JP3348933B2

JP3348933B2 - 電子式内視鏡装置

Info

Publication number: JP3348933B2
Application number: JP26001593A
Authority: JP
Inventors: 信之坂本; 均唐沢; 幸男川瀬; 英樹辻谷; 明志賀; 哲丸窪田; 晶弘田口; 信吉谷沢; 真司山下; 朝規石川; 謙二吉野; 均水野; 巌金森
Original assignee: Olympus Corp; Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1993-03-19
Filing date: 1993-10-18
Publication date: 2002-11-20
Anticipated expiration: 2017-11-20
Also published as: JPH06319697A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＣＣＤ等の撮像素子で
撮像した内視鏡像をＴＶモニタで表示する電子式内視鏡
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に体腔内の臓器等の観察や処置を行
う電子内視鏡は、特開昭６２−９６９２２号公報に示さ
れるように、内視鏡の先端の対物レンズの後方に配設さ
れた固体撮像素子により対物レンズで取り込んだ被写体
画像を電気信号に変換するようになっており、この電気
信号を電気コードを介してビデオプロセッサに導き、ビ
デオプロセッサにおいて映像信号処理してＴＶモニタに
内視鏡像を表示させるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、挿入部
の先端に固体撮像素子を設けた電子内視鏡は、内視鏡本
体を回転させると固体撮像素子も内視鏡と一体で回転し
て、モニタ上の内視鏡像が回転して傾いたり逆さまにな
ってしまう。

【０００４】すなわち、内視鏡を用いて体腔内手術を行
う場合、その内視鏡の視野を変えるため、内視鏡の挿入
部を光軸回りに回転させることがあるが、手術操作中、
内視鏡本体を光軸回りに回転すると、ＴＶモニタ上では
被写体の像の向きが回転し、その像の上下方向（天地方
向）が変わってしまう。

【０００５】このようにＴＶモニタ上では被写体の像の
向きが回転すると、臓器等の観察の際の重力方向の把握
や処置具の動きの把握がしづらく、手技の操作がやり難
くなる。これは、特に、側視式や斜視式の内視鏡の場合
には観察方向まで大きく変わってしまうので、オリエン
テーションの把握が困難な状況になり易い。

【０００６】本発明は上記事情に着目してなされたもの
であり、その目的とするところは、内視鏡の操作中、内
視鏡本体を光軸回りに回転しても、モニタ上での像の回
転を補正でき、そのオリエンテーションの把握が容易
で、手技の操作がやり易い電子式内視鏡装置を提供する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段および作用】前記課題を解
決するために、本発明の電子式内視鏡装置は、所定の内
径を有する長尺の管状材料にて形成された外管と、所定
の内径を有する長尺の管状材料にて形成されて対物光学
系を先端部に配設した第１の内管と、前記第１の内管の
内径よりも小さい外径を有する長尺の管状材料にて形成
され、前記第１の内管にその中心軸を一致させて挿入し
て前記対物光学系から導光される被写体像を撮像する撮
像素子を配設した第２の内管と、前記外管の外径よりも
大きい内径を有する筒状部材にて形成され、その先端部
に該外管の基端部を嵌入して固定するとともに前記第１
及び第２の内管を内部に挿通するハウジングと、前記第
２の内管の基端部の開口端を介して前記ハウジングの内
部へ延出させた前記撮像素子の出力信号を伝送する細長
の信号ケーブルと、前記外管の内周面と前記第１の内管
の外周面との隙間に挿入して該外管の基端部から前記ハ
ウジングの内部へ延出させたライトガイドと、前記ハウ
ジングに設けられ、該ハウジングの外部から加えられた
回転操作を伝達して前記第２の内管を前記第１の内管の
中心軸を中心として前記外管に対して回転させる回転機
構と、前記ハウジングの内部に設けられ、該ハウジング
の内部に延出された該ライトガイドを配置するために該
ハウジングの先端部側から基端部側まで前記回転機構を
迂回して確保された空間部と、前記第２の内管と同軸上
に配置して前記ハウジングの基端部に接続され、該ハウ
ジングから延出された前記信号ケーブルと前記空間部を
経由して該ハウジングから延出された前記ライトガイド
とが挿入されるユニバーサルコードとを具備したことを
特徴とする。

