図1は、斜視鏡10を備える内視鏡システム12の構成図である。図1に示すように、内視鏡システム12は、斜視鏡10と、プロセッサ装置14と、モニタ16と、光源装置18と、を備える。斜視鏡10は、本発明の内視鏡の一例である。
図1に示す斜視鏡10は、所謂硬性鏡であり、挿入部20と操作部本体22とを備える。挿入部20は、本発明の挿入部の一例である。操作部本体22は、斜視鏡10の操作時に施術者(不図示)によって把持される部分であり筒状に構成されている。操作部本体22は、本発明の操作部本体の一例である。
挿入部20は、略管状(略筒状)に構成されており、患者の体内に挿入される。挿入部20は、先端と基端と挿入軸Axとを有する。
挿入部20は、挿入部20を構成する外装管30を備える。操作部本体22は、外装管30を挿入軸Axの軸周り方向(挿入部20の矢印Bで示す周方向。以下、単に「軸周り方向B」と称する。)に回転可能に支持する。外装管30は、本発明の外装管の一例である。
外装管30の基端側には、環状のノブ(knob)36が固定される。ノブ36は、操作部本体22に対して外装管30を軸周り方向Bに回転させる部材である。ノブ36によって外装管30を回転操作することにより、斜視鏡10の視野方向(観察方向、図2の光軸OA参照)を軸周り方向Bに回転させることができる。ノブ36は、本発明の回転操作部材の一例である。
挿入部20の先端部には、後述のカメラユニット24が設けられる。また、挿入部20の内部には、第1信号ケーブル26とライトガイド28とが挿通されている。
第1信号ケーブル26は、後述の第2信号ケーブル27と共に、カメラユニット24とプロセッサ装置14とを接続する。すなわち、第1信号ケーブル26の先端側はカメラユニット24に接続され、第1信号ケーブル26の基端側は操作部本体22内において第2信号ケーブル27の先端側と接続される。第2信号ケーブル27の基端側はプロセッサ装置14に接続される。第1信号ケーブル26及び第2信号ケーブル27は、本発明の信号ケーブルの一例である。なお、本例では、第1信号ケーブル26及び第2信号ケーブル27として、複数の素線(信号線)が束ねられ、且つその周囲にシールド導体が設けられ、これらが筒状の外皮内に収納された多芯ケーブルを例示する。
ライトガイド28は、その先端側に光出射端28C(図2参照)を有し、この光出射端28Cが外装管30の先端側に配置される。また、ライトガイド28は、その基端側に光入射端(不図示)を有し、この光入射端が光源装置18に接続される。ライトガイド28としては、例えば、複数の光ファイバを1本の光ケーブルに結束した構成のものが採用されており可撓性を有している。ライトガイド28は、本発明のライトガイドの一例である。
操作部本体22は、詳しくは後述するが、その内部に気密な空間と非気密な空間とを有しており、両空間の境界で第1信号ケーブル26の基端側と第2信号ケーブル27の先端側とが接続される(図3参照)。これにより、第1信号ケーブル26及び第2信号ケーブル27を介して、カメラユニット24とプロセッサ装置14とが電気的に接続される。
プロセッサ装置14は、カメラユニット24から第1信号ケーブル26及び第2信号ケーブル27を介して入力される撮像信号に基づき、患者の体内の観察像(動画像)を生成し、この観察像をモニタ16に表示させる。
光源装置18は、ライトガイド28に照明光を供給する。これにより、外装管30の先端側に設けられたライトガイド28の光出射端28C(図2参照)から照明光が出射される。
図2は、挿入部20の先端部の断面拡大図である。図2に示すように、挿入部20は、挿入軸Axに平行な略管状の外装管30と、外筒32と、内筒34と、を備える。外装管30は、挿入部20の外周壁を構成する。外装管30の先端側の開口は、挿入軸Axに対して垂直な姿勢から傾斜している。
外筒32は、外装管30に挿通配置される。外筒32の先端側には、カメラユニット24の先端光学系40が設けられている。また、外筒32の基端側は、詳しくは後述するが、操作部本体22の内部において管状のケース74(図3参照)に接続されている。更に、外装管30の内周面と外筒32の外周面との間には、ライトガイド28を配置するための空間31が形成されている。ライトガイド28は、空間31に挿通されて外装管30の内周面と外筒32の外周面とに固定されている。外筒32は、本発明の外筒の一例である。
内筒34は、外筒32に挿通配置される。内筒34の内部には、第1信号ケーブル26が挿入されている。内筒34の先端側には、カメラユニット24を構成する基端光学系50及び撮像部60が設けられている。また、内筒34の基端側は、詳しくは後述するが、操作部本体22の内部において接続部材90(図3参照)に接続される。内筒34は、本発明の内筒の一例である。
図2に示すように、カメラユニット24は、先端光学系40と、基端光学系50と、撮像部60と、を備える。なお、図中の符号OAはカメラユニット24の光学系の光軸である。
先端光学系40は、外筒32の先端側に設けられる。先端光学系40は、挿入軸Axに対して傾斜した方向から入射した光を、挿入軸Axに平行な方向に屈折して基端光学系50に導く斜視光学系である。先端光学系40は、先端部本体42と、先端部本体42に設けられた先端鏡胴44とを含む。先端光学系40は、本発明の先端光学系の一例である。
