JP2566254B2 - 内視鏡 - Google Patents

内視鏡

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、挿入部の先端構成部に観察光学系を備え
た内視鏡に関する。
〔従来の技術〕 生体腔内に挿入する挿入部は、可撓管部、湾曲管部お
よび先端構成部からなり、この先端構成部には照明光学
系とともに観察光学系が設けられている。そして、挿入
部を体腔内に挿入し、観察光学系によって体腔内の患部
等を観察するために、その観察光学系を外部からの操作
によって視野変換を変換したり、患部等の鮮明画像を得
るために焦点調節を行なっている。
たとえば、特開昭52−67185号公報は、視野変換式内
視鏡であって、先端構成部に空間部を設け、この空間部
に上下方向に回動自在な視野変換部材を設け、この視野
変換部材に照明光学系および観察光学系を固定し、前記
視野変換部材を前記可撓管部、湾曲管部に挿通した操作
ワイヤを介して操作部に接続し、操作ワイヤを進退操作
することによって前記視野変換部材を回動して視野を任
意の方向に変換できるようにしたものである。
また、特開昭61−91617号公報は、観察光学系、つま
り対物レンズの焦点を調節できる内視鏡であって、先端
構成部に対物レンズを保持したレンズ枠を光軸方向に進
退自在に収容し、このレンズ枠を可撓管部、湾曲管部に
挿通した操作ワイヤを介して操作部に接続し、操作ワイ
ヤを進退操作することによって前記対物レンズを光軸方
向に移動して焦点を調節できるようにしたものである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところが、前述したように、挿入部の可撓管部、湾曲
管部に挿通した操作ワイヤを進退操作して視野を変換し
たり、焦点調節を行なう構造の内視鏡は、挿入部に操作
ワイヤを進退自在に挿通するスペースを必要とし、挿入
部が太径となる。また挿入部の長さが長い内視鏡にあっ
ては、操作ワイヤも長尺となり、操作ワイヤの進退操作
が確実に被駆動側に伝達されず、応答性が悪いととも
に、操作ワイヤの伸びによって正確な視野変換および焦
点調節ができないという欠点がある。
この発明は、前記事情に着目してなされたもので、そ
の目的とするところは、挿入部を太径とすることなく、
観察光学系を確実に駆動でき、視野変換および焦点調節
等が正確に行なえる内視鏡を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段及び作用〕
この発明は、内視鏡本体に弾性チューブ部材およびこ
の弾性チューブ部材上に被覆した網状の繊維部材とを両
端で封止し、流体の供給により前記弾性チューブ部材が
膨張すると前記繊維部材が弾性チューブ部材の軸方向へ
の膨張を抑止し軸方向に収縮する弾性アクチュエータを
設け、この弾性アクチュエータを前記観察光学系と接続
し、弾性アクチュエータの伸縮動作によって観察光学系
を駆動することにある。
〔実施例〕
以下、この発明の実施例を図面の基づいて説明する。
第1図〜第4図は第1の実施例を示すもので、1は内
視鏡本体で、これは操作部2、挿入部3およびユニバー
サルコード4とから構成されている。前記操作部2には
接眼部5が設けられ、挿入部3の先端部には先端構成部
6が設けられている。この先端構成部6の先端本体7は
金属または合成樹脂材料によって形成され、この外表面
はゴムまたは合成樹脂などの絶縁材料からなる外皮8に
よって被覆されている。さらに、前記先端本体7の内部
には周壁9aと、前壁9bおよび後壁9cによって囲繞された
空間部10が設けられ、前記周壁9aの一部には側視用観察
窓11、前壁9bには直視用観察窓12が設けられている。ま
た、先端本体7の後壁9cには光学繊維束13と対物レンズ
14およびこれらを被覆する保護チューブ15が設けられ、
対物レンズ14は前記直視用観察窓12に対向している。そ
して、この光学繊維束13、対物レンズ14および後述する
反射ミラー16によって観察光学系17を構成している。す
なわち、前記反射ミラー16は、前記先端本体7の空間部
10の内部にその反射面16aを上にして設けられ、一端が
前記側視用観察窓11と直視用観察窓12との間の先端本体
7に設けたヒンジピン18に回動自在に枢支されている。
そして、この反射ミラー16の他端部、つまり自由端には
ワイヤ19の一端が接続され、この他端は後壁9cを貫通し
て後述する弾性アクチュエータ20に接続されている。な
お、19aはワイヤ19をガイドするガイドローラである。
つぎに、前記弾性アクチュエータ20について説明する
と、内層には合成ゴム製のチューブ21があり、このチュ