【０００８】上記構成によれば、内視鏡の操作中、内視
鏡本体を光軸回りに回転しても、モニタ上での像の回転
を補正でき、モニタ像の上下（天地）方向を保つことが
できるとともに、この際に生じる回転機構や信号ケーブ
ルとライトガイドファイバとの絡みを有効に防止するこ
とができる。

【０００９】

【実施例】図１ないし図３は、本発明の第１の実施例を
示すものである。この実施例ではトラカールを用いて腹
腔鏡下手術を行う場合について説明する。図１は電子内
視鏡としての硬性鏡たる斜視型の腹腔鏡１を示し、これ
は挿入部２と手元操作部３とを有する。

【００１０】挿入部２は直管状の外管４の内部に内管５
を挿入配置してなり、この内管５の内部には観察用支持
管６が嵌挿されている。支持管６の先端部内には、斜視
型の対物レンズ系７を保持した対物枠８が取着されてい
る。外管４の先端は対物レンズ系７が臨む透明な観察窓
９で封止さている。

【００１１】手元操作部３の本体は、外管４の手元側基
端を固定的に取着する第１の本体部１１と、内管５の手
元側基端を固定的に取着する第２の本体部１２と、後述
するＣＣＤ枠管１８の手元側基端を固定的に取着する第
３の本体部１３とを有し、これらの本体部１１，１２，
１３は一体的に連結されている。

【００１２】第１の本体部１１の下壁部位にはライトガ
イド口金１４が設けられている。前記外管４と内管５と
の間のスペースにはライトガイド用ファイバ束１５が内
装され、このファイバ束１５の一端はライトガイド口金
１４に取着されている。ファイバ束１５の他端は挿入部
２の先端面に取着されている。そして、このファイバ束
１５を通じて導かれた照明光を視野内に照射するように
なっている。ライトガイド口金１４には図示しない光源
装置からのライトガイドケーブル１６が着脱自在に装着
される（図２を参照）。

【００１３】一方、挿入部２の観察用支持管６の内側に
は、回転自在な回転管１７が設けられ、さらに、この回
転管１７の内側には、後述するＣＣＤ枠管１８が設けら
れている。回転管１７の先端部内には、イメージローテ
ータ１９が固定的に取り付けられている。

【００１４】ＣＣＤ枠管１８の先端部内には、これの撮
像面に結像する像を電気信号（撮像信号）に変換する固
体撮像素子としてのＣＣＤ２０が固定的に取り付けられ
ている。前述したようにＣＣＤ枠管１８は第３の本体部
１３に対して固定的に連結されているため、ＣＣＤ２０
は、対物レンズ系７と同様、挿入部２の外管４と内管
５、および手元操作部３の本体部１１，１２，１３に対
して、回転せず、固定的である。

【００１５】前述した対物レンズ系７、イメージローテ
ータ１９およびＣＣＤ２０の光軸は一致しており、対物
レンズ系７は、イメージローテータ１９を通じて、ＣＣ
Ｄ２０の撮像面に視野画像を結像する。また、イメージ
ローテータ１９は光軸回りで回転することにより、ＣＣ
Ｄ２０の撮像面に結像する視野画像を、その回転量の２
倍、回転する機能を有する。

【００１６】前記ＣＣＤ２０は、これによって得た撮像
信号を増幅するアンプ回路２１を有している。これに接
続された信号ケーブル２２は、ＣＣＤ枠管１８内を通じ
て導かれ、さらに、そのＣＣＤ枠管１８の手元端部に取
着された口金２３から可撓性ケーブルチューブ２４を通
じて導かれ、内視鏡外部のカメラコントロールユニット
２５に接続される。カメラコントロールユニット２５
は、ＣＣＤ２０の読取り動作を制御し、その撮像信号を
処理して映像信号に変換する。この映像信号はＴＶモニ
タ２７に伝送される。なお、前記ＣＣＤ２０のパッケー
ジは回転管１７の回転時に引っ掛らないように角を落と
して丸くする。