先端部本体42は、挿入部20(外筒32)の先端部を構成するものであり、先端鏡胴44を覆うキャップである。また、先端部本体42は、挿入軸Axに平行な略管状に形成されている。更に、先端部本体42の先端側の開口部には、先端鏡胴44内の対物レンズ48aの傾斜角度に合わせた傾斜姿勢のカバーガラス46が設けられている。
また、先端部本体42は、外装管30の内周面に固定されている。これにより、外装管30が軸周り方向Bに回転されると、先端光学系40及び外筒32が外装管30と一体的に軸周り方向Bに回転する。
先端鏡胴44内には、対物レンズ48aとプリズム48bとレンズ48cとが収納されている。対物レンズ48aは、挿入軸Axに対して垂直な姿勢から傾斜し、且つカバーガラス46に対向している。対物レンズ48aは、カバーガラス46を通して入射した光をプリズム48bに向けて出射する。プリズム48bは、対物レンズ48aから入射した光、すなわち挿入軸Axに対して傾斜した方向から入射した光を挿入軸Axに平行な方向に屈折した後、レンズ48cに向けて出射する。レンズ48cは、挿入軸Axに対して垂直な姿勢であり、プリズム48bから入射した光を、基端光学系50の基端鏡胴52内のレンズ56に向けて出射する。
なお、先端鏡胴44内の光学系の構成は、挿入軸Axに対して傾斜した方向から入射した光を基端鏡胴52内に導くことが可能であれば特に限定はされない。
先端鏡胴44には、その基端側に延出した筒状部45が形成されている。筒状部45は、基端鏡胴52の先端部に対して軸周り方向Bに相対回転可能に外嵌される。これにより、先端鏡胴44に対して基端鏡胴52が軸周り方向Bに相対回転可能に嵌合する。
基端光学系50は、内筒34の先端側に設けられており、先端鏡胴44から入射した光を撮像部60に導く。基端光学系50は、基端鏡胴52とホルダ54とプリズム55とを含む。基端光学系50は、本発明の基端光学系の一例である。
基端鏡胴52の基端側は、ホルダ54を介して内筒34の先端側に固定されている。また、基端鏡胴52の先端側は、既述の通り、筒状部45の基端側の開口部に対して軸周り方向Bに相対回転可能に嵌合されている。これにより、先端鏡胴44及び基端鏡胴52の一方に対して他方が軸周り方向Bに相対回転可能となる。その結果、外筒32に挿通された内筒34は、外筒32に対して軸周り方向Bに相対回転可能となる。
基端鏡胴52内には、挿入軸Axに平行な光軸OAを有する複数のレンズ56が設けられている。各レンズ56は、先端鏡胴44から入射した光をプリズム55に向けて出射する。
ホルダ54は、挿入軸Axに平行な略管状に形成されており、内筒34の先端側に固定されている。また、ホルダ54は、基端鏡胴52の基端側に外嵌されて固定されている。これにより、ホルダ54によって内筒34と基端鏡胴52とが接続されるため、内筒34、ホルダ54、及び基端鏡胴52が一体に外筒32に対して軸周り方向Bに相対回転可能となる。
ホルダ54の基端側の開口部には、プリズム55が保持され、更にプリズム55を介して撮像部60が保持されている。このため、撮像部60は、ホルダ54及びプリズム55を介して、内筒34及び基端鏡胴52と一体に外筒32に対して軸周り方向Bに相対回転可能となる。
プリズム55は、基端鏡胴52を通過して入射した光を90度屈折させる。なお、プリズム55の代わりにミラーを用いてもよい。
撮像部60は、先端光学系40及び基端光学系50を通過してプリズム55で反射された光(観察像)を撮像する。撮像部60は、撮像素子64と回路基板66とを備える。撮像部60は、本発明の撮像部の一例である。
撮像素子64は、回路基板66上に実装された状態でプリズム55に固定されており、プリズム55を介してホルダ54に取り付けられている。そして、撮像素子64は、プリズム55によって屈折された光を撮像して撮像信号を出力する。撮像素子64としては、CCD(Charge Coupled Device)型のイメージセンサ、又はCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)型のイメージセンサが用いられる。撮像素子64は、本発明の撮像素子の一例である。
回路基板66は、撮像素子64の駆動を制御する。また、回路基板66には、コネクタ68を介して第1信号ケーブル26の先端側が接続されている。そして、回路基板66は、コネクタ68を介して撮像素子64の撮像信号を第1信号ケーブル26へ出力する。
図3は、操作部本体22の断面図である。図3に示すように、操作部本体22は、挿入軸Axに平行な管状に構成されている。
操作部本体22の先端側には、外装管30の基端側に固定された環状のノブ36が設けられる。ノブ36は、一例として、シールリング38を介して操作部本体22の先端側の外周面に回転可能に設けられる。これにより、ノブ36は、操作部本体22に対して軸周り方向Bに回転可能な環状部材として構成される。ノブ36を軸周り方向Bに回転操作することで、操作部本体22に対して外装管30が軸周り方向Bに回転され、そして、外装管30を介して、外筒32及び先端光学系40(図2参照。先端部本体42及び先端鏡胴44)が同方向に回転される。これにより、斜視鏡10の視野方向(観察方向)を変更可能となる。