ーブ21の外側には網状管22が被覆されていて、両端部に
は口金23、24が結合されている。そして、この一方の口
金23にはチューブ21の内部と連通する送気チューブから
なる送気管路25が接続され、他方の口金24には前記ワイ
ヤ19の他端が接続されている。このように構成された弾
性アクチュエータ20は前記挿入部3の内部で、前記先端
本体7の後壁9cの後方に設けられ、一方の口金23を支持
部材26に対して固定することによって保持されている。
さらに、他方の口金24と前記後壁9cとの間には引張りば
ね27が張設されている。そして、弾性アクチュエータ20
はその内部に供給される流体圧力によって長軸長が伸縮
するようになっている。つまり、弾性アクチュエータ20
に流体が供給されると、径方向に膨張して長軸長が短縮
され、弾性アクチュエータ20から流体が排出されると、
径方向に収縮して長軸長が伸長するようになっている。
ここで、弾性アクチュエータ20の伸縮作用について説
明を加えると、チューブ21に被覆された網状管22、第3
図に示すように、チューブ21の長手軸方向と外周方向
に、それぞれある編み角をもって編まれている。チュー
ブ21の長手軸方向の編み角と外周方向の編み角は、長手
軸方向の編み角が外周方向の編み角よりも小さく形成さ
れて繊維がひし形をなしている。そして、チューブ21内
に加圧流体が供給されると、チューブ21は、膨張を開始
するが、網状管22が非伸長性なのでその長さを変えるこ
とはなく、長手軸方向の編み角を増加させ外周方向の編
み角を減少させるように働く。すなわち、それぞれ一対
の長手軸方向の編み角と外周方向の編み角で構成された
パンタグラフ状のリンクが高さ方向に延びると、水平方
向の幅を減じるように作用する構成となっている。
また、前記弾性アクチュエータ20と接続された送気管
路25は、前記挿入部3およびユニバーサルコード4の内
部を通って光電源装置28まで導かれ、後述する電磁弁29
を介して送気ポンプ30に接続されている。そして、電磁
弁29は前記ユニバーサルコード4に内装された信号線31
を介して操作部2に設けたスイッチ32に電気的に接続さ
れている。
前記電磁弁29は第4図に示すように構成されている。
すなわち、弁本体33の内部には弁室34が設けられ、この
弁室34を挟む側壁には第1のポート35と第2のポート36
が対向して設けられている。そして、第1のポート35は
送気管路25を介して前記送気ポンプ30に、第2のポート
36は送気管路25を介して前記弾性アクチュエータ20にそ
れぞれ連通している。さらに、前記弁室34の内部には貫
通ポート37を有する弁体38が上下動自在に挿入され、こ
の弁体38は付勢ばね39によって上方に付勢されている。
また、弁本体33の下部には電磁石40が前記弁体38の下面
に対向して設けられているとともに、リークポート41が
弁室34に連通して設けられている。そして、前記スイッ
チ32にオンによって電磁石40が励磁されたとき、付勢ば
ね39の付勢力に抗して弁体38が引き寄せられ、弁体38の
貫通ポート37を介して第1と第2のポート35、36が連通
状態となり、スイッチ32のオフによって電磁石40が消磁
されると、付勢ばね39の付勢力によって弁体38が押し上
げられ、第1、第2のポート35、36がリークポート41と
連通するようになっている。したがって、スイッチ32の
オン、オフによって電磁弁29を作動させて送気管路25を
送気ポンプ30に連通させたり、大気に連通させることが
できる。
つぎに、前述のように構成された内視鏡の作用につい
て説明する。
通常時においては、スイッチ32はオフ状態にあり、電
磁弁29の電磁石40は消磁されている。したがって、付勢
ばね39の付勢力によって弁体38は押し上げられ、第1、
第2のポート35、36はリークポート41に連通している。
したがって、送気ポンプ30から送気された流体はリーク
ポート41を介して大気にリークしている。このため、弾
性アクチュエータ20も送気管路25を介して大気と連通し
ており、引張りばね27の引張り力によって伸長してい
る。弾性アクチュエータ20の長軸長の伸長によって操作
ワイヤ19は前進状態にあり、反射ミラー16は傾斜角45°
に設定されている。したがって、側視用観察窓11から体
腔内を観察することができ、側視型内視鏡として使用で
きる。また、スイッチ32をオンすると、電磁弁29の電磁
石40は励磁され、付勢ばね39の付勢力に抗して弁体38が
引き寄せられ、弁体38の貫通ポート37を介して第1と第
2のポート35、36が連通状態となり、リークポート41は
遮断される。したがって、送気ポンプ30から送気された