【００１７】次に、電子内視鏡像の回転を補正する操作
機構について説明する。すなわち、回転管１７の基端部
は、手元操作部３における第２の本体部１２と第３の本
体部１３の間にある空間に位置しており、この基端部外
周に、第１の歯車３１を被嵌して固定的に取着する。こ
の第１の歯車３１には第２の歯車３２が噛合している。

【００１８】第２の歯車３２の回転軸３０は第３の本体
部１３を貫通しており、この貫通端部には第３の歯車３
３が被嵌して固定的に取着されている。前記第３の本体
部１３に一体的に設けた固定軸管３５の外周には、前記
第３の歯車３３に噛合する第４の歯車３４が被嵌して回
転自在に設けられている。この第４の歯車３４の回転中
心は、前記第１の歯車３１と同様、回転管１７の回転中
心軸と一致する。

【００１９】また、第４の歯車３４は、調節環を兼ねた
本体カバー３６に連結されている。本体カバー３６は第
３の本体部１３に一体的に設けた固定軸管３５の部材に
カバー部材３６が取り付けられてなり、このカバー部材
３６は本体部１１，１２，１３の外周にわたり被嵌して
回転自在に設けられている。

【００２０】そこで、本体カバー３６を回転すれば、こ
の回転が第４の歯車３４から第３の歯車３３と第２の歯
車３２に伝わり、さらに、第２の歯車３２を介して第１
の歯車３１に伝わり、回転管１７を回転する。この伝達
歯車機構は、本体カバー３６の回転を回転管１７に伝え
るが、この回転管１７の回転方向は本体カバー３６の回
転方向と同じであり、回転比は、１／２である。つま
り、本体カバー３６の回転方向と同じ向きにイメージロ
ーテータ１９を１／２の回転比で回転操作することがで
きる。

【００２１】図２は腹腔鏡下手術を行う状況を示してい
る。次に、これを説明する。同図中、４０は腹壁であ
り、気腹した腹腔４１内には複数のトラカール外筒管４
２，４３が腹壁４０を貫通して設置され、一方のトラカ
ール外筒管４２を通じて前記腹腔鏡１の挿入部２が挿通
されている。また、他方のトラカール外筒管４３には例
えば把持鉗子４４が挿通されている。

【００２２】そして、腹腔鏡１を通じて腹腔４１内の臓
器４５等を観察して診断、及び例えば把持鉗子４４など
の処置具を用いての腹腔鏡下手術の処置を行う。この場
合の腹腔鏡１の観察状態を説明すると、まず、腹腔鏡１
が正面を向く通常の姿勢において、ＴＶモニタ２７に
は、図３の（ａ）で示すように視野像が映り、術者は、
腹腔鏡１の正面向きからこれが正立の状態であると認識
している。

【００２３】このときのイメージローテータ１９の回転
角は、『０°』であり、ＣＣＤ２０の撮像面には、正立
の像が結像されている。この状態から本体カバー３６を
把持固定して挿入部２を回転させる。この動作を挿入部
２（腹腔鏡１全体が一体）の回転と本体カバー３６のみ
の回転に分けて考える。腹腔鏡１全体（挿入部２）を、
仮に、『９０°』時計方向へ回転させた場合、図３の
（ｂ）で示すように、イメージローテータ１９と、ＣＣ
Ｄ２０も、『９０°』時計方向へ回転する。このため、
ＴＶモニタ２７の画面は、反時計方向へ『９０°』逆回
転する。

【００２４】一方、本体カバー３６は把持固定されてい
るため、挿入部２を『９０°』時計方向へ回転させたと
きの本体カバー３６の回転は、反時計方向へ『９０°』
逆回転する。すると、イメージローテータ１９は、前述
した伝達歯車機構の回転比を受けるから『４５°』反時
計方向へ逆回転する。このため、ＣＣＤ２０の撮像面に
対する像は、時計方向へ『９０°』回転し、そのＣＣＤ
２０の撮像面に対する像は正立の状態になる（図３の
（ｃ）を参照）。

