがある熱源1054を含んでもよい。ファイバ束を成形型
に置く前、置いている間、および/または、置いた後に熱を型に掛ける。圧力源1056
は、器具1050に含まれてもよく、型1052a、1052bの1つまたは両方に圧力
を掛け、および/または型1052a、1052bを一緒にさせてもよい。さらに、冷却
源1058が、器具1050に含まれてもよい。
冷却源1058は、成形型の部分に隣接するファイバ束の少なくとも遷移部分を冷却す
るようになされる。遷移部分は、その結果として、部分的に融合され固化されたファイバ
を備える遠位の領域と、個々のファイバが維持されるより近位の領域とをを有するように
なる。よって、遷移部分は、オプションとして冷却後に成形された発光体に関して固定の
角度を維持する能力を有する。オプションとして、光投射要素または発光体が成形される
間、ジャケットまたはヒートシンク1059を遷移領域の近位の光ファイバ364に置い
てもよい。
実施においては、熱源1054を用いて型1052aおよび/または型1052bを加
熱してもよい。型1052a、1052bは、所与の温度まで加熱される。選定される温
度は、使用される光ファイバ364の材料に依存する。使用される温度は、光ファイバ3
64の材料、場合によってはその材料上のコーティング、を燃焼させるほどに高くはない
ように選定されるが、光ファイバ364の材料を完全に融解させるのに十分な温度である
。加えて、選定される温度は、型1052a、1052b内に近いがその中ではない材料
を実質的に変化させず変形させないようにしつつ、型1052a、1052b内の光ファ
イバの材料を融解するのに十分な温度である。ある実施の形態では、選ばれた温度範囲は
、その材料が融解する温度をまたぐ。そのような温度の選定は、その材料が冷却されるた
めに器具1050内にとどまる時間を減少するので、有利である。いくつかの実施の形態
では、使用される温度は、冷却源105および/またはヒートシンク1059が取り去る
ことができる熱エネルギの量に依存してもよい。使用される光ファイバ364の材料がア
クリル系である特定の実施の形態では、適切な温度範囲は、約132度から138度(華
氏270度から280度)の間である。
光ファイバ364は、型1052a、1052bの1つに置かれてもよい。そして、型
1052a、1052bは一緒にされ、圧力が型1052a、1052bに掛けられる。
熱と圧力により、光ファイバ364は融解し、型1052a、1052bの形状と内部機
構により決まるような所望の光投射要素に融合する。いくつかの実施の形態では、充填剤
も型1052a、1052b内に入れられて、融解または融合している間に所望の光投射
要素に充填剤が添加または充満される。
ファイバ364が化学的プロセスで溶解される実施の形態では、たとえば、光ファイバ
364が成形型1052bに置かれる前または後に、成形型1052bに溶媒が入れられ
る。型1052a、1052bは一緒にされ、圧力が型1052a、1052bに掛けら
れる。溶媒の作用は、ファイバ364が溶解し、型1052a、1052bで決められる
形状に融合されるようにすることである。そしてファイバ364は、型1052a、10
52bが分離される前にセットされてもよい。溶媒を用いる実施の形態では、冷却源10
58やヒートシンク1059は、必要ではない。
いくつかの実施の形態では、冷却源1058を用いて、光ファイバ364の溶解/融合
が好ましくない部分(たとえば、加熱された型1052a、1052bの近くや光投射要
素と変化しないファイバの間の遷移領域)から熱エネルギを取り除く。ヒートシンク10
59(たとえば、ファイバ束またはリボンの周囲に置かれた金属製スリーブ)を、同じ目
的で用いてもよい。
その後、型1052a、1052bは冷却されてもよい。型1052a、1052bが
十分に冷却されると、分離され、光ファイバ364と融合された光投射要素または発光体
が取り除かれる。いくつかの実施の形態では、冷却源1058を用いて型1052a、1
052bの冷却を加速する。型1052a、1052bを冷却することにより、融解した
光ファイバ364を、光投射要素の形状に固化し融合することができる。好ましくは、型
1052a、1052bは、光ファイバ364の材料がそれ以上流れるほどに高温ではな
くなるまで、冷却される。いくつかの実施の形態では、器具1050は、型1052a、
1052bが分離されると光投射要素をイジェクトする排出装置(不図示)を含んでもよ
い。イジェクト後に、光投射要素の漏れ止めが取り除かれる。
型1052a、1052bは、金属またはその他の適切な熱安定材料で作られる。所望
の光投射要素の形状は、カットされ、圧延され、窪まされなどして型1052a、105
2bになる。図39と図40に関連して説明したように、光投射要素は、照明表面101
0および/または冷却機構1008のような機構の上をテクスチャで覆ってもよい。その
ようなテクスチャと機構は、型1052a、1052bにカットされ、圧延され、窪まさ
れなどされる形状の一部として含まれる。
いくつかの実施の形態では、熱源1054は電気によってでもよい。いくつかの実施の
形態では、型1052a、1052bは、その中に抵抗加熱要素を含んでもよい。いくつ
かの実施の形態では、熱源1054は、型1052a、1052bと熱のやり取りがある
1つまたは複数の加熱ロッドでもよい。いかなる他の加熱要素を用いてもよい。さらに、
熱電対(不図示)または温度センサを用いて、型1052a、1052bが確実に所望の
温度に維持されるようにフィードバック温度を提供してもよい。熱源1054の熱出力は
、温度センサからの読みに基づいて調節される。
圧力源1056は、どのような圧力源であってもよい。種々の実施の形態では、圧力源
1056は、マニュアル式の圧力源、機械式または電気機械式圧力源、空気圧源、水圧源
などでよい。
冷却源1058は、どのような冷却源であってもよい。種々の実施の形態では、冷却源
1058は、光ファイバ364の所望の部分の周囲に流れるように冷却空気を方向付ける
導管に接続された、ファン、コンプレッサまたは同様のものでよい。いくつかの実施の形
態では、冷却源1058は、たとえば、光ファイバ364を囲む水ジャケットのような、
液体冷却源でよい。
ヒートシンク1059は、どのような材料で作られてもよく、どのような形状または形
であってもよい。好ましくは、ヒートシンク1059は、光ファイバ材料または器具10
50の運転温度より高い融点を有する材料で作られる。いくつかの実施の形態では、ジャ
ケットまたはヒートシンク1059は、追加の目的を果たす。たとえば、ヒートシンク1
059は、光投射要素が成形されている間、光ファイバ364を所望の方向に拘束する(
たとえば、平らなリボン)のに役立つガイド部材として機能する。ヒートシンク1059
が不要ないくつかの実施の形態であっても、ガイド部材は含まれてもよい。そのようなガ
イド部材は、ヒートシンク1059の熱放散特性を必要とはしない。
ここで図52および図53を参照すると、光投射要素を作り出すのに用いられる器具1
050の特定の例が示される。図示されるように、器具1050は、図51に示されるも
のと類似している。器具1050は、固定要素1060と、可動または力要素1062を
備える。器具1050はさらに、可動要素1062の動きを正確に拘束するガイド106
4を含んでもよい。図52に示す例示の実施の形態では、ガイド1064はレールである
。型1052aまたは型1052bが、固定要素1060(たとえば、型穴)と可動要素
1062(たとえば、力またはプラグ部材)の両方に含まれる。型1052a、1052
bは、固定要素1060と可動要素1062の相対する表面に配置される。可動要素10
62が、適量の熱と圧力の存在下で固定要素1060と一緒にされると(図53参照)、
型1052a、1052bは協働して、光ファイバ材料を融解し、器具1050に置かれ
た1つまたは複数の光ファイバから光投射要素を成形する。固定要素1060の型(また
は型穴)1052bと、可動要素1062の型(または力/プラグ部材)1052aの接
近斜視図を図54に示す。
固定要素1060と可動要素1062が一緒にされると、圧力源1056(図51参照
)からの圧力は、型1052a、1052bを介して光ファイバに掛かり、光投射要素ま
たは発光体の形成を補助する。上述のように、型1052a、1052b(および、いく
つかの実施の形態では、それらが取り付けられる固定要素1060と可動要素1062)
は、加熱される。熱もまた、光投射要素の形成を補助する。
図52に示す器具1050はさらに、結合要素1066を含む。結合要素1066によ
り、可動要素1062を圧力源1056(図51参照)に接続できる。そのような結合を
容易にするために、図52の結合要素は、ねじ付きシャフト1068を含む。いくつかの
実施の形態では、ねじ付きシャフト1068は、圧力源1056のラム要素(不図示)に
ねじ込みされる。
図55と図56は、光投射要素を作り出すのに用いられる器具1050の別の例示の実
施の形態を示す。図示されるように、器具1050が、図52および図53に示されるも
のと類似している。器具1050は、固定要素1060と可動要素1062を含む。図5
2および図53のように、ガイド1064とねじ付きシャフト1068を含む結合要素1
066も、含まれている。また図52および図53のように、型1052aまたは型10
52bが、固定要素1060と可動要素1062の両方に含まれる。型1052a、10
52bは、固定要素1060と可動要素1062の相対する表面に配置される。可動要素
1062が、固定要素1060と一緒にされると(図56参照)、型1052a、105
2bは協働して、器具1050に置かれた1つまたは複数の光ファイバから光投射要素を
成形する。図55および図56の固定要素1060と可動要素1062に含まれる型10
52a、1052bは、図52および図53に示されるものとは異なる。固定要素106
0の型1052bと、可動要素1062の型1052aの接近斜視図を、それぞれ図57
と図58に示す。
図55および図56の固定要素1060の型1052bと可動要素1062の型105
2aの接近斜視図を図59に示す。図示の型1052a、1052bの結果得られる例示
の光投射要素2005を図59に示す。図59の例示の光投射要素2005は、図41〜
46に示し、それらの図に関連して説明したものと類似している。
図示されるように、遷移スパンまたは領域1072は、図59(および図41〜46に
も)示される。遷移スパン1072は、光投射要素2005と個々の光ファイバ364の
間に位置する。遷移スパン1072は、光投射要素2005がより近位の光ファイバ束に
遷移するに従い、光投射要素2005を囲む領域での高い熱が散逸する結果として、作り
出される。遷移スパン1072は脆弱で、比較的柔軟ではないので、遷移スパン1072
をできるだけ小さく作ることが好ましい。上記の通り、このことは、ヒートシンク105
9(たとえば図51参照)および/または冷却源1058(たとえば図51参照)の使用
により行うことができる。光投射要素または発光体2005が旋回するまたは回転するア
センブリ(たとえば、図32に示すカメラ・アセンブリ350)上に置かれるような用途
においては、そのようなスパンはアセンブリに固定して取り付けられることが好ましい。