操作部本体22の先端側の開口部から操作部本体22の内部にかけて、外筒32及び内筒34の基端側が挿入される。また、操作部本体22の基端側には、後述の外部ケーブル72が接続される。更に、操作部本体22の内部には、後述のライトガイド挿通空間70が形成されている。更にまた、操作部本体22の内部には、ケース74が設けられる。ケース74は、ライトガイド挿通空間70よりも先端側に配置されている。
外部ケーブル72は、その先端側が操作部本体22の基端側に接続されており、操作部本体22と一体的に設けられている。外部ケーブル72は、外被を構成するケーブル本体76と、ケーブル本体76の内部に挿通配置された接続管78とを有する。外部ケーブル72は、本発明の外部ケーブルの一例である。
接続管78は、その先端側が漏斗状に形成されており、その拡径した先端側開口部78Aから第2信号ケーブル27及びライトガイド28が接続管78の内部に挿通される。先端側開口部78Aは、その周縁部がR面形状に形成されており、先端側開口部78Aに第2信号ケーブル27及びライトガイド28が接触した場合に第2信号ケーブル27及びライトガイド28が傷付くことを防止している。先端側開口部78Aは、本発明の先端側開口部の一例である。
ケーブル本体76の先端側の内周面には、管状の金具77が固定されており、この金具77の内周面にOリング79を介して接続管78が固定される。接続管78は、詳しく後述するが、連結梁100及びベアリング受け部材96を介してマグネットカップリング102に接続される。以上が外部ケーブル72の構成であるが、この構成は一例である。例えば、外部ケーブル72の他の構成として、接続管78を設けることなく、ケーブル本体76の先端側に先端側開口部78Aを形成した構成も適用可能である。
次に、操作部本体22の内部に第1信号ケーブル26及び第2信号ケーブル27を挿通配置するための構成について説明する。
図3に示すように、ケース74は、挿入軸Axに平行な略管状で且つ操作部本体22の内径よりも小径に形成されており、操作部本体22の内部に収容されている。ケース74は、外筒32及び外部ケーブル72などによって操作部本体22の内部空間に支持されている。ケース74の先端側は、外筒32の基端部に接続されている。これにより、操作部本体22に対して外装管30を軸周り方向Bに回転させると、この回転力が先端光学系40、外筒32、及びケース74に伝達される。その結果、ケース74が外装管30と同方向に回転される。ケース74は、本発明のケースの一例である。
ケース74の内部には、内筒34の基端側及び第1信号ケーブル26の基端側が配置される。また、ケース74の内部、例えばケース74の基端側の開口部内には、挿入軸Axに対して垂直な隔壁74aが設けられている。隔壁74aは、ケース74の基端側の開口部を閉塞する。隔壁74aは、本発明の隔壁の一例である。
また、ケース74の基端側には、挿入軸Axに対して平行な筒状部74bが設けられる。筒状部74bは、ケース74と同一径で形成されているが、ケース74とは異なる径で形成されていてもよい。また、筒状部74bがケース74と一体形成されていてもよい。この場合は、ケース74の基端側が筒状部74bとして機能する。ケース74及び筒状部74bの内部には、後述の連結部84の一部の他に第2信号ケーブル27の先端側が配置される。
図4は、外筒32及びケース74の断面図である。図4に示すように、外筒32及びケース74の内部には密閉空間80(気密空間)が形成されており、密閉空間80内に内筒34、撮像部60(図2参照)、及び第1信号ケーブル26などが配置される。密閉空間80の先端側は、先端光学系40によって画定される。また、密閉空間80の基端側は、隔壁74aによって画定される。これにより、カメラユニット24の防湿性が高くなり曇りが防止される。
図5は、ケース74及び筒状部74bの断面拡大図である。図3乃至図5に示すように、ケース74及び筒状部74bの内部には、既述の隔壁74aと、気密コネクタ82と、連結部84と、が設けられている。
気密コネクタ82は、密閉空間80の内外を貫通するように隔壁74aに対して軸周り方向Bに相対回転可能に設けられる。気密コネクタ82は、ケース74内(密閉空間80内)の第1信号ケーブル26の基端側と、筒状部74b内(密閉空間80外)の第2信号ケーブル27の先端側と、を電気的に接続する。これにより、操作部本体22の内部に第1信号ケーブル26及び第2信号ケーブル27が挿通配置される。なお、第1信号ケーブル26及び第2信号ケーブル27が軸周り方向Bに捩じり変形可能である場合、例えば、第1信号ケーブル26及び第2信号ケーブル27が、それぞれが分離した複数の素線で構成されている場合は、気密コネクタ82が隔壁74aに固定されていてもよい。