【００２５】したがって、ＴＶモニタ２７の画面には、
常に正立の像が得られる。つまり、腹腔鏡１の挿入部２
をその使用状況に応じて適時、回転することがあって
も、その腹腔鏡１の本体に対する向きで常に正立の状態
で観察することができる。

【００２６】なお、前記実施例の構成において、ＣＣＤ
は挿入部内に設置したが、手元操作部の本体内に組み込
んでもよい。この場合、通常はリレーレンズを用いて像
の伝送を行うが、イメージローテータの設置個所は、挿
入部内でも手元操作部の本体内でもよい。

【００２７】図４および図５は、本発明の第２の実施例
を示すものである。この実施例でも、前述したようにト
ラカールを用いて腹腔鏡下手術を行う場合に使用する硬
性鏡たる腹腔鏡５０の例であるが、その腹腔鏡５０の接
眼部５１に対して外付けのカメラヘッド（ＴＶカメラ）
５２を着脱自在に装着する方式のものである。

【００２８】図４で示すように、カメラヘッド５２はア
ダプタ５３を利用して腹腔鏡５０の接眼部５１に装着さ
れる。カメラヘッド５２には、固体撮像素子としてのＣ
ＣＤ２０が固定的に取り付けられている。カメラヘッド
５２はアダプタ５３の後端部外周に被嵌して着脱自在に
装着される。

【００２９】前記アダプタ５３はイメージローテータ１
９とアダプタレンズ５４とが同軸的に組み込まれてい
る。アダプタレンズ５４は腹腔鏡５０の接眼部５１側か
ら光像を受け、これをイメージローテータ１９に向けて
伝送する。イメージローテータ１９を通った像は前記Ｃ
ＣＤ２０の撮像面に結像する。

【００３０】前記イメージローテータ１９は筒状の回転
枠５５内に保持され、アダプタ５３の枠体５６内に回転
自在に組み込まれている。回転枠５５の一端には外歯５
７が設けられており、これには中間歯車５８−ａ，５８
−ｂを介して重力検知部材５９に形成した内歯６０に噛
合している。中間歯車５８−ａ，５８−ｂはアダプタ５
３の枠体５６に支持された軸６１に対して軸支されてい
る。そこで、重力検知部材５９が回れば、中間歯車５８
を介してイメージローテータ１９を保持する回転枠５５
を反対方向へ回転する。この歯車機構の回転比は、前述
した場合と同じく１／２になっている。

【００３１】前記重力検知部材５９は、図５で示すよう
なリング状の部材からなり、前記アダプタ５３の枠体５
６に対して、そのアダプタ５３の光軸を中心として回転
自在に取り付けられている。重力検知部材５９の一部に
は、重り部６２が形成されている。このため、重力検知
部材５９はその重り部６２を下側に位置させる状態にな
るようにその重力で常に付勢されている。

【００３２】そして、腹腔鏡５０にカメラヘッド５２を
装着した状態で、これらを回転すると、重力検知部材５
９の重り部６２の位置が変わり、その重り部６２の位置
が真下になるように重力検知部材５９を自動的に回転さ
せ、イメージローテータ１９を１／２の回転比で回転す
る。しかして、前述した実施例と同様な内視鏡像回転補
正機能が得られるから、腹腔鏡５０をその軸回りに回転
するような操作を行った場合、ＴＶモニタ２７の画面に
は、常に正立の像が表示される。つまり、腹腔鏡５０を
その使用状況に応じて適時、回転することがあっても、
その腹腔鏡５０の本体に対する向きで常に正立の状態で
観察することができる。

【００３３】この実施例の構成によれば、腹腔鏡５０を
回転したときの内視鏡像回転補正が自動的に行われ、回
転補正の操作を手で行う煩わしさがなくなるため、操作
性がよい。

【００３４】図６および図７は、本発明の第３の実施例
を示すものである。この実施例でも、前述したようにト
ラカールを用いて腹腔鏡下手術を行う場合に使用する内
視鏡たる腹腔鏡の例である。