このことにより、遷移スパン1072が過大な応力や曲げを受けないことが確実になる。
代わりに、応力と曲げは、光投射要素2005の成形の間実質的な変化のないままの光投
射要素2005から離れた、より柔軟な個々の光ファイバ364に作用する。
ここで図60を参照すると、図59の線60−60から見た器具1050と光投射要素
2005の断面が示される。少なくとも1つの型1052a、1052bは、ファイバ方
向付け機構を含む。図示されるように、固定要素1060の成形型1052bは、光ファ
イバ方向付け傾斜機構1070を含む。そのような傾斜機構1070は、いくつかの理由
で有利である。たとえば、傾斜機構1070は、確実に成形された発光体の発光面に関し
て、所望の配置、角度、方向などで光ファイバ364が光投射要素または発光体2005
に遷移させるのに役立つ。例示の実施の形態では、傾斜機構1070は、光ファイバ36
4を実質的に平らなリボン状の配列に維持するのに役立つ。さらに、傾斜機構1070は
、所望の角度で光投射要素2005に遷移するように、光ファイバ364を拘束する役割
をする。ファイバ束の結果として生ずる遷移部分の少なくとも一部は、十分な熱および/
または圧力に晒されて、冷却時には柔軟ではない材料に固化する。
図61は、図22の線61−61で代表される断面で取られた、レンズ・アセンブリ3
54を含む例示のカメラ・アセンブリの断面図を示す。レンズ・アセンブリ354は、図
22のように、カメラ・ハウジング頂部356とカメラ・ハウジング底部358の間に収
容されて示される。図示されるように、レンズ・アセンブリ354は、画像をイメージ・
センサ380の面上に投射するように配置される。イメージ・センサ380のタイプには
、たとえば、CCDイメージ・センサ、CMOSイメージ・センサ等が含まれる。好まし
くは、イメージ・センサ380は、カメラ・アセンブリ350のシールされた部分に収容
され、流体に晒されるないように保護される。使い捨ての内視鏡では、アセンブリが過酷
なな消毒や再利用に耐えるようにすることがないので、イメージ・センサを流体に晒され
るないようにシールする(たとえば、透明エポキシ化合物を用いる)のに、コストのより
掛からない方法を用いてもよい。
図61に図示されるように、イメージ・センサ380は、フレキシブルケーブル250
のフレキシブル基板381に電気的に接続される。いくつかの実施の形態では、絶縁保護
コーティング材料を用いて、水分に対する更なる保護を与え、オプションとして、イメー
ジ・センサ380に取り付けられるボール・グリッド・アレイの接点を支持するように作
られる。フレキシブルケーブル250は、イメージ・センサ380からのおよびイメージ
・センサ380へのデータおよび/または指令の搬送手段に加え、イメージ・センサ38
0に電力を供給する。いくつかの実施の形態では、補強材382をカメラ・アセンブリ3
50に含んでもよい。図61に示す例示の実施の形態では、補強材382は、イメージ・
センサ380が支持される構造を補強するように配置され、イメージ・センサ380の物
理的な全体性を保護するのに役立つ。たとえば、補強材382は、薄いアルミニウムの裏
あて(例示の実施の形態では、約0.051mm{0.002インチ}の厚さである)を
備えてもよい。
カメラ・アセンブリ350はまた、1つまたはいくつかのファイバ・ガイド384を含
んでもよい。図61に示す例では、ファイバ・ガイド384は、カメラ・ハウジング底部
358の底面に接続される。例示のファイバ・ガイド384は、ガイド溝386を含む。
ファイバ・ガイド384のガイド溝386の背面壁は、図61のページの底部に向けて突
き出るように示される。ファイバ・ガイド384はまた、図61に示される例示のファイ
バ・ガイド384ではガイド溝386の背面壁にへこむ、いくつかの方向付けノッチもし
くはチャネル388である、または、いくつかの方向付けノッチもしくはチャネル388
を含む。図61の例示の実施の形態を含め、いくつかの実施の形態では、方向付けノッチ
またはチャネル388は、カメラ・ハウジング頂部356とカメラ・ハウジング底部35
8の片方または両方に形成される。ファイバ・ガイド384は、内視鏡10の組み立ての
間、照明ファイバ364の経路を決めるのに役立つ。ファイバ・ガイド384はまた、内
視鏡10の操作の間、照明ファイバ364を所定の位置に維持する働きもする。ファイバ
・ガイド38の位置、形、数、大きさなどは、内視鏡10の特定の構造に応じて変わり得
る。いくつかの実施の形態では、照明ファイバ364を所望の位置に維持するのを助ける
のに、ファイバ・ガイド384に加えて、膠、エポキシあるいは他の接着剤または化学物
質が用いられる。たとえば、ライトガイドまたは光投射要素を用いるいくつかの場合(た
とえば図33〜40に図示され、または図62に図示されるように)には、ファイバ・ガ
イド384をアセンブリに用いなくてもよい。
図62は、図32の線62−62から見た図32に示されたカメラ・アセンブリ350
の断面を示す。図示されるように、レンズ・アセンブリ354が、カメラ・ハウジング3
55の所定の位置に示される。イメージ・センサ380もまた、カメラ・ハウジング35
5内の所定の位置に示される。レンズ・アセンブリは、画像をイメージ・センサ380に
投射するように位置する。上記のように、イメージ・センサ380は、どのようなタイプ
のイメージ・センサ(たとえば、CCD、CMOS等)であってもよく、流体に晒されな
いようにシールされる。また上記のように、イメージ・センサ380は、フレキシブルケ
ーブル250に取り付けられたフレキシブル基板381に接続される。図62に示される
カメラ・アセンブリ350は、ファイバ・ガイド384(図61参照)を含まない。代わ
りに、光投射要素または発光体2005が、図62のカメラ・アセンブリ350の所定の
位置にある。
図示されるように、フレキシブルケーブル250は、例示の実施の形態では、それ自身
をバックアップするため二重になっている。このことは、フレキシブルケーブル250を
曲げて、フレキシブルケーブル250の影響を受ける領域に膠または他の固定剤を塗るこ
とにより成し遂げられる。カメラ・アセンブリ350の下方でフレキシブルケーブル25
0を二重ループにすることは、カメラ・アセンブリ350が限られた空間に閉じ込められ
る実施の形態では有利である。たとえば、カメラ・アセンブリ350を図20に示される
内側鞘312内の空間に閉じ込めることは、曲げるのに使えるフレキシブルケーブル25
0の量を限定することになる。そこで、フレキシブルケーブル250は、カメラ・アセン
ブリ350のある回転位置で、不適切に小さな半径で曲がらなければならない。この小さ
な曲がり半径は、特にそれが繰り返し起こるときに、フレキシブルケーブル250に害を
及ぼし得る。この問題は、内側鞘312の直径が小さくなると、より大きな問題となる。
しかし、フレキシブルケーブル250をそれ自身をバックアップするため二重に配列する
ことで、カメラ・アセンブリ350が回転する際にフレキシブルケーブル250のより大
きな長さが繰り返しの曲げに利用でき、より大きな最小曲げ半径が得られる。よって、こ
のことにより、繰り返しの小半径での曲げと戻しによるフレキシブルケーブル250の完
全性に関する懸念なしで、内側鞘312を小径にすることができる。
光投射要素2005につながるフレキシブルケーブル250と 光ファイバ364の双
方は、曲げにある程度の抵抗を示す。さらに、その双方は、曲げられたときに復元バネ力
を示す。曲げに対するこの抵抗は、カメラ・アセンブリ350の回転に対する抵抗を増大
する。図63に図示されるように、フレキシブルケーブル250と光ファイバ364は、
互いに対して角度を有する。このような配列は、光ファイバ364に対するフレキシブル
ケーブル250の剛性を利用し、またその逆をし、カメラ・アセンブリ350を回転する
のに役立つ。この概念を最もよく図示するため、図63では、フレキシブルケーブル25
0は、それ自身のバックアップのために二重にはされていない。
図64は、レンズ・アセンブリ354の例示の実施の形態を示す。レンズ・アセンブリ
354は、図64では分離して示される。内視鏡10の組み立て中に、カメラ・アセンブ
リ350(図61参照)中/上に据え付けられる。図示されるように、レンズ・アセンブ
リ354は、対物レンズ400を含む。対物レンズ400は、レンズ・ハウジング402
に収容される。レンズ・ハウジング402は、アルミニウム、スチール、または硬化ポリ
マまたはプラスチック化合物のような剛直な材料で作られる。ある実施の形態では、レン
ズ・ハウジング402は円筒形であり、または卵形もしくは他の形状の断面を有し、用い
られるレンズの形状を収容する。図64に示す例示の実施の形態では、レンズ・ハウジン
グ402は、そのベースにフランジ部分を有し、カメラ・ハウジングまたはカメラ・アセ
ンブリ350での据え付けを容易にする。レンズ・ハウジング402は、レンズ・アセン
ブリ354のレンズを取り囲むように構成される。例示の実施の形態では、レンズ筺体4
04は、レンズ・ハウジング402の全体を通って延在する。レンズ・アセンブリ354
の対物レンズ400は、ほとんどレンズ筺体404内に配置される。いくつかの実施の形
態では、膠、エポキシまたは他の接着剤を用いて、対物レンズ400をレンズ・ハウジン
グ402内に結合してシールする。いくつかの実施の形態では、対物レンズ400がレン
ズ筺体404に接触するところに接着剤が加えられる。
図65は、図64の線65−65で決められる面でのレンズ・アセンブリ354の断面
図を示す。図64のように、図65でも対物レンズ400は、レンズ・ハウジング402
のレンズ筺体404内に配置される。図65には、ディスク406も示される。ディスク
406は、薄い金属またはプラスチックから作られるが、レンズ・アセンブリ354の対
物レンズ400と第2レンズ408の間のレンズ筺体404内に位置する。図65に図示
されるように、ディスク406は、中央開口部410を含む。開口部410の大きさは、
カメラ検出要素に関するレンズの光学的配置により変化してもよい。いくつかの実施の形
態では、膠、エポキシまたは他の接着剤を用いて、第2レンズ408をレンズ・ハウジン
グ402内に結合してシールする。
いくつかの実施の形態では、焦点調節要素がレンズ・アセンブリ354に含まれる。図
65に示される例示の実施の形態では、レンズ・アセンブリ354は、焦点調節要素を含
んでいない。レンズ・アセンブリ354は、対象物の画像を約9mmと50mmの間の距
離に、イメージ・センサ380(図61参照)の面上に焦点が合って、投影するように配
置される。図65に示される例示の実施の形態では、レンズ・アセンブリ354の即時視
野(どの時点においても見える視野)は、おおよそ75°であるが、別の実施の形態では
、より大きな、または、より小さな即時視野を提供する
別の実施の形態では、レンズ・アセンブリ354は、内視鏡10を再配置する必要なく
種々の解剖学的対象物の焦点を合わせるために、対物レンズ400、 第2レンズ408
、または、対物レンズ400と第2レンズ408の両方を動かすことができる焦点調節要
素(不図示)を含む。
いかなる種類の焦点調節要素を用いてもよい。たとえば、いくつかの実施の形態では、
ニチノール製ワイヤを用いてレンズ・アセンブリ354の焦点を調節する。ニチノール製