連結部84は、ケース74及び筒状部74bの内部において、ケース74及び筒状部74bに対して軸周り方向Bに相対回転可能に設けられる。連結部84の内部には、第1信号ケーブル26及び第2信号ケーブル27が挿通される。連結部84は、隔壁74aを間に挟んだ状態で、ケース74内(密閉空間80内)の内筒34の基端側と、密閉空間80外の外部ケーブル72(図3参照)の先端側と、を磁気的に連結(接続)する。
連結部84は、接続部材90と、ベアリング受け部材92と、ベアリング94と、を有する。また、連結部84は、上記の部材の他に、ベアリング受け部材96と、ベアリング98と、連結梁100と、マグネットカップリング102と、を備える。
接続部材90及びベアリング受け部材92は、ケース74内(密閉空間80内)に設けられており、挿入軸Axに対して平行な略管状に形成されている。そして、接続部材90及びベアリング受け部材92の内部には、第1信号ケーブル26が挿通される。
接続部材90は、ケース74内(密閉空間80内)において内筒34の基端側とベアリング受け部材92の先端側とを接続する。これにより、接続部材90を介して内筒34の基端側にベアリング受け部材92の先端側が接続される。
ベアリング受け部材92は、その先端側が上述の通り接続部材90に接続され、且つその基端側がマグネットカップリング102の第1磁石103に固定される。また、ベアリング受け部材92の外周面には、ケース74に内接するベアリング94が固定されている。これにより、ベアリング受け部材92及び第1磁石103は、ケース74内でケース74に対して軸周り方向Bに相対回転可能に保持される。なお、ベアリング94としてはボールベアリング及びローラベアリング等の公知の各種ラジアルベアリングが用いられる。
また、ベアリング94の構成部材である転動体(ボール又はローラ)は、非磁性体によって構成されている。ベアリング94の転動体が非磁性体製であることにより、第1磁石103の磁力が転動体に作用することを防止することができる。その結果、ベアリング受け部材92及び第1磁石103は、ケース74に対して滑らかに相対回転することができる。非磁性体としては、セラミックス、非磁性金属(例えば、ステンレス鋼)及び樹脂を挙げることができる。なお、転動体に限らずベアリング94の他の構成部材(内輪、外輪、保持器)においても非磁性体製としてもよい。
ベアリング受け部材96は、筒状部74b内(密閉空間80外)に設けられる。ベアリング受け部材96は、挿入軸Axに対して平行な略管状に形成されており、その内部には第2信号ケーブル27が挿通される。
ベアリング受け部材96は、その先端部が筒状部74b内でマグネットカップリング102の第2磁石104に固定され、且つその基端部が連結梁100に接続される。また、ベアリング受け部材96の外周面には、筒状部74bに内接するベアリング98が固定されている。これにより、ベアリング受け部材96及び第2磁石104は、筒状部74b内で筒状部74bに対して軸周り方向Bに相対回転可能に保持される。なお、ベアリング98としてもベアリング94と同様に公知の各種ラジアルベアリングが用いられる。
また、ベアリング98の構成部材である転動体(ボール又はローラ)も、ベアリング94と同様に非磁性体によって構成されている。ベアリング98の転動体が非磁性体製であることにより、第2磁石104の磁力が転動体に作用することを防止することができる。その結果、ベアリング受け部材96及び第2磁石104は、筒状部74bに対して滑らかに相対回転することができる。非磁性体としては、セラミックス、非磁性金属(例えば、ステンレス鋼)及び樹脂を挙げることができる。なお、転動体に限らずベアリング98の他の構成部材(内輪、外輪、保持器)においても非磁性体製としてもよい。
上記の構成に基づけば、実施形態の内視鏡10は、挿入部20を構成する外筒32と、外筒32の基端側に接続された管状のケース74と、外筒74の先端に設けられ、外筒32及びケース74の内側に形成される密閉空間80の先端側を画定する先端光学系40と、ケース74の内部に設けられ、挿入部20の挿入軸Axに垂直で且つ密閉空間80の基端側を画定する隔壁74aと、外筒32の内部に挿通され且つ外筒32に対して挿入軸Axの軸周り方向Bに相対回転可能な内筒34と、内筒34の先端に設けられ、先端光学系40を通過した光を撮像する撮像部60と、隔壁74aを間に挟んで密閉空間80内に設けられた第1磁石103と密閉空間80外に設けられた第2磁石104とを有し、第1磁石103が内筒34の基端側に接続されているマグネットカップリング102と、を備え、マグネットカップリング102とケース74とが軸周り方向Bに相対回転可能な構成を有している。そして、第1磁石103をケース74に対して相対回転可能に支持するベアリング94の転動体と、第2次者104を筒状部74bに対して相対回転可能に支持するベアリング98の転動体とがそれぞれ非磁性体によって構成されている。
図3に示すように、連結梁100は、後述のライトガイド挿通空間70内において挿入軸Axの軸方向に延びる梁状に構成される。連結梁100は、その先端側にリング部100aと、基端側にリング部100bとを有しており、リング部100aがベアリング受け部材96の基端側に外嵌され、リング部100bが金具77の先端側に外嵌される。その結果、ベアリング受け部材96を介して第2磁石104の基端側と、金具77を介して外部ケーブル72の先端側と、が連結梁100を介して連結される。換言すれば、外部ケーブル72の先端側が連結梁100を介して第2磁石104の基端側に連結される。連結梁100は、本発明の連結部材の一例である。