【００３５】この場合の腹腔鏡７０は、前述したような
イメージローテータを回転して内視鏡像回転補正機能を
有する補正機構７１とＴＶカメラ７２を有している。腹
腔鏡７０に組み込む補正機構７１としては、例えば前述
した第１の実施例における腹腔鏡のような構成の場合、
そのイメージローテータ１９を保持した回転管１７を回
転する伝達歯車機構の第２の歯車３２の回転軸３０に対
して駆動モータの出力軸を連結し、その第２の歯車３２
を駆動する。このようなモータ駆動手段を採用した場
合、第３の歯車３３や第４の歯車３４、調節環としての
本体カバー３６などは不要となる。

【００３６】このＴＶカメラ７２には図示しないが、内
視鏡像を電気信号（撮像信号）に変換する固体撮像素子
としてのＣＣＤが組み込まれている。このＴＶカメラ７
２で得た撮像信号は、カメラコントロールユニット（Ｃ
ＣＵ）８０を経て表示制御手段７３と形状認識手段７４
に入力される。

【００３７】前記表示制御手段７３は、撮像信号を処理
して映像信号に変換し、この映像信号をＴＶモニタ７５
に伝送する。また、形状認識手段７４はＴＶカメラ７２
で撮影した像の形状や特徴点を認識する。また、この形
状認識手段７４で認識した臓器等の一部の形状や特徴的
な形状を基準形状として記憶する記憶手段（画像メモ
リ）７６が設けられている。形状認識手段７４で認識し
た臓器等の一部の形状や特徴的な形状はその後、比較手
段７７によって前記基準形状と逐次比較される。

【００３８】前記比較手段７７により基準形状と、手術
中新たに認識された内視鏡像の形状がズレていると判断
すると、回転補正量手段７８が前述したモータ駆動手段
７９を制御し、そのズレを最小にするように、補正機構
７１のモータを駆動する。

【００３９】この回転補正動作を具体的に説明すると、
次のようになる。まず、図７の（ａ）で示すような手術
開始時の臓器の一部分の形状・特徴点を記憶手段７６と
しての画像メモリに基準形状として記憶させる。手術中
の内視鏡像は、逐次、形状認識手段７４によりその形状
・特徴点が認識され、また、比較手段７７によって前記
基準形状と比較される。

【００４０】前記比較手段７７により、図７の（ｂ）で
示すように、基準形状と、手術中新たに認識された内視
鏡像の形状がズレていると判断すると、それに応じて回
転補正量手段７８がモータ駆動手段７９を制御し、その
ズレを最小にするように、補正機構７１のモータを駆動
する。すると、図７の（ｃ）で示すように、基準形状と
同じ向きに内視鏡像がモニタされる。

【００４１】なお、前記各実施例では、内視鏡像を撮像
素子の撮像面に結像する光学系にイメージローテータを
組み込み、それを回転して内視鏡像の回転を補正するよ
うにしたが、本発明はこの方式に限定されるものではな
く、イメージローテータを用いる代わりに撮像素子の方
を回転して補正する方式としてもよい。イメージローテ
ータの機能は撮像素子に結像する像を回転するものであ
るから、撮像素子を相対的に回転しても同様な機能が得
られる。また、この方式である場合、前述したＣＣＤ枠
管内で信号ケーブルをカール状にしておけば、そのＣＣ
Ｄ枠管を回しても信号ケーブルが捩じれない。

【００４２】図８は本発明の第４の実施例を示すもので
ある。本実施例の電子内視鏡８０は、先端部に対物レン
ズ２１３を有する挿入管８２を備えており、前記対物レ
ンズ２１３より導かれた像を撮像するＣＣＤ２１５を先
端部に備えた円筒管２７４を前記挿入管８２内に回転自
在に挿入配置することにより構成されている。ＣＣＤ２
１５に接続された信号ケーブル２０４は円筒管２７４内
を挿通され、円筒管２７４の基端部の側方を一部切欠い
て形成した側孔２７５から導出されて図示しないＣＣＵ
（カメラコントロールユニット）に接続される口金２０
８に接続されている。また、ライトガイドファイバー２
０３は、挿入管８２内を円筒管２７４と略平行に延び、
図示しない光源に接続されるコネクタ部２０６に接続さ
れている。