ワイヤは、選択的に加熱され冷却されて、レンズ・アセンブリ354のレンズを動かし対
象物の焦点を合わせる。いくつかの実施の形態では、1本のニチノール製ワイヤまたは1
組のニチノール製ワイヤを用いてレンズを引き離し、他の1本のニチノール製ワイヤまた
は1組のニチノール製ワイヤを用いて互いに近づける。
いくつかの実施の形態では、電気活性高分子(たとえばイオン化電気活性高分子など)
をアクチュエータとして用いて、所望の対象物の焦点を合わせる。イオン化電気活性高分
子は、作動のために低電圧が必要なだけなので、医学的用途では、有利である。
いくつかの実施の形態では、レンズ・アセンブリ354は、双安定であるように作られ
、焦点調節要素は、近い被写界震度とより距離のある被写界震度のいずれかに焦点を合わ
せることができる。ユーザは、二元的方法で焦点調節要素を操作し、どちらの被写界震度
が好ましいか、あるいは適しているかを選択する。上記のボタン90のようなボタンを用
いて、内視鏡10の焦点を調節してもよい。
図66は、レンズ・アセンブリ354の例示の実施の形態を示す。レンズ・アセンブリ
354は、図66では分離して示される。レンズ・アセンブリ354は、内視鏡10の組
み立ての間にカメラ・アセンブリ350(図61参照)に据え付けられる。図示されるよ
うに、レンズ・アセンブリ354は対物レンズ400を含む。対物レンズ400は、レン
ズ・ハウジング402に収容される。レンズ・ハウジング402は、アルミニウム、スチ
ール、または硬化ポリマまたはプラスチック化合物のような剛直な材料で作られる。ある
実施の形態では、レンズ・ハウジング402は円筒形であり、または卵形もしくは他の形
状の断面を有し、用いられるレンズン形状を収容する。図66に示す例示の実施の形態で
は、レンズ・ハウジング402は、そのベースにフランジ部分を有し、カメラ・ハウジン
グまたはカメラ・アセンブリ350での据え付けを容易にする。レンズ・ハウジング40
2は、レンズ・アセンブリ354のレンズを取り囲むように構成されるレンズ筺体404
を含む。レンズ・アセンブリ354の対物レンズ400は、レンズ・ハウジング402の
頂部から出っ張らないように配置される。このことは、内視鏡10の使用の間、対物レン
ズ400を医療器具(たとえば、剃刀)との接触からかくまうのに役立つ。いくつかの実
施の形態では、膠、エポキシまたは他の接着剤を用いて対物レンズ400をレンズ・ハウ
ジング402内に結合してシールする。いくつかの実施の形態では、対物レンズ400を
含めてレンズは、レンズ・ハウジング402内に押されてぴったりとはまる。
図67は、図66に示される線67−67で決められる面でのレンズ・アセンブリ35
4の断面図を示す。図66のように、対物レンズ400は、図23のレンズ・ハウジング
402のレンズ筺体404内に配置される。図67には、ディスク406も示される。デ
ィスク406は、薄い金属またはプラスチックから作られるが、レンズ・アセンブリ35
4の対物レンズ400と第2レンズ408と第3レンズ409の間のレンズ筺体404内
に位置する。図67に図示されるように、ディスク406は、中央開口部410を含む。
開口部410の大きさは、カメラ検出要素に関するレンズの光学的配置により変化しても
よい。
レンズ・アセンブリ354は、対象物の画像を約4mmと50mmの間の距離に、イメ
ージ・センサ380(図61参照)の面上に焦点が合って、投影するように配置される。
図67に示される例示の実施の形態では、レンズ・アセンブリ354の即時視野(どの時
点においても見える視野)は、おおよそ75°であるが、別の実施の形態では、より大き
な、または、より小さな即時視野を提供する。
図68は、レンズ・アセンブリ354の別の例示の実施の形態を示す。レンズ・アセン
ブリ354は、図68では分離して示される。レンズ・アセンブリ354は、内視鏡10
の組み立ての間にカメラ・アセンブリ350(たとえば図61参照)に据え付けられる。
図示されるように、レンズ・アセンブリ354は、対物レンズ400を含む。対物レンズ
400は、レンズ・ハウジング402に収容される。レンズ・ハウジング402は、アル
ミニウム、スチール、または硬化ポリマまたはプラスチック化合物のような剛直な材料で
作られる。ある実施の形態では、レンズ・ハウジング402は円筒形であり、または卵形
もしくは他の形状の断面を有し、用いられるレンズン形状を収容する。図68に示す例示
の実施の形態では、レンズ・ハウジング402は、そのベースにフランジ部分を有し、カ
メラ・ハウジングまたはカメラ・アセンブリ350での据え付けを容易にする。またレン
ズ・ハウジング402の他の部分をカメラ・ハウジングまたはカメラ・アセンブリ350
での据え付けを容易にする形状としてもよい。レンズ・アセンブリ354の対物レンズ4
00は、レンズ・ハウジング402の頂部から出っ張らないように配置される。このこと
は、内視鏡10の使用の間、対物レンズ400を医療器具(たとえば、剃刀)との接触か
らかくまうのに役立つ。いくつかの実施の形態では、膠、エポキシまたは他の接着剤を用
いて対物レンズ400をレンズ・ハウジング402内に結合してシールする。
図69は、図68に示される線69−69で決められる面でのレンズ・アセンブリ35
4の断面図を示す。図68のように、対物レンズ400は、図69のレンズ・ハウジング
402のレンズ筺体404内に配置される。図69には、ディスク406も示される。デ
ィスク406は、薄い金属またはプラスチックから作られるが、レンズ・アセンブリ35
4の対物レンズ400と第2レンズ408と第3レンズ409の間のレンズ筺体404内
に位置する。図69に図示されるように、ディスク406は、中央開口部410を含む。
開口部410の大きさは、カメラ検出要素に関するレンズの光学的配置により変化しても
よい。
図69に図示されるように、レンズ・アセンブリ354の各レンズ400、408、4
09の外径は、実質的に同じ直径を有するようになされてもよい。レンズ400、408
、409が同じ外径を有することで、レンズ400、408、409は、レンズ筺体40
4に置かれることで、それ自身で中心に集まる。このことは、レンズ・アセンブリ354
の組み立てと組み立て時間の節約とに役立つ。このような自己集中設計は、詳細なレンズ
・アラインメントが必要なレンズ・アセンブリ354では、特に好ましい。
図70は、レンズ・アセンブリ354の別の例示の実施の形態を示す。レンズ・アセン
ブリ354は、図70では分離して示される。レンズ・アセンブリ354は、内視鏡10
の組み立ての間にカメラ・アセンブリ350(たとえば図61参照)に据え付けられる。
図示されるように、レンズ・アセンブリ354は、窓411を含む。窓411は、レンズ
・ハウジング402に収容される。レンズ・ハウジング402は、アルミニウム、スチー
ル、または硬化ポリマまたはプラスチック化合物のような剛直な材料で作られる。ある実
施の形態では、レンズ・ハウジング402は円筒形であり、または卵形もしくは他の形状
の断面を有し、用いられるレンズン形状を収容する。図70に示す例示の実施の形態では
、レンズ・ハウジング402は、そのベースにフランジ部分を有し、カメラ・ハウジング
またはカメラ・アセンブリ350での据え付けを容易にする。またレンズ・ハウジング4
02の他の部分をカメラ・ハウジングまたはカメラ・アセンブリ350での据え付けを容
易にする形状としてもよい。レンズ・ハウジング402は、レンズ・アセンブリ354の
レンズを取り囲むように構成されるレンズ筺体404を含む。レンズ・アセンブリ354
の窓411は、レンズ・ハウジング402の頂部と実質的に同一平面になるように配置さ
れる。いくつかの実施の形態では、膠、エポキシまたは他の接着剤を用いて窓411をレ
ンズ・ハウジング402内に結合してシールする。好ましくは、窓411は、レンズ・ハ
ウジング402の内部コンポーネントと外部環境との間に流体シールを生ずるように、レ
ンズ・ハウジング402に結合されるのがよい。
図71は、図70に示される線71−71で決められる面でのレンズ・アセンブリ35
4の断面図を示す。図70のように、窓411は、レンズ・ハウジング402の頂部と同
一平面にある。レンズ・アセンブリ354は、対物レンズ400を含む。対物レンズ40
0は、図71のレンズ・ハウジング402のレンズ筺体404内に配置される。図71に
は、ディスク406も示される。ディスク406は、薄い金属またはプラスチックから作
られるが、レンズ・アセンブリ354の対物レンズ400と第2レンズ408と第3レン
ズ409の間のレンズ筺体404内に位置する。図71に図示されるように、ディスク4
06は、中央開口部410を含む。開口部410の大きさは、カメラ検出要素に関するレ
ンズの光学的配置により変化してもよい。図69に示されるレンズ・アセンブリ354と
同様に、図71のレンズ・アセンブリ354のレンズ400、408、409は、同じ外
径である。上述のように、このことは、レンズ400、408、409の組み立てとアラ
インメントに役立つ。
図71に示されるレンズ・アセンブリ354はさらに、シール空間412を含む。シー
ル空間412は、窓411の内部表面と対物レンズ400の表面との間に存在する。この
シール空間412は、レンズ・アセンブリ354のレンズ400、408、409が機能
するようになされた媒体(たとえば空気)で満たされてもよい。よって、窓411は、レ
ンズ・アセンブリ354がどんな媒体中でも機能できるようにする「ゴーグル」を形成す
る。たとえば、レンズ400、408、409が空気中で用いられるようになされると、
シール空間412は空気で満たされる。そして、レンズ・アセンブリ354は別の媒体中
、たとえば液体(たとえば水)に置かれ、適切な焦点のままである。好ましくは、窓41
1は、レンズ・アセンブリ354のレンズ400、408、409を通って伝達される画
像をゆがめないような形状とされる。
図72〜84は、レンズ・アセンブリと、レンズ・アセンブリに関連するイメージ・セ
ンサ(または、他の所望の目標点や、たとえばフィルム板や1枚のフィルムのホルダなど
の結像点)の適切な空間配置を決めるための例示のプロセスと器具を示す。そのような空
間配置は、イメージ・センサが受け取る画像の焦点が確実に合うためのキーである。その
器具とプロセスにより、レンズ・アセンブリの焦点距離が決定でき、レンズ・アセンブリ
の画像面が決定できる。説明用の例として、単一レンズの焦点距離は次のように決定され
る。
1/flens = (nlens − nincident)*(1/R−1/R

ここで、n:屈折率、RおよびR:レンズの入射側および出射側の曲率半径
数式で示されるように、このようなプロセスと器具は、レンズの形状が詳細に分かって
いない状況で必要である。さらに示されるように、レンズ・アセンブリは、使用されるこ
とが意図されている媒体に接触していなければならないので、このような決定法は、レン
ズ・アセンブリが液体環境で使われることが意図されているような用途では複雑になる。
特に、図72〜84に示されるプロセスと器具は、液体環境または液体作動媒体中での使
用が意図されているレンズ・アセンブリに有利に用いることができる。
そのプロセスには、その器具の一部として含まれる固定具にレンズ・アセンブリを固定
することが含まれる。そして、プロセスは、液体媒体がレンズ・アセンブリの隣にあるよ
うに固定具にある量の液体媒体を導入することを含む。液体媒体は、それから、レンズ・