流体は送気管路25を介して弾性アクチュエータ20に供給
される。弾性アクチュエータ20に流体が供給されると、
弾性アクチュエータ20は径方向に膨張し、これに伴って
長軸長が短縮される。したがって、引張りばね27の付勢
力に抗して操作ワイヤ19は後退し、反射ミラー16はヒン
ジピン18を支点として矢印方向に回動変位する。このた
め、反射ミラー16は直視用観察窓12と対物レンズ14とを
結ぶ光路から退避し、直視用観察窓12から体腔内を観察
でき、直視用内視鏡として使用できる。したがって、ス
イッチ32のオン、オフ操作によって弾性アクチュエータ
20に流体を供給したり、その流体を排出して長軸長を伸
縮することによって反射ミラー16を回動させ、視野を変
換することができる。
第5図は第2の実施例を示すもので、弾性アクチュエ
ータ20によって焦点調節を行なったものである。すなわ
ち、先端構成部6の先端本体7には観察窓42と光学繊維
束13の先端43に対向するガイド管44が設けられ、このガ
イド管44には対物レンズ14、14を保持したレンズ枠45が
光軸方向に進退自在に設けられている。このレンズ枠45
には突出片46が設けられ、この突出片46には弾性アクチ
ュエータ20と接続する操作ワイヤ19が接続されている。
このような構成によれば、弾性アクチュエータ20を前記
第1の実施例と同様に作動させることによって、操作ワ
イヤ19を介してレンズ枠45を光軸方向に進退させて焦点
を調節することができる。
第6図(A)(B)は第3の実施例を示すもので、弾
性アクチュエータ20を内視鏡の操作部2に設け、視野変
換または焦点調節を行なうようにしたものである。すな
わち、操作部本体46に弾性アクチュエータ20の一方の口
金23を固定し、他方の口金24に操作ワイヤ47を接続した
ものである。この操作ワイヤ47は操作部本体46から挿入
部3を通って先端構成部6の被駆動部に接続され、操作
ワイヤ47の進退によって被駆動部を駆動するようになっ
ている。
なお、前記各実施例の弾性アクチュエータ20はゴム製
のチューブ21によって形成されているため、径方向およ
び軸方向に弾性に富んでおり、それ自体で元に戻る力を
有している。したがって、チューブ21を大気に連通する
ことによって内部の流体はチューブ21の復元力によって
押し出すことができ、引張りばね27は必ずしも必要とし
ない。
また、流体は、気体に限らず、水、油等の液体であっ
てもよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように、この発明によれば、内視鏡本体
に、流体の供給と排出により、その長軸長が伸縮する弾
性アクチュエータを設け、この弾性アクチュエータによ
って観察光学系を駆動するようにしたから、視野の変換
および焦点調節等を確実に行なうことができるという効
果がある。
さらに、前記弾性アクチュエータは、流体の供給にと
もなって長手軸方向の収縮力が無駄なく作動するので、
観察光学系を応答遅れがなく確実に駆動でき、小型の弾
性アクチュエータであっても十分に観察光学系を駆動す
る作動力を発揮できるので、内視鏡の挿入部の先端構成
部に配置させやすく、しかも内視鏡の先端構成部および
挿入部を細く形成できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第4図はこの発明の第1の実施例を示すもの
で、第1図は内視鏡全体の構成図、第2図は先端構成部
の縦断側面図、第3図(A)(B)は弾性アクチュエー
タの作用説明図、第4図は電磁弁の縦断正面図、第5図
はこの発明の第2の実施例を示す先端構成部の縦断側面
図、第6図(A)(B)はこの発明の第3の実施例を示
す弾性アクチュエータの取付け状態の断面図である。 1……内視鏡本体、6……先端構成部、17……観察光学
系、20……弾性アクチュエータ。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】挿入部の先端構成部に観察光学系を備えた
    内視鏡において、内視鏡本体に弾性チューブ部材および
    この弾性チューブ部材上に被覆した網状の繊維部材とを
    両端で封止し、流体の供給により前記弾性チューブ部材
    が膨張すると前記繊維部材が弾性チューブ部材の軸方向
    への膨張を抑止し軸方向に収縮する弾性アクチュエータ
    を設け、この弾性アクチュエータを前記観察光学系と接
    続し、弾性アクチュエータの伸縮動作によって観察光学
    系を駆動するようにしたことを特徴とする内視鏡。
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