【００４３】また、円筒管２７４の基端には回転ノブ２
４４が設けられており、この回転ノブ２４４を回転操作
することによって円筒管２７４を挿入管８２に対して相
対的に回転させることができるようなっている。

【００４４】この構成によれば、先端に対物レンズ２１
３が固定された挿入管８２に対して円筒管２７４を相対
的に回転させることで、内視鏡８０の向きを変えずに観
察方向を変換することが可能になり、また、観察方向を
変えずにモニタ上に表示される内視鏡像を回転して内視
鏡像の傾きを補正することが可能となる。

【００４５】ところで、この第４の実施例では、対物レ
ンズとライトガイドファイバー２０３とを有する挿入管
８２と、円筒管２７４とが別体になっているため、内視
鏡８０のコネクタ部２０６と光源とをつなぐライトガイ
ドコードと、内視鏡８０の口金２０８とＣＣＵとをつな
ぐＣＣＵケーブルとが、内視鏡８０に対し別々に取り付
けられている。このため、術中に内視鏡８０を移動させ
るには、ライトガイドコードとＣＣＵケーブルのそれぞ
れの取り回しに注意する必要がある。また、回転ノブ２
４４を介して円筒管２７４を回転させて回転補正を行な
う場合、挿入管８２に対して円筒管２７４が相対的に回
転するため、ＣＣＵケーブルとライトガイドコードとが
からまってしまう虞がある。これらは、内視鏡８０使い
勝手を著しく低下させてしまう。

【００４６】さらに、この第４の実施例の構成では、信
号ケーブル２０４は円筒管２７４の側孔２７５から引き
出されているため、円筒管２７４の回転範囲が左右９０
°程度に限られてしまい、これより大きく回転させる
と、信号ケーブル２０４が円筒管２７４に巻きついてし
まう。また、側孔２７５孔の縁で信号ケーブル２０４を
傷つけてしまう虞もある。

【００４７】以下、このような問題を解決する手段につ
いて図９ないし図１６を参照しつつ説明する。図９は、
上記問題を解決し得る本発明の第５の実施例を示す硬性
電子内視鏡９０の全体外観図である。硬性部材から成る
挿入部１０１は操作部１０２に連結されている。操作部
１０２の基端部には後述するライトガイドファイバー１
０３及び信号ケーブル１０４を内蔵した可撓性部材から
成るユニバーサルコード１０５が連結されている。これ
ら挿入部１０１と操作部１０２とユニバーサルコード１
０５とは一直線上に連結されており、さらに、ユニバー
サルコード１０５の基端部にはコネクター部１０６が連
結されている。

【００４８】前述したライトガイドファイバー１０３の
基端部はコネクター部１０６の基端側から突設したコネ
クターロッド１０７に接続固定されている。一方、前記
信号ケーブル１０４の基端部はコネクター部１０６の上
方に突設された信号口金１０８に電気的に接続されてい
る。

【００４９】また、操作部１０２には、ＶＴＲ等をリモ
ートコントロールするスイッチ１６１が設けられてお
り、このスイッチ１６１はユニバーサルコード５に挿入
されるスイッチケーブル１６０（図１４及び図１５参
照）を介して信号口金１０８に接続されている。

【００５０】図１０は挿入部１０１の先端面、図１１は
挿入部１０１の側断面図を示している。図１０に示すよ
うに、挿入部１０１を構成する外管１０９は、硬性の中
空材から成り、その先端はテーパー状にカットされたテ
ーパ面２００に形成されている。外管１０９の先端には
カバーガラス１１０が配設されている。このカバーガラ
ス１１０はガラスホルダー１１１によって前記テーパ面
２００と略面一に保持された状態で外管１０９の内面に
固定されている。

【００５１】また、ガラスホルダー１１１の後端面には
外管１０９と同様の中空材からなる第１の内管１１２が
連結されている。この第１の内管１１２の基端部は図１
２に示すように外管１０９の基端から所定の長さだけ突
出している。