アセンブリに対して保持され、気泡がないように、封入される。プロセスは、液体媒体を
導入して毛細管現象を用いて、液体媒体とレンズ表面との間の空気だまりを効果的に無く
し、焦点を合わせ、レンズ・アセンブリが小さいサイズであることを活用する。たとえば
、毛細管現象による液体導入を約1mmから約3mmの直径を有するレンズ・アセンブリ
に用いる。さらに、液体媒体は、レンズ・アセンブリを通じて伝達される画像にレンズ効
果を生じない透明な板で囲まれて保持される。結像面はそれから、実質的に固定具のレン
ズ・アセンブリの画像面上になるまで、調節される。
図72は、適切な空間配置を決めるのに用いられる大きな器具に置かれる例示の固定具
の一部の平面図である。プレートまたはブロック602が図72に示される。プレート6
02は、ガラス(たとえば、スライドガラス)のように、いかなる適切な材料から作られ
てもよい。好ましくは、プレート602は、レンズ・アセンブリがその中で機能するよう
になされる液体と接触したときに、劣化せず、溶解せず、あるいは損なわれない材料製で
ある。プレート602は、暗色物質で作られ、または、少なくとも暗色領域を含む。
プレート602は、規定厚さを有し、開口部または空隙604を含む。開口部604は
、プレート602の全てを通って延在する。開口部604は、レンズ・アセンブリを受け
入れられる大きさと形状とされる。図示されるように、ガスケット606も含まれる。ガ
スケット606は、空隙604を囲む。ガスケット606は、たとえば、O−リングであ
る。他の実施の形態では、適切な他のガスケット606を用いてもよい。
図73〜75の一連のブロック図は、完成した固定具600(図75に示される)を組
み立てるのに用いられる例示のプロセスを概念的に示す。図73〜75に示されるプロセ
スは、レンズ・アセンブリ354のレンズまたは対物レンズを湿潤環境または液体作動媒
体に封入する。説明の目的で、図73〜75は、図72の線73−73で見たいくつかの
断面図を示す。
図73に図示されるように、レンズ・アセンブリ354は、その外表面または外側のレ
ンズ要素が空隙604の内部容積内に位置するように、開口部または空隙に導かれる。こ
の例では、レンズの内表面は、センサに面するレンズ・アセンブリまたは要素の面と、外
表面または外側のレンズ要素は、プレートまたはその開口部/空隙に面するレンズ・アセ
ンブリまたは要素の面として定義される。オプションとして、空隙604は、プレート6
02の底面に向けて広がるように、面取りされまたは皿穴が開けられる。レンズ・アセン
ブリ354が導かれると、ガスケット606は、レンズ・アセンブリ354とプレート6
02の頂部との間に流体不浸透シールを作り出す。ガスケット606はまた、レンズ・ア
センブリ354を所定の位置に保持するのに役立つ。
ある体積の液体または作動媒体608は、その後、空隙604のレンズにより占められ
ていない部分に入れられる。入れられた液体608の体積は、好ましくは空隙604の空
気容積より大きい。入れられた液体608は、レンズ・アセンブリ354が機能するよう
になされたタイプのもの、たとえば水や食塩水のようなもの、でよい。開口部または空隙
604は、液体が外側レンズの表面および空隙を画定するプレートの接触表面に沿った液
体の毛細管現象で空隙を満たすように動けるだけ、充分に小さい。この方法を用いると、
空隙への液体の移動は完全に空気と置換し、よって、空隙内の液体とレンズ表面との間の
境界に完全に空気のない環境を形成する。よって、レンズをセンサと整列する間での、レ
ンズ表面に対する空気により生み出されるゆがみを、取り除くことができる。図74に示
される液体608は、液滴が重力に抗して空隙604からぶら下がるのに十分な表面張力
を有する。異なる表面張力の液体に対しては、プレート602は、液体608が空隙60
4に置かれたときに重力が問題とはならないように、さっとひっくり返される。図示され
るように、液体608はレンズ・アセンブリ354のレンズまたは対物レンズを濡らし、
または、接触する。また図示されるように、液体608が気泡を含まないことは、理想的
に好ましい。
ここで図75を参照すると、液体608が導かれると、プラスチックまたはガラス製の
カバーガラスのような第2プレート610が第1プレート602の表面に対して置かれる
。このことは、スライドガラスを濡らして載せるのに似ている。図示されるように、第2
プレート610は、空隙604の液体608を封入する。第2プレート610は、液体6
08の表面張力により第1プレート602に対して保持される。他の実施の形態では、第
2プレート610は、所定の場所に能動的に保持される。このような実施の形態は、レン
ズ・アセンブリ354が表面張力の小さな液体で使われることが意図されている場合に、
好ましい。
第2プレート610は、好ましくは、所望の波長で光学的に透明である(たとえば、視
覚光学的に透明)材料から作られる。さらに、第2プレート610は、レンズ・アセンブ
リ354がその中で機能するようになされる液体と接触したときに、劣化せず、溶解せず
、あるいは損なわれない材料製であるのが好ましい。第2プレート610は、図75に図
示されるように、平面的である。このことは、第2プレート610によりレンズ効果が生
じないことが確かであるので好ましい。
作動媒体が、レンズ・アセンブリ354に対して貯めておかれるように封入されると、
固定具600は完成する。すると、焦点距離または画像面が、図76に図示し、関連して
説明したように、決定される。参照物体612が、レンズ・アセンブリ354から所望の
距離にレンズ・アセンブリ354の視野内に置かれる。所望の距離は、レンズ・アセンブ
リ354を使用中の対象物からレンズ・アセンブリ354までの意図した距離である。参
照物体612は、どのような適切な参照であってもよい。たとえば種々の実施の形態では
、基準グリッド、照準線、市松模様、ドット配列、画像等を用いてもよい。図76では、
参照物体612は、実線で概念的に図示される。参照物体612からの光は、レンズ・ア
センブリ354を通り抜けて伝達される。参照物体612の画像614は、レンズ・アセ
ンブリ354の画像面で焦点が合う。
図76にはイメージ・センサ616も図示される。イメージ・センサ616は、その結
像面がレンズ・アセンブリ354の画像面とほぼ一致するか、許容できる焦点深度内とな
るまで、調節される。イメージ・センサ616を動かしている間、ユーザは、イメージ・
センサ616で撮像された画像をディスプレイ618上で、画像が許容できる程度または
鮮明に焦点が合うまで、モニタする。別の実施の形態では、固定具600と参照物体61
2がイメージ・センサ616と相対的に動かされて、イメージ・センサ616は不動のま
まである。
いくつかの実施の形態では、焦点合わせのプロセスは、マニュアル化されたプロセスで
はない。そのような実施の形態では、イメージ・センサ616の調節は、たとえば、オー
トフォーカス・アルゴリズムを用いてイメージ・センサ616を画像面に移動するコンピ
ュータにより実行される。そのような例の1つでは、コントラスト検出を用いる受動オー
トフォーカス・システムを用いる。そのような実施の形態では、イメージ・センサ616
は、隣接ピクセル間の最大強度差の点が見つかるまで、調節される。
イメージ・センサ616の結像面が、レンズ・アセンブリ354の画像面とほぼ一致す
ると、イメージ・センサ616とレンズ・アセンブリ354は、互いに一定の空間関係に
固定される。このことは、どのような適切な方法でなされてもよい。
図77と図78に示される特定の実施の形態では、イメージ・センサ616は、レンズ
・アセンブリ354と一定の空間関係に、膠、接着剤または他の適切な化学物質により固
定されてもよい。図77に図示されるように、レンズ・アセンブリ354とイメージ・セ
ンサ616は互いから分離して示される。上述のように、レンズ・アセンブリ354とイ
メージ・センサ616の間の距離は、所望の焦点合わせがなされるまで変化する。適切な
距離が決められると、その2つは、図78に図解されるように互いに固定される。図示さ
れるように、レンズ・アセンブリ354とイメージ・センサ616の間には小さな空間が
ある。膠1180のビードが、レンズ・アセンブリのフランジとイメージ・センサ616
の間に適用される。この膠1180のビードは、イメージ・センサ616をレンズ・アセ
ンブリ354から適切な距離に固定する働きをする。
図79は、レンズ・アセンブリと、そのレンズ・アセンブリに関連するイメージ・セン
サ(または、他の所望の目標や、たとえばフィルム板や1枚のフィルムのホルダなどの結
像面)の適切な空間配置を決める特定の例示の器具1200を図解する。図示されるよう
に、器具1200は、イメージ・センサ・マウント1202を含む。イメージ・センサ(
図79では不図示)は、イメージ・センサ・マウント1202に搭載される。器具120
0はまた、固定具ホルダ1204を含む。固定具ホルダ1204は、固定具600を保持
する。固定具600は、図72〜75に関連して図示され説明されたようなプロセスに続
いて、取り付けられる。固定具ホルダ1204はまた、参照物体612を保持するように
構成される。固定具ホルダ1204の近接図は図80に図示され、説明される。
器具1200はまた、イメージ・センサ・マウント1202と固定具ホルダ1204の
空間位置を互いに調節するように構成された空間アジャスタ1206を含む。図79に示
される例示の実施の形態では、空間アジャスタ1206は、マイクロメータ・アジャスタ
である。他の実施の形態では、他の種類の空間アジャスタ1206を用いてもよい。いく
つかの実施の形態では、空間アジャスタ1206は、イメージ・センサ・マウント120
2または固定具ホルダ1204の1つに対してだけ含まれる。ユーザは、イメージ・セン
サ・ホルダ1202と固定具ホルダ1204の互いの空間的な方向を、空間アジャスタ1
206を用いて調節する。図76に関連して説明したように、このことは、イメージ・セ
ンサの結像面がレンズ・アセンブリの画像面とほぼ一致するまで行われる。
図80は、図79に示される固定具ホルダ1204の近接図を示す。図示されるように
、固定具ホルダ1204は、その上面に窪み1230を含む。この窪み1230は、固定
具ホルダ1204上に固定具を保持し、適切な向きにするのに役立つ。2つの整列機構1
232も図示される。整列機構1232は、固定具ホルダ1204上で固定具を適切な向
きにするのに役立つ。
図80の例示の実施の形態では、固定具ホルダ1204は、空隙1234を含む。空隙
1234は、固定具ホルダ1204上に置かれて取り付けられた固定具に取り込まれたレ
ンズ・アセンブリに鮮明な視野を与えるような大きさと形状にされる。いくつかのスロッ
ト1236も固定具ホルダ1204に含まれる。参照物体は、いずれかの所望のスロット
1236に挿入される。スロット1236は、参照物体が固定具ホルダ1204上の所定
の位置に、固定具から所定の距離に置かれるように配置される。
図81と図82の連続図は、完成した固定具600(図82に示される)を組み立て、
図79に示される器具1050のようにより大きな器具に固定具600を置くのに用いら
れる例示のプロセスを示す。図81は、プレート602の正面図を示す。図81には、レ
ンズ・アセンブリ354も図示される。図示されるように、レンズ・アセンブリ354は