マグネットカップリング102は、隔壁74aを間に挟んでケース74内(密閉空間80内)に設けられた第1磁石103と、筒状部74b内(密閉空間80外)に設けられた第2磁石104と、によって構成される。マグネットカップリング102は、ベアリング受け部材92(内筒34)とベアリング受け部材96(外部ケーブル72)とを磁気的に連結する磁気連結部材であり、本発明のマグネットカップリングの一例である。また、第1磁石103は本発明の第1磁石の一例であり、第2磁石104は本発明の第2磁石の一例である。
図6は、第1磁石103及び第2磁石104を隔壁74a側から見た正面図である。図7は、第1磁石103及び第2磁石104の側面図である。図6に示すように、第1磁石103及び第2磁石104は、隔壁74aに平行(挿入軸Axに対して垂直)な円盤形状(リング形状)を有している。第1磁石103の中央部には第1信号ケーブル26が挿通される挿通穴103aが形成され、第2磁石104の中央部には第2信号ケーブル27が挿通される挿通穴104aが形成されている。そして、第1磁石103及び第2磁石104は、いわゆる片面多極型であり、隔壁74aに対向する面側に複数組のN極とS極とが軸周り方向に沿って等角度間隔で形成されている。
なお、第1磁石103及び第2磁石104は、片面多極型に限定されるものではなく両面多極型でもよく、更に極数についても2極以上であれば特に限定はされない。また、第1磁石103及び第2磁石104の形状は円盤形状に限定されるものではなく、隔壁74aに平行な多角形状等の任意の形状をとり得る。
図7に示すように、第1磁石103及び第2磁石104は、そのいずれか一方の個々のN極が他方の個々のS極に対向し且つ一方の個々のS極が他方の個々のN極に対向するように、隔壁74aを間に挟んで配置されている。これにより、隔壁74aを間に挟んだ状態で第1磁石103と第2磁石104とが挿入軸Axのスラスト方向(挿入軸Axに平行な方向)において磁気連結する。その結果、マグネットカップリング102を介して内筒34と外部ケーブル72とが磁気的に連結される。
マグネットカップリング102によって内筒34と外部ケーブル72とを磁気的に連結させることで、外部ケーブル72から内筒34に対してトルク(静止トルク、回転トルク)を伝達することができる。これにより、施術者がノブ36によって外装管30を回転操作した場合に、外筒32と共に内筒34(基端光学系50及び撮像部60)が軸周り方向Bに回転(供回り)することが防止される、すなわち、マグネットカップリング102によって内筒34の軸周り方向Bの姿勢が維持される。
次に、操作部本体22の内部にライトガイド28を挿通配置するための構成について説明する。
図3に示すように、操作部本体22の内部には、固定部材110が配置されている。固定部材110は、ライトガイド28の長手方向の一部を固定する固定部112を有している。
図8は、固定部材110の構成を示した操作部本体22の内部構造図である。図8に示すように、固定部材110は、リング状部材として構成されており、外筒32(図3参照)の基端側に接続されたケース74の外周面に連結されている。これにより、固定部材110は、ケース74を介して外筒32に連結され、外筒32及びケース74と一体に軸周り方向Bに回転する。固定部材110は、本発明の固定部材の一例である。
固定部材110は、その周方向の一部に固定部112を有している。固定部112は、ライトガイド28を挿入可能な管状部材として構成されており、固定部材110の外周面に突設された一対のフランジ111、111間の隙間にネジ113によって固定される。これにより、固定部112は、その中心軸Cが挿入軸Axと略平行に配置される。ライトガイド28は、固定部112内に挿入されることにより、その長手方向の一部が固定部112によって固定される。固定部112は、本発明の固定部の一例である。
なお、本例では、固定部材110として、リング状部材を例に挙げて説明したが、固定部材110の形状は、外筒32と一体に軸周り方向Bに回転可能な形状であれば特に限定されない。同様に、固定部112として、管状部材を例に挙げて説明したが、固定部112の形状は、ライトガイド28の長手方向の一部を固定可能な形状であれば特に限定されない。また、本例では、固定部材110と固定部112とが別体の構成を例に挙げて説明したが、固定部材110と固定部112とが一体に構成されたものであってもよい。更に、本例では、固定部材110を、ケース74を介して外筒32の基端側に連結する形態を例に挙げて説明したが、固定部材110を外筒32の基端側に直接連結する形態であってもよい。