【００５２】図１０および図１１に示すように、ライト
ガイドファイバー１０３は、外管１０９と第１の内管１
１２との間の隙間に充填されており、その先端側の所定
の長さ部分が接着剤によって外管１０９の内面と第１の
内管１１２の外面とに固着されている。したがって、ラ
イトガイドファイバー１０３と第１の内管１１２とが一
体的に外管１０９内に固定される。なお、ライトガイド
ファイバー１０３の固着されていない部分は各光学繊維
がバラバラの状態となっている。

【００５３】また、第１の内管１１２の内部には像伝送
手段が設けられている。この像伝送手段は、対物レンズ
群１１３と、光学フィルター群１１４と、ＣＣＤ１１５
とを先端側から順に配設して成る。第１の内管１１２の
内部に嵌入されて前記像伝送手段を保持する保持筒１１
７の先端側にはレンズホルダー１１６が嵌入固定されて
おり、このレンズホルダー１１６内に対物レンズ群１１
３が固定されている。また、レンズホルダー１１６の後
端部には光学フィルター群１１４の一部が固定されてい
る。なお、保持筒１１７の基端部は図１２に示すように
内管１１２の基端から所定の長さだけ突出されている。

【００５４】一方、前述の光学フィルター群１１４の残
りのフィルターはフィルターホルダー１１８内に固定さ
れてＣＣＤ１１５の受光面に当接されている。フィルタ
ーホルダー１１８は硬性の中空材から成る第２の内管１
１９の先端部に嵌入されている。さらに、第２の内管１
１９は中継部材１２０の先端側外周に嵌着されており、
中継部材１２０の後端側外周には硬性の中空材から成る
第３の内管１２１が嵌着されている。この第３の内管１
２１の基端部は、図１２に示すように、保持筒１１７の
基端から所定の長さだけ突出している。また、ＣＣＤ１
１５の後端面には、ＣＣＤ駆動用のクロックパルスを伝
送するとともにＣＣＤ１１５で形成された映像信号をプ
ロセッサ（図示せず）に伝送する信号ケーブル１０４が
電気的に接続されている。つまり、第２の内管１１９と
第３の内管１２１は、中継部材１２０を介して互いに接
続されて保持筒１１７の内部に挿入されるとともに、Ｃ
ＣＤ１１５と光学フィルター群１１４の一部を保持筒１
１７内で保持して信号ケーブル１０４を挿入部１０１の
基端側に向けて案内しているものである。そして、第２
の内管１１９及び第３の内管１２１はこれらを接続する
中継部材１２０のみによって保持筒１１７と嵌合してい
る。なお、保持筒１１７の内面と第２の内管１１９及び
第３の内管１２１の外面との間には一定のクリアランス
が設けられている。

【００５５】図１２は操作部１０２の側断面図を示して
いる。図示の如く、外管１０９の基端部には固定リング
１２２が嵌着されている。この固定リング１２２は操作
部１０２の第１のハウジング１２３の先端部に設けられ
た受け部２０２に嵌入されており、受け部２０２の内周
面に止めねじ１２４をねじ込むことにより外管１０９が
第１のハウジング１２３に固定されている。さらに、第
１のハウジング１２３はねじ部材２２０を介して第２の
ハウジング１２５に固定されている。

【００５６】また、第１の内管１１２の基端部外周には
芯調整部材１２６が被嵌固定されている。この芯調整部
材１２６の外周には、図１３に示すように、Ｖ型溝１２
７と、ライトガイドファイバー１０３を挿通可能な切欠
部１２８とが設けられている。そして、外管１０９と第
１の内管１１２との間の隙間から延出されたライトガイ
ドファイバー１０３は、切欠部１２８と第１のハウジン
グ１２３の内周との間に形成された第１の空間部１２９
内を挿通され、さらに後述する第３のギヤ１５０と隔壁
１７３とにより仕切られた第２の空間部１７２を経て、
第２のハウジング１２５の基端部に連設したユニバーサ
ルコード１０５内に挿通されている。また、第１のハウ
ジング１２３の内周と芯調整部材１２６の外周との間に
は芯調整代１３０が形成されている。