、ガスケット606の頂部に置かれるフランジを含む。そのフランジは、ガスケット60
6と流体シールを生み出すのに役に立つ。フランジは、ガスケット606が、レンズ・ア
センブリ354を配置しプレート602に所望の深さで突き出るようにするのに役立つ留
め具として作用するように、ガスケット606と協働する。
図82は、プレート602の底面斜視図を示す。図示されるように、レンズ・アセンブ
リ354の小さな部分も、プレート602の空隙604に突き出て見える。ある量の液体
または作動媒体608も、空隙604に置かれて示される。図82の例では、液体608
は、シリンジ1220と皮下注射針1222を介して導入される。液体608は、点滴器
、ピペットなどの他の適切な方法を用いて、空隙604内に導かれてもよい。
液体が空隙604の側壁に最初に接触するように導入されるのが好ましい。次に、空隙
604の中央部を満たす前にレンズ・アセンブリ354の周囲に毛細管現象で液体が引か
れるように、液体の容積を増加し、最終的に図82に図示するように液滴を形成する。こ
の毛細管現象よる液体の引きは、空隙604内の気泡の閉じ込めを最小にするのに役立つ
。また、レンズ・アセンブリ354が、たとえば液体の導入の間に皮下注射針1222で
確実に損傷されないようにするのにも役立つ。
液体608が導入されると、スライドガラスを濡らして載せるように、第2プレート6
10は、第1プレート602の表面と接触するようにされる。第2プレート610は、空
隙604内に液体608を封入する。図83は、プレート602が固定具ホルダ1204
に置かれたときの、プレート602の正面図を示す。図示された固定具ホルダ1204は
、図79および図80に示される例示の固定具ホルダと同じである。第2プレート610
は、固定具ホルダ1204上の所定の位置にある。図示されるように、窪み1230は、
第2プレート610を受け入れ、置くことができるような大きさとされる。ここで図84
を参照すると、第1プレート602は第2プレート610と接触するようになされ、固定
具600の組み立てを完了する。整列機構1232は、固定具ホルダ1204上に第1プ
レート602を適切に置く役割をする。
図85は、内視鏡10の他の例示の実施の形態を示す。図85には内側鞘312だけが
示される。さらに、ハンドル近位部分16の下部分22と、ハンドル遠位部分30の半分
(30a)が見える。図示されるように、内視鏡10は、ハンドルに封入されたプリント
基板430a(本書では、ハンドルPCB430aとも称する)を含む。パワー/HDM
Iケーブル432、光ファイバ364および洗浄ライン434も図示される。図85は、
パワー/HDMIケーブル432、光ファイバ364および洗浄ライン434の例示の経
路も図示する。図示されるように、パワー/HDMIケーブル432、光ファイバ364
および洗浄ライン434は、ハンドル近位部分16の後ろまたは尻の開口60を通って内
視鏡10に入る。この入口はハンドル側部の入口より有利であり、それは、ハンドル近位
部分16に対して挿入部分が回転して種々のコードやケーブルが絡まる可能性を低めるか
らである。
いくつかの実施の形態では、パワー/HDMIケーブル432、光ファイバ364およ
び洗浄ライン434は、後ろのハンドル 開口60に対してある角度で内視鏡10に入っ
てもよい。そのような配置により、ユーザが、ハンドル近位部分16の後ろの部分のより
大きな部分を掴むことができるので、ユーザにとって人間工学的利点をもたらす。
図示されるように、パワー/HDMIケーブル432、光ファイバ364および洗浄ラ
イン434は、ハンドル近位部分16に入った後にハンドルPCB430aの部分を越え
て延在する。パワー/HDMIケーブル432は、ハンドルPCB430aのパワー/H
DMIコネクタ430bに差し込まれる。パワー/HDMIケーブル432は、内視鏡1
0に電力を供給する。画像データは、フレキシブルケーブル250を経由してハンドルP
CB430aに伝えられる。パワー/HDMIケーブル432は、内視鏡10により収集
された映像データを外部のグラフィカル・ユーザ・インターフェース・ディスプレイ(不
図示)に伝達する。光ファイバ364と洗浄ライン434は、ハンドルPCB430aの
下で延在し、前述の経路に従う。内視鏡10が使い捨ての実施の形態では、パワー/HD
MIケーブル432、光ファイバ364および洗浄ライン434はすべて、使い捨てコン
ポーネントに含まれ、確実に無菌状態にし、または再利用の費用を節約する。
図85には、ボタン90用の制御ワイヤ91も図示される。図示されるように、制御ワ
イヤ91は、シール部材210の開口を通り抜ける。制御ワイヤ91は、ハンドルPCB
430aと連通する。また図85に図示されるように、ハンドルPCB430aは、ハン
ドルPCBフレキシブルケーブル430eを含む。ハンドルPCBフレキシブルケーブル
430eは、ハンドルPCB部430fにつながり、ハンドルPCB部430fが、ハン
ドルPCB430aの残りの部分に対してある角度(たとえば、直角)に向くようにする
。組み立てられると、ハンドルPCB部430fに接続されたフレキシブルケーブルは、
例示の回転検知アセンブリ150(図7参照)の2つのポテンショメータ122の間に配
置される。
いくつかの実施の形態では、ハンドルPCB430aは、画像またはグラフィック処理
ユニット430cを含む。しかし、画像処理ユニット430cは内視鏡10の外部に置か
れるのが好ましい。画像処理ユニット430cは、内視鏡10の電子復元機構(electron
ic righting mechanism)として機能する。画像処理ユニット430cは、イメージ・セ
ンサ380で撮像された画像を受信し、その画像は、イメージ・センサ380からハンド
ルPCB430aへフレキシブルケーブル250経由で送られる。好適な実施の形態では
、それからイメージ・センサ380で撮像された画像は、パワー/HDMIケーブル43
2経由で内視鏡10の外部の画像処理ユニット430cへ伝達される。画像処理ユニット
430cはまた、回転検知アセンブリ150からの信号を受信する。いくつかの実施の形
態では、アナログ/デジタル変換器430dがハンドルPCB430aに含まれ、回転検
知アセンブリ150からの信号を変換する。画像処理ユニット430cは、回転検知アセ
ンブリ150からの信号を用いて、その画像を電子的に所望の方向に「位置を戻す」よう
にしてもよい。いくつかの実施の形態では、ユーザの視点から撮像されたものとして表示
されるように、画像は画像処理ユニット430cで回転される。いくつかの実施の形態で
は、画像処理ユニット430cまた、レンズ歪みの影響を矯正する。
グラフィカル・ユーザ・インターフェースに表示される画像の方向が最初に矯正されな
い限り、表示された画像はユーザにとって方向感覚が違っている。ユーザの視点に従って
方向を決めることにより、画像処理ユニット430cは、回転検知アセンブリ150から
のデータを用いて、画像がユーザの視点に対応するようにその画像を自動的に回転する。
図86は、画像システムの例示のブロック図を示す。図示されるように、画像システム
は画像を撮像するイメージ・センサ380を含む。イメージ・センサ380で撮像された
画像は、カメラ・シリアル・インターフェース450(たとえば、MIPIカメラ・シリ
アル・インターフェース)を経由して画像処理ユニット452に渡される。すると画像処
理ユニット452(IPU)は、イメージ・フレームを画像システム中の他のハードウェ
アコンポーネントに移動する。他のハードウェアコンポーネントには、記憶装置やグラフ
ィックス・プロセッシング・ユニット430c(GPU)を含むが、これらには限定され
ない。グラフィックス・プロセッシング・ユニット430cは、レンズ・アセンブリ35
4で生じた歪みを矯正する。
いくつかの実施の形態では、グラフィックス・プロセッシング・ユニット430cは、
グラフィックス・プロセッシング・ユニット430cに装着された表面のテクスチャとし
て画像を表現することによりこの歪みを矯正する。このことにより、レンズ・アセンブリ
354により導入された歪みを矯正および/または除去する方法で、画像を調節しあるい
は引き延ばす。画像が正しい位置に戻される実施の形態では、グラフィックス・プロセッ
シング・ユニット430cは、回転検知アセンブリ150(たとえば図7参照)からの入
力を介して矯正された画像を回転する。たとえば、回転検知アセンブリ150からの計測
結果は、アナログ/デジタル変換器430d(たとえば図85参照)を通じてグラフィッ
クス・プロセッシング・ユニット430cに渡される。アナログ/デジタル変換器430
dからの信号を用いて、画像を正しい位置に戻された方向に回転する。いくつかの実施の
形態では、ユーザは、画像を正しい位置に戻すこと、歪みの矯正、および/または種々の
他の画像操作を切り替えることができ、それらは実行をオンまたはオフとされる。画像を
正しい位置に戻すことは、図87に関連して本明細書で以下にさらに説明する。
画像処理ユニット430cからの処理された画像は、その後グラフィカル・ユーザ・イ
ンターフェースまたはディスプレイ454上に表示される。いくつかの実施の形態では、
画像処理ユニット430cからの処理された画像は、メモリに記憶される。そのような実
施の形態では、ユーザは、画像を撮像して、たとえばボタン90を起動することにより後
で呼び戻すためにメモリに記憶する。いくつかの実施の形態は、イメージ・センサ380
からのフレームを記録可能なビデオ・フォーマットにエンコードするビデオ処理ユニット
456を含む。そのような実施の形態では、エンコードされたビデオは、メモリに記憶さ
れる。ユーザは、上記のボタン90のようなボタンの相互作用を介してビデオ撮影を開始
し停止するように内視鏡に指令する。
いくつかの実施の形態では、画像処理ユニット430cは、撮像された画像に露出フィ
ードバック解析を掛ける。特定の実施の形態では、画像の全ピクセルから画像ヒストグラ
ムを作り出す。画像ヒストグラムを用いて、画像を調整し、または、イメージ・チップま
たはセンサ380で受信した続きの画像の露出を調整する。画像処理ユニット430cに
よるこのようなさらなる処理は、画像中のブローアウト・ホワイト領域(blown-out whit
e areas)または画像の露出不足暗色領域(underexposed dark areas)を減ずるのに役立
つ。たとえばトーン・マッピングなどの画像を調整する他の手段を用いてもよい。
図87は、回転検知アセンブリ150(たとえば、図87参照)からの入力を用いてど
のように画像を正しい位置に戻すかを説明する例示の図である。図示されるように、第1
ブロック2100と第2ブロック2102が図示される。各ブロック2100、2102
内に、視野2104を有する内視鏡10がある。第1ブロック2100の内視鏡10の視
野2104は、第2ブロック2102の内視鏡10から約180度の方向に向けられてい
る。このことは、内視鏡10の近位端に関して内視鏡10の遠位端を回転することにより
達成できる。従来の内視鏡10では、イメージ・センサが近位部分に収容されているので
、近位部分に関する遠位部分の回転の間、イメージ・センサは回転しない。よって、第1
ブロック2100および第2ブロック2102に示される内視鏡10は、両方とも、画像
2106を撮像する。