本例のように、操作部本体22の内部において、ライトガイド28の一部を固定部112によって固定すると、ライトガイド28は、固定部112を挟んで先端側(挿入部20側)に向けて配置されるライトガイド28(以下、「ライトガイド28A」と称する。)と、固定部112を挟んで基端側(外部ケーブル72側)に向けて配置されるライトガイド28(以下、「ライトガイド28B」と称する。)と、に区分けされる。なお、本例では、1つのライトガイド28を、固定部112を挟んでライトガイド28Aとライトガイド28Bに区分けした構成を例に挙げて説明するが、2本のライトガイド28Aとライトガイド28Bを使用し、ライトガイド28Aの基端側とライトガイド28Bの先端側とを固定部112を介して連結した構成でも適用可能である。
ここで、ライトガイド28Aは、外装管30の内周面と外筒32の外周面とに固定されているので、外装管30及び外筒32が回転されると、固定部材110(固定部112)と共に外装管30と外筒32と一体に回転する。これにより、ライトガイド28Aは、回転時において外装管30の内周面及び外筒32の外周面に擦られることはなく、擦れに起因する損傷が防止されている。
一方、ライトガイド28Bは、操作部本体22の内部において固定部112と先端側開口部78Aとの間に形成されたライトガイド挿通空間70に挿通配置される(図3参照)。そして、ライトガイド挿通空間70には、ノブ36によって固定部材110が軸周り方向Bに回転した場合に、ライトガイド28Bにテンションがかからない状態でライトガイド28Bが挿通配置されている。以下、ライトガイド挿通空間70内におけるライトガイド28Bの挿通配置形態について具体的に説明する。
図9、図10及び図11は、ライトガイド挿通空間70内におけるライトガイド28Bの挿通配置形態(以下、「姿勢」とも言う。)をそれぞれ示した説明図である。すなわち、図9では、固定部材110の後述する回転範囲において、その中央位置に固定部112が位置したときのライトガイド28Bの姿勢が示されている。図10は、操作部本体22の基端側から固定部材110を見た場合、固定部材110(固定部112)が左周り方向(反時計回り方向)に回転したときのライトガイド28Bの姿勢が示されている。図11は、操作部本体22の基端側から固定部材110を見た場合、固定部材110(固定部112)が右周り方向(時計回り方向)に回転したときのライトガイド28Bの姿勢が示されている。
図9乃至図11に示すように、ライトガイド挿通空間70内におけるライトガイド28Bの姿勢は、固定部112の回転位置に応じてそれぞれ異なるが、ライトガイド28Bは、どの姿勢であってもライトガイド挿通空間70内において、テンションがかからない状態が維持されている。
このように撓んだ状態が維持されるためには、ライトガイド28Bは、固定部材110の回転範囲内では、挿入軸Ax方向における固定部112と先端側開口部78Aとの間で撓み状態が維持される長さを有している。換言すれば、図12に示すライトガイド挿通空間70内のライトガイド28Bの長さを示した説明図の如く、ライトガイド挿通空間70内に挿通配置されるライトガイド28Bは、固定部112の基端112Aと先端側開口部78Aの中心78Bとを結ぶ直線距離Lよりも長い長さを有している。これにより、固定部材110の回転範囲内において、ライトガイド28Bはライトガイド挿通空間70内で撓み状態が維持される。その結果、固定部材110の回転範囲内においてライトガイド28Bに捩じれは生じない。
また、図9乃至図11に示すように、ライトガイド28Bと共にライトガイド挿通空間70内に配置される連結梁100は、ライトガイド挿通空間70において挿入軸Ax方向に延びる梁状に形成されている。これにより、ライトガイド挿通空間70内における連結梁100が占める割合(空間)を小さく抑えることができる。その結果、ライトガイド28Bは、連結梁100に邪魔されることなく撓んだ状態でその姿勢を変更することができる。なお、連結梁100の表面は、R面形状とすることが好ましい。これにより、ライトガイド28Bが連結梁100に接触した場合のライトガイド28Bの傷付きを防止することができる。
ここで、「テンションがかからない状態」とは、固定部材110の回転動作に伴ってライトガイド28Bに加えられる付加張力(最大張力)がほぼ0(ゼロ)であることを意味する。すなわち、固定部材110の回転動作前にライトガイド28Bに生じる初期張力(ライトガイド28Bの自重による張力を含む)をT0とし、固定部材110の回転動作後にライトガイド28Bに加えられる付加張力をT1とした場合、固定部材110の回転動作後には全張力T0+T1がライトガイド28Bに作用する。実施形態の斜視鏡10では、ライトガイド挿通空間70内にライトガイド28Bが撓んだ状態で収容されており、固定部材110の回転動作後にライトガイド28Bに加えられる付加張力T1はほぼ0となっている。そのため、固定部材110の回転動作の前後でライトガイド28Bに生じる全張力T0+T1はほぼ一定であり、ライトガイド28Bに過剰な張力が生じないようになっている。なお、固定部材110の回転動作後にライトガイド28Bに加えられる付加張力T1は必ずしも0(ゼロ)に限定されず、外部ケーブル72の供回りを誘発させない程度の大きさの付加張力T1であってもよい。