イメージ・センサ380が内視鏡10の遠位端と回転する、本書で説明した種々の実施
の形態では、このことは当てはまらない。第1ブロック2100に示される内視鏡10は
画像2106を撮像し、第2ブロック2102に示される位置に回転した同一の内視鏡1
0は、画像2108を撮像する。イメージ・センサが内視鏡10の遠位端と回転すること
によりイメージ・センサは上下が逆にされるので、このようになる。この位置では、たと
えば、イメージ・センサの頂部は、従来の内視鏡10に慣れ親しんだ人が画像の底部に期
待するものを取得する。
ユーザがこれに慣れる必要性をなくすために、画像を、内視鏡10の遠位端の回転の度
数に比例して回転する。よって、画像は常に従来の内視鏡10に慣れたユーザに期待され
るように表示される。このことは、回転するイメージ・センサのために生じ得る混乱を防
止する。それはまた、ユーザがそのような内視鏡10を採用し易くする。
図面で提供された説明は、本明細書で開示された発明の非限定的例示であると見られる
べきである。本開示では、本書で開示された発明の新規な特徴を包含する、いかなる代替
、改変および変更を含むことが意図されている。
図面で示された実施の形態は、本開示のある例を示すためだけに示されたものである。
そして図面は図解の目的だけに用いられるものである。よって、ある要素の大きさは、誇
張され、特定のスケールで描かれてはいない。さらに、同一の参照番号を有する図面中に
示された要素は、前後関係により、同一の要素または類似もしくは似ている要素である。
用語「備える」が、本明細書および特許請求の範囲で用いられる場合には、他の要素や
工程を排除するものではない。単数の名詞を参照するのに、たとえば「a」「an」「the」
などの不定冠詞または定冠詞が用いられる場合には、特に断りのない限り、その名詞の複
数を含める。それゆえ、用語「備える」は、その後にリストされた項目に限定して解釈さ
れるべきではない。それは、他の要素や工程を排除するものではなく、「装置は項目Aと
Bを備える」という表現の範囲は、コンポーネントAおよびBだけからなる装置に限定さ
れない。この表現は、本開示に関して、装置の関連あるコンポ−ネントが、AとBである
ことを示す。
さらに、用語「第1」「第2」「第3」などは、明細書で用いられても特許請求の範囲
で用いられても、類似の要素を区別することを意図しており、必ずしも続き順や時間的な
順番を意味してはいない。そのように用いられる用語は、適当な状況下で入れ替えること
ができ(そうではないと明白に記述されていない限り)、本書で記載された開示の実施の
形態は、本書で説明され図解されたものとは他の順番や配列で実施できる。
本発明の第1の態様は、
近位のハンドル・アセンブリと遠位の挿入シャフトを有する内視鏡であって:
前記挿入シャフトは、カメラ・アセンブリを含む遠位部分を有し;
前記挿入シャフトは、液体搬送導管を備え;
前記カメラ・アセンブリは、レンズと電子イメージ・センサを備え、前記液体搬送導管
内に配置され;
前記ハンドル・アセンブリのハウジングは、前記挿入シャフトの前記液体搬送導管と流
体的に連通する液体ポートを備える;
内視鏡である。
本発明の第2の態様は、
前記カメラ・アセンブリは、前記挿入シャフトの長手軸を横切る回転軸を有する旋回ベ
アリングに搭載される;
第1の態様の内視鏡である。
本発明の第3の態様は、
前記液体搬送導管は、前記カメラ・アセンブリを動かす少なくとも1つの機械的アクチ
ュエータを含む;
第2の態様の内視鏡である。
本発明の第4の態様は、
前記液体搬送導管は、前記イメージ・センサに接続される通信ケーブル、または、前記
イメージ・センサ用の照明を提供するようになされた光ファイバ束を含む;
第1の態様の内視鏡である。
本発明の第5の態様は、
前記挿入シャフトの前記液体搬送導管と前記ハンドル・アセンブリの内部ハウジングと
の間に位置するバリアであって、前記液体搬送導管から前記ハンドル・アセンブリの前記
ハウジングへの液体を通過を抑止するようになされたバリアをさらに備える;
第1の態様の内視鏡である。
本発明の第6の態様は、
前記バリアは、前記液体搬送導管と前記ハンドル・アセンブリの前記ハウジングとの間
で光ファイバ束、機械的アクチュエータ・ケーブル、または通信ケーブルを通過できるよ
うにする通り抜けバリアを備える;
第5の態様の内視鏡である。
本発明の第7の態様は、
前記ハンドル・アセンブリの前記ハウジングは、近位ハウジング部分と遠位ハウジング
部分とを備え、該遠位ハウジング部分は、前記近位ハウジング部分と前記挿入シャフトと
の間に置かれ;
前記遠位ハウジング部分は、前記挿入シャフトの前記カメラ・アセンブリに接続される
少なくとも1つの旋回制御ケーブルの動きを制御する旋回制御器具を備え;
前記近位ハウジング部分は、前記カメラ・アセンブリから画像データを受け取る電子制
御板を含み;
前記挿入シャフトと前記遠位ハウジング部分の間の第1通り抜けバリアは、少なくとも
1本の旋回制御ケーブルを通り抜けられるようにし、前記第1通り抜けバリアの旋回制御
ケーブルの通り抜けは、少なくとも1本の旋回制御ケーブルの近位および遠位の拘束され
ない動きを所定の距離できるようになされ;
前記遠位ハウジング部分と前記近位ハウジング部分の間の第2通り抜けバリアは、前記
カメラ・アセンブリから前記電子制御板へ通信ケーブルを通り抜けられるようにし、前記
第2通り抜けバリアの通信ケーブルの通り抜けは、前記ハンドル・アセンブリと前記遠位
ハウジング部分と前記近位ハウジング部分の間の液体シールを提供するようになされる;
第5の態様の内視鏡である。
本発明の第8の態様は、
前記遠位ハウジング部分と前記近位ハウジング部分の間の前記第2通り抜けバリアは、
前記挿入シャフトの遠位端で照明を提供するようになされた光ファイバ束が通り抜けるよ
うにし、前記第2通り抜けバリアの光ファイバ束の通り抜けは、前記ハンドル・アセンブ
リと前記遠位ハウジング部分と前記近位ハウジング部分の間の液体シールを提供するよう
になされる;
第7の態様の内視鏡である。
本発明の第9の態様は、
前記遠位ハウジング部分と前記近位ハウジング部分の間の前記第2通り抜けバリアは、
前記第1通り抜けバリア、前記第2通り抜けバリアおよび前記近位ハウジング部分の末端
を通る、前記挿入シャフトから、または、前記挿入シャフトへ液体搬送チューブを通り抜
けられるようにする;
第7の態様の内視鏡である。
本発明の第10の態様は、
近位のハンドル・アセンブリと遠位の挿入シャフトを有する内視鏡であって:
前記ハンドル・アセンブリは、近位ハウジングと遠位ハウジングとを備え、前記遠位ハ
ウジングは、前記近位ハウジングに対して、および、前記挿入シャフトの長手軸回りに回
転可能であり;
前記遠位ハウジングは前記挿入シャフトに接続されまたは取り付けられて、前記挿入シ
ャフトが前記遠位ハウジングと回転するようになされ;
前記挿入シャフトの遠位端は、前記遠位ハウジングと回転するようになされたカメラ・
アセンブリを含む;
内視鏡である。
本発明の第11の態様は、
前記近位ハウジングは、前記遠位ハウジングに搭載されまたは取り付けられた電子セン
サを封入する;
第10の態様の内視鏡である。
本発明の第12の態様は、
前記電子センサは、前記遠位ハウジングの前記近位ハウジングに対する回転位置を示す
電子回転信号を提供するようになされた回転センサを備える;
第10の態様の内視鏡である。
本発明の第13の態様は、
前記回転センサは、第1回転ポテンショメータと第2回転ポテンショメータとを備え、
前記第2回転ポテンショメータは、前記第1回転ポテンショメータから回転軸がずれてい
る;
第12の態様の内視鏡である。
本発明の第14の態様は、
前記回転センサは、回転エンコーダを備える;
第12の態様の内視鏡である。
本発明の第15の態様は、
前記回転エンコーダは、ポテンショメータ、磁気式回転エンコーダまたは光学式回転エ
ンコーダを備える;
第14の態様の内視鏡である。
本発明の第16の態様は、
前記回転エンコーダは、キー付きシャフトに動作可能に係合して置かれるポテンショメ
ータを備え、前記キー付きシャフトは前記近位ハウジングに関して固定されると共に前記
ポテンショメータは前記遠位ハウジングに関して固定され、あるいは、前記キー付きシャ
フトは前記遠位ハウジングに関して固定されると共に前記ポテンショメータは前記近位ハ
ウジングに関して固定される;
第14の態様の内視鏡である。
本発明の第17の態様は、
前記回転エンコーダは、前記挿入シャフトの長手軸から横断方向にずれている;
第14の態様の内視鏡である。
本発明の第18の態様は、
前記回転エンコーダは、前記近位ハウジングと前記遠位ハウジングとの相対的な回転を
前記回転エンコーダに伝達するギアボックスに連結される;
第14の態様の内視鏡である。
本発明の第19の態様は、
前記ギアボックスの全体的なギア比は、1:1である;
第18の態様の内視鏡である。
本発明の第20の態様は、
前記レンズ・アセンブリの視野の電子画像を提供するようになされたイメージ・センサ
をさらに備える;
第12の態様の内視鏡である。
本発明の第21の態様は、
前記電子画像と電子回転信号を受け取り、表示画面上に表示するため表示画像を生成す
るようになされたコントローラをさらに備える;
第20の態様の内視鏡である。
本発明の第22の態様は、
前記コントローラは、前記回転信号の値に基づいて前記表示画像の回転方向を制御する

第21の態様の内視鏡である。
本発明の第23の態様は、
前記値は、前記近位ハウジングと前記遠位ハウジングとの間の相対的回転の度数に比例
する;
第22の態様の内視鏡である。
本発明の第24の態様は、
近位のハンドルと遠位の挿入端を有するシャフトを備える内視鏡であって:
前記挿入端は、前記シャフト内に旋回可能に取り付けられるカメラ・アセンブリを収容
し;
前記旋回するカメラ・アセンブリは、レンズとイメージ・センサとを備え、前記シャフ
トの長手軸を実質的に横切る軸回りに旋回するようになされ;
発光体が前記カメラ・アセンブリに取り付けられ;
前記発光体は、前記カメラ・アセンブリがその軸回りに旋回すると、前記イメージ・セ
ンサの視野に対応する照射フィールドへ光を放射するようになされる;
内視鏡である。
本発明の第25の態様は、
前記発光体は、パッシブな発光体である;
第24の態様の内視鏡である。
本発明の第26の態様は、
前記発光体は、ライトガイド材料で作られた;
第24の態様の内視鏡である。
本発明の第27の態様は、
前記ライトガイド材料は、光ファイバ材料である;
第26の態様の内視鏡である。
本発明の第28の態様は、
前記発光体は、前記カメラ・アセンブリの結合機構と協働して前記カメラ・アセンブリ
上の前記発光体を固定することを容易にするようになされた取付け機構を含む;
第26の態様の内視鏡である。
本発明の第29の態様は、
前記発光体の少なくとも1つの表面にマスクを適用して、前記表面からの発光を抑止す
る;
第26の態様の内視鏡である。
本発明の第30の態様は、
前記発光体の少なくとも1つの表面に反射コーティングを適用する;
第26の態様の内視鏡である。
本発明の第31の態様は、
前記発光体の発光面を粗くして、該表面から放射される光を散乱させる;
第26の態様の内視鏡である。
本発明の第32の態様は、
前記発光体は曲面形状を有しレンズの円周形状に適合する;
第26の態様の内視鏡である。
本発明の第33の態様は、
前記発光体はいくつかの光ファイバから形成され、または光ファイバと融合される;
第26の態様の内視鏡である。
本発明の第34の態様は、
前記光ファイバの末端は、前記レンズに隣接するカメラ・アセンブリの少なくとも1つ
の窪みに配置される;
第33の態様の内視鏡である。
本発明の第35の態様は、
前記発光体は、一体に融合されたいくつかの光ファイバから形成される;
第26の態様の内視鏡である。
本発明の第36の態様は、
前記発光体は、いくつかの融合されていない柔軟な光ファイバを含む遷移領域を備え、
前記遷移領域の少なくとも一部は柔軟ではない;
第35の態様の内視鏡である。
本発明の第37の態様は、
前記遷移領域は、前記カメラ・アセンブリの一部に接続される;
第36の態様の内視鏡である。
本発明の第38の態様は、
内視鏡用のカメラ・アセンブリであって:
イメージ・センサから離れているレンズ・アセンブリであって、該レンズ・アセンブリ
とイメージ・センサは、カメラ・ハウジングに取り付けられる、レンズ・アセンブリと

内視鏡の挿入シャフトの長手軸を横切る方向の回転軸を有する旋回ベアリング回りに回
転するようになされた、前記カメラ・ハウジングと;
前記カメラ・ハウジングに取り付けられ、前記イメージ・センサの視野の方向に光を放
射するようになされた発光体とを備える;
カメラ・アセンブリである。
本発明の第39の態様は、
前記発光体は、柔軟な光ファイバ束の末端部を備える;
第38の態様のカメラ・アセンブリである。
本発明の第40の態様は、
前記発光体は、柔軟な光ファイバ束から成形された、または、柔軟な光ファイバ束と融
合された透明固体発光部材を備える;
第38の態様のカメラ・アセンブリである。
本発明の第41の態様は、
前記カメラ・ハウジングは、プル・ケーブルの動作により前記旋回ベアリング回りに回
転するようになされ、前記カメラ・ハウジングは、前記プル・ケーブルの末端部を案内す
る表面を提供する巻き取り機構を含み、前記カメラ・ハウジングは、前記プル・ケーブル
の遠位端を固定する接触領域を含む;
第38の態様のカメラ・アセンブリである。
本発明の第42の態様は、
前記巻き取り機構は、前記カメラ・ハウジングの曲がった窪みを備え、前記プル・ケー
ブルの前記末端部は該窪みの中に位置する;
第38の態様のカメラ・アセンブリである。
本発明の第43の態様は、
内視鏡用のカメラ・アセンブリであって:
イメージ・センサから離れているレンズ・アセンブリであって、該レンズ・アセンブリ
とイメージ・センサは、カメラ・ハウジングに取り付けられる、レンズ・アセンブリと

プル・ケーブルの動作により、内視鏡の挿入シャフトの長手軸を横切る方向の回転軸を
有する旋回ベアリング回りに回転するようになされた、前記カメラ・ハウジングとを備え

前記カメラ・ハウジングは、前記プル・ケーブルの末端部を、前記プル・ケーブルの遠
位端を固定するようになされた接触領域まで、少なくとも部分的に巻き取る巻き取り機構
を備える;
カメラ・アセンブリである。
本発明の第44の態様は、
前記巻き取り機構は、弓形部分と直線部分とを含む;
第43の態様のカメラ・アセンブリである。
本発明の第45の態様は、
前記弓形部分の弧は、一定の半径で画定される;
第44の態様のカメラ・アセンブリである。
本発明の第46の態様は、
前記半径は、前記回転軸から前記弓形部分の表面まで延びる;
第45の態様のカメラ・アセンブリである。
本発明の第47の態様は、
前記巻き取り機構は、前記回転軸回りに360度まで前記プル・ケーブルの前記末端部
を巻き取るようになされた;
第43の態様のカメラ・アセンブリである。
本発明の第48の態様は、
前記プル・ケーブルは、前記内視鏡のハンドル内で制御構造により前記挿入部分の前記
長手軸に沿って変位させられる;
第43の態様のカメラ・アセンブリである。
本発明の第49の態様は、
前記プル・ケーブルの前記挿入部分の前記長手軸に沿った第1方向の変位は、第2プル
・ケーブルの前記挿入部分の前記長手軸に沿った第2方向の変位を生じ、その逆もある;
第48の態様のカメラ・アセンブリである。
本発明の第50の態様は、
前記カメラ・ハウジングは、第2プル・ケーブルの連結点を含む;
第43の態様のカメラ・アセンブリである。
本発明の第51の態様は、
前記カメラ・ハウジングは、第2プル・ケーブルの末端部を、前記第2プル・ケーブル
の遠位端を固定するようになされた前記カメラ・ハウジングの第2接続領域まで、少なく
とも部分的に巻き取るようになされた第2巻き取り機構を備える;
第43の態様のカメラ・アセンブリである。
本発明の第52の態様は、
前記第2プル・ケーブルは、前記内視鏡のハンドルで制御部材により前記挿入部分の前
記長手軸に沿って変位させられる;
第51の態様のカメラ・アセンブリである。
本発明の第53の態様は、
前記第2巻き取り機構は、前記回転軸回りに360度まで前記プル・ケーブルの前記末
端部を巻き取るようになされた;
第51の態様のカメラ・アセンブリである。
本発明の第54の態様は、
前記第2巻き取り機構は、弓形部分と直線部分とを含む;
第51の態様のカメラ・アセンブリである。
本発明の第55の態様は、
前記弓形部分の弧は、一定の半径で画定される;
第54の態様のカメラ・アセンブリである。
本発明の第56の態様は、
前記半径は、前記回転軸から前記弓形部分の表面まで延びる;
第55の態様のカメラ・アセンブリである。
本発明の第57の態様は、
前記第2巻き取り機構は、前記カメラ・ハウジングの曲がった窪みを備え、前記第2プ
ル・ケーブルの前記末端部は該窪みの中に位置する;
第51の態様のカメラ・アセンブリである。
本発明の第58の態様は、
前記巻き取り機構は、前記カメラ・ハウジングの曲がった窪みを備え、前記プル・ケー
ブルの前記末端部は該窪みの中に位置する;
第43の態様のカメラ・アセンブリである。
本発明の第59の態様は、
近位のハンドル端部と遠位の挿入端と:
ハンドルから挿入端に延在する挿入シャフトであって、該挿入シャフトは細長い旋回ア
クチュエータを収容するようになされ、該旋回アクチュエータは、近位端で前記ハンドル
の制御部材に接続され、また、遠位端で旋回カメラ・アセンブリに接続される、挿入シャ
フトと;
前記内視鏡の前記ハンドルでの前記旋回アクチュエータの長手方向の動きにより前記挿
入シャフトの長手軸を横切る方向の軸回りに回転するようになされるカメラ・アセンブリ
とを備え;
前記カメラ・アセンブリへの接続の近位の細長い旋回アクチュエータの末端セグメント
は、拘束され、または方向を変えられて、前記挿入シャフトの前記長手軸に関して角度を
なす;
内視鏡である。
本発明の第60の態様は、
前記角度は、30度から90度の範囲内である;
第59の態様の内視鏡である。
本発明の第61の態様は、
前記旋回アクチュエータの前記末端セグメントが前記挿入シャフトの前記長手軸に関し
て角度をなすようにする方向を変える要素をさらに備え;
前記方向を変える要素は、前記旋回アクチュエータが、前記カメラ・アセンブリの前記
回転軸の下方の点で前記カメラ・アセンブリに接続されるときに前記カメラ・アセンブリ
の前記回転軸の上方に位置し、
前記方向を変える要素は、前記旋回アクチュエータが、前記カメラ・アセンブリの前記
回転軸の上方で前記カメラ・アセンブリに接続されるときに前記カメラ・アセンブリの前
記回転軸の下方に位置する;
第59の態様の内視鏡である。
本発明の第62の態様は、
前記細長い旋回アクチュエータは、ワイヤまたはケーブルを備える;
第59の態様の内視鏡である。
本発明の第63の態様は、
前記内視鏡は第2細長い旋回アクチュエータを備え;
前記細長い旋回アクチュエータは、前記カメラ・アセンブリの1の側部で前記カメラ・
アセンブリに接続され、前記第2細長い旋回アクチュエータは、前記カメラ・アセンブリ
の反対の側部で前記カメラ・アセンブリに接続される;
第59の態様の内視鏡である。
本発明の第64の態様は、
前記細長い旋回アクチュエータは、前記挿入シャフトの長手軸に関して角度をなすよう
に拘束される末端セグメントを備え、前記第2細長い旋回アクチュエータは、前記挿入シ
ャフトの長手軸に関して角度をなさない末端セグメントを備える;
第63の態様の内視鏡である。
本発明の第65の態様は、
前記細長い旋回アクチュエータと前記第2細長い旋回アクチュエータはそれぞれ、前記
挿入シャフトの長手軸に関して角度をなすように拘束される末端セグメントを備える;
第63の態様の内視鏡である。
本発明の第66の態様は、
前記方向を変える要素は、遠位挿入端に壁を備え、前記壁は、前記旋回アクチュエータ
の方向を変えるノッチ、柱、プーリ、または、アイレットを備える;
第61の態様の内視鏡である。
本発明の第67の態様は、
前記方向を変える要素は、前記挿入シャフトの前記長手軸に関して前記末端セグメント
が角度をなすようになされ、前記カメラ・アセンブリの視野が180度までの視野範囲に
わたって回転できる;
第61の態様の内視鏡である。
本発明の第68の態様は、
前記カメラ・アセンブリは、イメージ・センサと、該イメージ・センサから離隔したレ
ンズ・アセンブリとを含む;
第61の態様の内視鏡である。
本発明の第69の態様は、
光ファイバ束から形成された発光体であって:
柔軟な光ファイバ束から成形された、または、柔軟な光ファイバ束と融合された透明固
体発光部材と;
第1端部の発光部材に隣接し部分的に融合した光ファイバと、第2端部で光ファイバ束
に隣接した柔軟な光ファイバとの遷移区分であって、前記遷移区分は、前記発光部材との
関係で固定の角度を維持する、第1端部の柔軟ではない成形された型を備える、遷移区分
とを備え;
前記発光部材は、光ファイバ束内を伝達された光を放射するようになされた実質的に平
坦な発光面を有する;
発光体である。
本発明の第70の態様は、
前記発光部材は、アクリルまたはポリカーボネートを備える;
第69の態様の発光体である。
本発明の第71の態様は、
前記発光部材は、レンズ・アセンブリを少なくとも部分的に取り囲む形状となされ、前
記発光部材の発光面は、前記レンズ・アセンブリの視野の方向に光を放射するように向け
られている;
第69の態様の発光体である。
本発明の第72の態様は、
前記発光部材は、回転可能なカメラ・アセンブリに搭載され、前記カメラ・アセンブリ
は、イメージ・センサと向かい合うレンズ・アセンブリを備え、
前記カメラ・アセンブリと発光体は、前記カメラ・アセンブリに接続された旋回シャフ
ト回りに一緒に回転するようになされた;
第71の態様の発光体である。
本発明の第73の態様は、
光ファイバ束から発光体を形成する方法であって:
前記光ファイバ束の遠位端の部分を圧縮成形型に置く工程と;
前記部分を前記成形型に置く前、置いている間、または置いた後に、前記成形型に熱ま
たは対応する力またはプラグ部材を適用する工程と;
前記力またはプラグ部材を前記成形型と結合関係に動かす工程と;
前記光ファイバ束の部分に圧力を掛ける工程と;
前記部分を融解し、前記成形型および対応する力またはプラグ部材の形状により決まる
発光体の形に成形する工程とを備える;
方法である。
本発明の第74の態様は、
前記成形型は、ケーブルの遷移部分が置かれるファイバ方向付け機構を備え、
前記方法は、前記発光体の面に関して固定の角度を有するように前記遷移部分を形成す
る工程をさらに備える;
第73の態様の方法である。
本発明の第75の態様は、
前記ファイバ方向付け機構は傾斜機構である;
第74の態様の方法である。
本発明の第76の態様は、