また、実施形態の斜視鏡10では、ライトガイド挿通空間70内にライトガイド28Bが撓んだ状態で収容され、且つ、固定部材110の回転範囲内では、固定部材110を回転動作時に過度の捩じり力がライトガイド28Bに作用しないようになっている。すなわち、固定部材110の回転動作を行った場合でもライトガイド28Bに大きな張力(全張力)及び捩じり力が作用することがなく、ライトガイド28Bの破損(切断等)を防止することができる。
本例では、ライトガイド挿通空間70内においてライトガイド28Bにテンションをかけない一つの形態として、ライトガイド28Bを波形状に撓んだ状態で挿通配置する形態を例に挙げて説明したが、ライトガイド挿通空間70内においてライトガイド28Bをループ状に巻いて挿通配置することも考えられる。しかしながら、ライトガイド28は一般に腰が強い部材なので、ライトガイド28Bをループ状に巻いて配置すると、ライトガイド28Bに過度なテンションがかかりライトガイド28Bが破損する問題がある。この問題は、ループの直径を大きくして上記のテンションを小さくすれば解消できるが、これでは操作部本体22が大型化するので好ましくない。このような観点から、ライトガイド28Bは、ライトガイド挿通空間70内において、波形状に撓んだ状態で挿通配置することが好ましい。これにより、ライトガイド28Bの破損を防止でき、且つ操作部本体22の小径化を実現できる。
また、本例の斜視鏡10では、図3に示すように、固定部材110の固定部112は、ベアリング受け部材96の基端側面96aよりも挿入軸Ax方向の先端側に配置されている。これにより、ライトガイド挿通空間70内におけるライトガイド28Bの長さを第2信号ケーブル27の長さよりも長めにとることができる。その結果、固定部材110の回転時にライトガイド28Bにかかるストレスを抑えることができる。なお、他の形態として、ベアリング受け部材96を用いることなく第2磁石104と連結梁100とを連結する形態の場合、固定部112は、第2磁石104に形成された挿通穴104a(図5参照)よりも挿入軸Ax方向の先端側に配置されていればよい。その結果、上記と同様の作用効果が得られる。
ところで、図9乃至図11に示した固定部材110は、ノブ36の回転操作によってケース74と一体に回転するが、固定部材110の回転をフリー(無限)とすると、ライトガイド28Bが連結梁100に絡まるため好ましくない。そこで、本例の斜視鏡10は、固定部材110の軸周り方向Bの回転範囲を規制する回転ストッパ120(図3参照)を備えている。
図3には、回転ストッパ120の一例が示されている。図3に示すように、回転ストッパ120は、操作部本体22側に形成されたストッパ溝122と、ノブ36側に突設されたストッパピン124と、を有する。回転ストッパ120は、本発明の回転ストッパの一例である。
図13は、操作部本体22の基端側からノブ36を見た場合の回転ストッパ120の構成を示した概略図である。図13に示すように、ストッパ溝122は、操作部本体22の先端側の外周面に形成される。ストッパ溝122は、溝部122aと、溝部122aの一端側に形成された壁部122bと、溝部122aの他端側に形成された壁部122cと、を有する。溝部122aは、挿入軸Axに垂直な面上において、操作部本体22に対するノブ36の回転中心軸Dを中心とした円弧状に形成されている。また、壁部122bと壁部122cは、溝部122aに対して法線方向に突出したストッパ面としてそれぞれ形成されている。一方、ストッパピン124は、ノブ36の内周面に、上記の回転中心軸Dに向けて突設され、溝部122aに挿入されている。
以下、図13に示した回転ストッパ120(ストッパピン124)と、図9乃至図11に示した固定部材110(固定部112)との位置関係を説明しつつ、回転ストッパ120によって規制される固定部材110の回転範囲の一例について説明する。
図9で示したように、固定部材110の回転範囲の中央位置に固定部112が位置している場合、ストッパピン124は、図13の実線で示すように、溝部122aの長さ方向Eにおける中央位置に位置している。この後、ノブ36を半時計回り方向Fに回転操作すると、ストッパピン124が溝部122aに沿って同方向に移動すると共に、固定部112が図9の位置から図10の位置に向けて半時計回り方向に回転していく。そして、ストッパピン124が壁部122bに当接したところで、固定部112が図10の位置で停止する。これにより、固定部材110の半時計回り方向の回転が規制される。そして、この状態からノブ36を時計回り方向Gに回転操作すると、ストッパピン124が溝部122aに沿って同方向に移動すると共に、固定部112が図10の位置から図11の位置に向けて時計回り方向に回転していく。そして、ストッパピン124が壁部122cに当接したところで、固定部112が図11の位置で停止する。これにより、固定部材110の時計回り方向の回転が規制される。以上により、固定部材110の回転範囲が回転ストッパ120によって規制(規定)される。このように固定部材110の回転範囲を規制することで、ライトガイド28Bが連結梁100に絡まるなどの問題を解消することができる。