ジャケットまたはヒートシンクが、遷移部分に近位の光ファイバ束の領域に適用される

第73の態様の方法である。
本発明の第77の態様は、
ジャケットまたはヒートシンクは、前記ファイバ束の前記遠位端の圧縮および加熱の間
、前記遷移部分の近位の光ファイバ束の帯状の断面形状を維持する役割を果たす;
第76の態様の方法である。
本発明の第78の態様は、
前記方法は、前記ファイバ束の前記遠位端の圧縮および加熱の間、前記遷移部分の近位
の光ファイバ束の一部の帯状の断面形状を維持する工程をさらに備える;
第73の態様の方法である。
本発明の第79の態様は、
前記帯状の断面形状を維持する工程は、前記光ファイバ束の前記一部をガイド部材に置
くことを備える;
第73の態様の方法である。
本発明の第80の態様は、
前記圧力を掛ける工程は、空気圧源、水圧源、機械的圧力源または手動の圧力源から圧
力を掛けることを備える;
第73の態様の方法である。
本発明の第81の態様は、
前記光ファイバ束は、アクリルまたはポリカーボネートを備える;
第73の態様の方法である。
本発明の第82の態様は、
前記方法は、前記光ファイバ束の前記遠位端を前記成形型のマンドレルの周囲に包み込
む工程をさらに備える;
第73の態様の方法である。
本発明の第83の態様は、
前記方法は、冷却後に前記発光体から漏れ止めを取り除く工程をさらに備える;
第73の態様の方法である。
本発明の第84の態様は、
前記方法は、前記発光体の表面にマスクまたは反射コーティングを適用する工程をさら
に備える;
第73の態様の方法である。
本発明の第85の態様は、
前記熱を適用する工程は、抵抗加熱要素で前記熱を適用する;
第73の態様の方法である。
本発明の第86の態様は、
前記方法は、前記プラグ部材または成形型に関連する温度センサからのフィードバック
温度に基づき、適用する熱の量を調節する工程をさらに備える;
第73の態様の方法である。
本発明の第87の態様は、
前記方法は、冷却後に排出装置を用いて前記成形型から前記発光体を取り出す工程をさ
らに備える;
第73の態様の方法である。
本発明の第88の態様は、
前記方法は、前記発光体が固化するように冷却される工程と、その後に力またはプラグ
部材を前記成形型との結合関係から外す工程とをさらに備える;
第73の態様の方法である。
本発明の第89の態様は、
前記方法は、前記加圧下の部分に隣接し、また、近位の前記ファイバ束の少なくとも遷
移部分を能動的に冷却する工程をさらに備える;
第73の態様の方法である。
本発明の第90の態様は、
前記加圧下の部分に隣接し、また、近位の前記ファイバ束の少なくとも遷移部分を能動
的に冷却する工程は、前記ファイバ束の少なくとも前記遷移部分に空気を吹きかけること
を備える;
第89の態様の方法である。
本発明の第91の態様は、
液体環境で用いるカメラの組み立てにおいてレンズ・アセンブリをイメージ・センサに
関連して配置する方法であって、前記レンズ・アセンブリは外側光学面と、前記センサに
対面する反対側光学面とを有し:
前記レンズ・アセンブリをブロックの第1表面に置く工程であって、該ブロックは、所
定の厚みと、反対の第2表面と、レンズ要素の外側光学面が挿入される開口部とを有する
、工程と;
前記レンズ要素前記開口部に挿入する工程であって、前記レンズ要素の前記外側光学面
は、前記ブロックの全厚みを貫通せず、前記レンズ・アセンブリの外表面と前記ブロック
の前記第2表面で形成される面との間に空隙を残す、工程と;
前記ブロックの前記第1表面と、前記ブロックの前記第1表面の上方で前記レンズ・ア
センブリの外周との間にシールを適用する工程と;
前記空隙に液体を毛細管現象により加える工程であって、液体が空隙を完全に満たす、
工程と;
前記ブロックの前記第2表面上に透明カバーを置く工程と;
前記センサと前記センサに面する前記レンズ・アセンブリの光学表面との距離を調節す
る工程であって、前記センサに接続された表示画面に焦点が合う画像を提供する、工程と
を備え;
参照物体が、前記ブロックの前記第2表面から所定の距離に置かれる;
方法である。
本発明の第92の態様は、
前記ブロックは、ガラスまたはアクリル系のスライドガラスを備える;
第91の態様の方法である。
本発明の第93の態様は、
前記開口部は、1mmから3mmの直径を有する;
第91の態様の方法である。
本発明の第94の態様は、
近位ハンドルとシャフトとを備える内視鏡であって:
前記シャフトは、患者の解剖領域に挿入されるようになされた遠位挿入端を含み、前記
シャフトは、内部空間を画定し、前記遠位挿入端は、前記シャフトの前記内部空間を前記
シャフトが挿入される解剖領域と流体連通させる開口を有し;
前記内視鏡は、前記挿入末端のまたは挿入末端の近くの前記シャフトの内部空間内に電
子イメージ・センサを含む;
内視鏡である。
本発明の第95の態様は、
前記イメージ・センサは、前記開口に関連して前記シャフトが挿入される前記解剖領域
に遮るもののない視野を有するようになされる;
第94の態様の内視鏡である。
本発明の第96の態様は、
前記開口は、朝顔形である;
第94の態様の内視鏡である。
本発明の第97の態様は、
保護機構が前記開口の上に配置され、部分的に前記開口を覆う;
第94の態様の内視鏡である。
本発明の第98の態様は、
前記保護機構は、ケージを備える;
第96の態様の内視鏡である。
本発明の第99の態様は、
前記開口に隣接する前記シャフトの壁は、前記イメージ・センサの隣の長手スリット開
口を備える;
第94の態様の内視鏡である。
本発明の第100の態様は、
前記長手スリット開口の幅は、前記長手スリット開口が前記イメージ・センサの位置の
遠位および近位の両方の方向に延びるにつれ、増加する;
第98の態様の内視鏡である。
本発明の第101の態様は、
前記イメージ・センサは、カメラ・アセンブリに搭載される;
第94の態様の内視鏡である。
本発明の第102の態様は、
前記カメラ・アセンブリは、旋回軸回りに旋回するようになされる;
第100の態様の内視鏡である。
本発明の第103の態様は、
前記遠位端の前記開口と前記長手スリット開口は、前記カメラ・アセンブリが前記内視
鏡のシャフトの長手軸に関して0度から120度に旋回すると、前記カメラ・アセンブリ
の前記イメージ・センサに遮るもののない視野を提供するようになされた;
第102の態様の内視鏡である。
本発明の第104の態様は、
前記カメラ・アセンブリは、前記イメージ・センサに向かい合うレンズ・アセンブリを
備える;
第101の態様の内視鏡である。
本発明の第105の態様は、
前記レンズ・アセンブリは、前記レンズ・アセンブリの外表面から離隔された光学的に
透明な窓を備え、前記窓と前記レンズ・アセンブリの前記外表面との間に気密な気体また
は空気の空間を提供する;
第104の態様の内視鏡である。
本発明の第106の態様は、
前記保護機構は、光学的に透明である;
第97の態様の内視鏡である。

Claims (15)

  1. 近位のハンドル・アセンブリ(12)と遠位の挿入シャフト(14)を有する内視鏡(
    10)であって:
    前記ハンドル・アセンブリは、近位ハウジング (16)と遠位ハウジング(30)と
    を備え、前記近位ハウジングと前記遠位ハウジングは前記挿入シャフト(14)と共通す
    る長手軸を有し、前記遠位ハウジングは前記長手軸に関して、前記近位ハウジングと相対
    的に回転でき、
    前記遠位ハウジングは前記挿入シャフトに接続されまたは取り付けられて、前記挿入シ
    ャフトが前記遠位ハウジングと回転するようになされ、
    前記挿入シャフトの遠位端は、前記遠位ハウジングと回転するようになされたカメラ・
    アセンブリ(350)を含み、
    前記遠位ハウジングは、写真を取り込み、または、ビデオ録画がカメラ・アセンブリ(
    350)から生ずる画像の記録を開始するようにされた撮像ボタン(90)を備える、
    内視鏡。
  2. 前記遠位ハウジングは、少なくとも一部が前記近位ハウジング内に延伸する、
    請求項1に記載の内視鏡。
  3. 前記近位ハウジングは、前記遠位ハウジングに搭載されまたは取り付けられた電子セン
    サ(150、430)を封入し、前記電子センサは、前記遠位ハウジングの前記近位ハウ
    ジングに対する回転位置を示す電子回転信号を提供するようになされた回転センサを備え
    る、
    請求項1に記載の内視鏡。
  4. 前記回転センサは、第1回転ポテンショメータ(122)と第2回転ポテンショメータ
    (122)とを備え、前記第2回転ポテンショメータは、前記第1回転ポテンショメータ
    から回転軸がずれている、
    請求項3に記載の内視鏡。
  5. 前記回転センサは、回転エンコーダを備える、
    請求項3に記載の内視鏡。
  6. 前記回転エンコーダは、ポテンショメータ, 磁気式回転エンコーダまたは光学式回転エ
    ンコーダを備える、
    請求項5に記載の内視鏡。
  7. 前記回転エンコーダは、キー付きシャフトに動作可能に係合して置かれるポテンショメ
    ータを備え、前記キー付きシャフトは前記近位ハウジングに関して固定されると共に前記
    ポテンショメータは前記遠位ハウジングに関して固定され、あるいは、前記キー付きシャ
    フトは前記遠位ハウジングに関して固定されると共に前記ポテンショメータは前記近位ハ
    ウジングに関して固定される、
    請求項5に記載の内視鏡。
  8. 前記回転エンコーダは、前記挿入シャフトの長手軸から横断方向にずれている、
    請求項5に記載の内視鏡。
  9. 前記回転エンコーダは、前進ギア(112)、分配ギア(116)およびセンサ・シャ
    フト・ギア(118)を備えるギアのセットに接続され、前記ギアのセットを通じて前記
    近位ハウジングと前記遠位ハウジングの相対的な回転が前記エンコーダに伝達される、
    請求項5に記載の内視鏡。
  10. 前記ギアのセットの全体的なギア比は、1:1である、
    請求項9に記載の内視鏡。
  11. 前記カメラ・アセンブリの視野の電子画像を提供するようになされたイメージ・センサ
    をさらに備える、
    請求項3に記載の内視鏡。
  12. 前記電子画像と電子回転信号を受け取り、表示画面上に表示するため表示画像を生成す
    るようになされたコントローラをさらに備える、
    請求項11に記載の内視鏡。
  13. 前記コントローラは、前記回転信号の値に基づいて前記表示画像の回転方向を制御する

    請求項12に記載の内視鏡。
  14. 前記回転信号の値は、前記近位ハウジングと前記遠位ハウジングとの間の相対的回転の
    度数に比例する、
    請求項13に記載の内視鏡。
  15. スライドボタン(98)をさらに備え、
    前記遠位ハウジングは、前記スライドボタンの横方向への動きは拘束しながら前記スラ
    イドボタンの長手方向の動きを許容するように配置されたスライドボタン窪みを含む高く
    なったハンドル部を備え、
    前記スライドボタンは、前記カメラ・アセンブリを前記挿入シャフトの長手軸を横切る
    方向の軸回りに回転するようになされた、
    請求項1ないし請求項14のいずれか1項に記載の内視鏡。
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