図13では、回転ストッパ120によって規制される固定部材110の回転範囲を角度θで表している。角度θは、上記の絡まりを防止する観点から少なくとも350度以下であることが好ましく、300度以下であっても200度以下であってもよい。また、斜視鏡の種類に応じて角度θを設定してもよい。
なお、本例では、回転ストッパ120として、操作部本体22側にストッパ溝122を形成し、ノブ36側にストッパピン124を突設した構成を例に挙げて説明したが、固定部材110の回転範囲を規制可能な構成であれば適用可能である。例えば、回転ストッパ120として、操作部本体22の内周面にストッパ溝122を形成し、ケース74の外周面にストッパピン124を突設した構成でも適用可能である。
一方、ライトガイド28Bは、固定部材110の回転範囲(角度θ)内では、挿入軸Ax方向における固定部112と先端側開口部78Aとの間で撓み状態が維持される長さを有している。一例として、固定部112と先端側開口部78Aとの間のライトガイド28Bの長さは、図12に示したように、固定部112の基端112Aと先端側開口部78Aの中心78Bとを結ぶ直線距離Lに対して1.2倍から1.5倍の長さを有することが好ましい。これにより、ライトガイド28Bは、固定部材110の回転範囲(角度θ)内において、テンションがかかることなく且つループ状に曲がることなくライトガイド挿通空間70内で波形状に撓んだ状態が維持される。
次に、実施形態の斜視鏡10の作用について説明する。
実施形態の斜視鏡10では、施術者が操作部本体22を把持して挿入部20を患者の体内に挿入し、その後、視野方向を変更する場合はノブ36を軸周り方向Bに回転操作する。そうすると、ノブ36と一体に回転する外装管30及び外筒32が同方向に回転し、視野方向を所望の方向に向けることができる。また、施術者がノブ36によって外装管30を回転操作した場合に、外筒32と共に内筒34(基端光学系50及び撮像部60)が軸周り方向Bに回転(供回り)することが防止される。すなわち、マグネットカップリング102によって内筒34の軸周り方向Bの姿勢が維持されるので、視野方向を変更してもモニタ16上で観察される観察像の回転が防止され、斜視鏡10の操作性が向上する。
さらに実施形態の斜視鏡10では、ノブ36を回転操作したとき、固定部112に対して先端側のライトガイド28Aは、固定部材110(固定部112)と共に外装管30と外筒32と一体に回転する。一方、固定部112に対して基端側のライトガイド28Bは、固定部材110が回転してもライトガイド挿通空間70内で撓んだ状態が維持される。これにより、ライトガイド28Bは、捩じられることなく先端側開口部78Aから外部ケーブル72の内部に挿通された状態が維持される。その結果、操作部本体22を把持した施術者は、外装管30を回転させたとき、ライトガイド28B及び外部ケーブル72から捩じりよる反力を受けないため、視野方向を変更するための操作がしやすくなる。
以上の如く、実施形態の斜視鏡10は、操作部本体22の内部に、ノブ36と一体に軸回り方向Bに回転する固定部材110を配置して固定部材110の固定部112でライトガイド28の長手方向の一部を固定し、且つ操作部本体22の内部にライトガイド挿通空間70を形成し、ノブ36によって固定部材110が軸周り方向Bに回転した場合でも固定部112と先端側開口部78Aとの間のライトガイド28Bにテンションがかからない状態となるように、ライトガイド28Bがライトガイド挿通空間70内に挿通配置される構成を採用したので、構造がシンプルで且つ外部ケーブル72の供回りを防止することができる。
また、実施形態の斜視鏡10では、ライトガイド28及び外部ケーブル72の捩じれによる反力が操作部本体22に加わらないため、操作部本体22を最適な観察方向位置に保持しやすくなる。その結果、斜視鏡10の操作性が格段に向上する。
〔他の実施形態〕
上記の実施形態では、第1信号ケーブル26及び第2信号ケーブル27として、複数の素線(信号線)と、シールド導体と、外皮と、を有する多芯ケーブルを例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、他の実施形態として、第1信号ケーブル26及び第2信号ケーブル27を、それぞれが分離した複数の素線によって構成することもできる。そうすると、第1信号ケーブル26及び第2信号ケーブル27に捩じれ方向の力(トルク)が作用したとしても、そのトルクを低減できるので、第1信号ケーブル26及び第2信号ケーブル27の断線を防止することができる。また、第2信号ケーブル27を上記の素線によって構成した場合、その素線は図3に示した先端側開口部78Aの周縁部に接触する場合があるが、先端側開口部78Aの周縁部はR面形状に形成されているので、素線の断線を防止できるメリットがある。
〔その他〕
上記の実施形態では、回転操作部材として環状のノブ36を例に挙げて説明したが、例えば、凸状部材又は鋸歯状部材のように施術者の指がかかりやすい部材を外装管30の外周面の一部に形成したものでも適用可能である。
以上、本発明に係る内視鏡の例について説明したが、本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、いくつかの改良又は変形を行ってもよい。