【００５７】図１３に示すように、第１のハウジング１
２３には複数のねじ穴１３１が設けられており、このね
じ穴３１を介して剣先ビス１３２の先端をＶ型溝１２７
に押し込み、芯調整部材１２６を第１のハウジング１２
３内で固定してある。図１２に示すように、像伝送手段
を保持する保持筒１１７の基端部外周には第１のホルダ
ー１３３が被嵌固定されている。この第１のホルダー１
３３の先端部は芯調整部材１２６の後端部内に嵌入され
ている。第１のホルダー１３３の後端部には大径部１３
４が形成されており、この大径部１３４の後端面に形成
された凹部１３５に減摩擦部材１３６が嵌着されてい
る。減摩擦部材１３６の後端面には第２のホルダー１３
７が当接している。この第２のホルダー１３７は、保持
筒１１７から突出する第３の内管１２１に被嵌固定され
ており、その先端に形成された大径部１３８の先端面が
減摩擦部材１３６に回動可能な状態で当接している。こ
のように、減摩擦部材１３６を設けることで、第３の内
管１２１を回転させた際に減摩擦部材１３６と大径部１
３８との当接面で発生する摩擦力を減ずることができる
とともにこの部位にゴミが溜まるのを防止することがで
きる。

【００５８】第１のホルダー１３３の外周には呼び込み
ねじ１３９が被嵌されている。この呼び込みねじ１３９
は、その先端部の内周にねじ部１４０を有し、後端部に
段差部１４１を有している。また、第２のホルダー１３
７の大径部１３８の端面と呼び込みねじ１３９の段差部
１４１の内面との間には、呼び込みねじ１３９の内面と
第２のホルダー１３７の外面とに接する芯出し用Ｏリン
グ１４２が介挿されている。そして、呼び込みねじ１３
９は、そのねじ部１４０に固定ねじ１４３が螺合される
ことにより、図１２の左方向つまり先端側へ牽引された
状態で固定されている。つまり、固定ねじ１４３と第１
のホルダー１３３の大径部１３４の端面とが当接する位
置よりもさらに固定ねじ１４３を螺合し、第２のホルダ
ー１３７を第１のホルダー１３３に対して先端側へ付勢
させた状態で固定している。

【００５９】第２のハウジング１２５の基端部には回転
ノブ１４４が回動自在に被嵌されている。この回転ノブ
１４４の先端部内面には段差部１４５が設けられてい
る。そして、第１のギア１４６がこの段差部１４５に当
接した状態で回転ノブ１４４の内部に嵌入固定されてい
る。また、第１のギア１４６の内面にはギア部１４７が
設けられている。第１のギア１４６の内側には第２のギ
ア１４８が設けられており、この第２のギア１４８は、
第２のハウジング１２５に圧入固定された回転軸１４９
に支持された状態で、その外周面に形成されたギア部が
第１のギア１４６のギア部１４７と噛み合わされてい
る。そして、第２のギア１４８にはさらに第３のギア１
５０が噛み合い固定されている。

【００６０】図１４に示すように、第１のギア１４６と
第３のギア１５０のギア比は、ＣＣＤ１１５を１回転さ
せるために必要な回転ノブ１４４の回転量が１回転未満
となるように定められている。例えばギア比（第３のギ
ア／第１のギア）を２４／５６＝３／７とすると、ＣＣ
Ｄ１１５を１回転させるために必要な回転ノブ１４４の
回転量は１５４°となる。これによって、少ない回転ノ
ブ１４４の回転量でＣＣＤ１１５を必要な分だけ回転さ
せることができるため、操作性が良好となる。すなわ
ち、回転ノブ１４４を多く回転させるために操作部１０
２を持ち替えなければならないといった繁雑さが解消さ
れる。

【００６１】図１２及び図１４に示すように、第２のホ
ルダー１３７の後端部には複数の切欠き部１５１が設け
られている。また、第３のギア１５０の内周には複数の
凹部１５２が設けられている。そして、切欠き部１５１
と凹部１５２の位置がそれぞれ対応するように第３のギ
ア１５０が第２のホルダー１３７に被嵌されており、第
３のギア１５０の内周と第２のホルダー１３７の外周と
の間には所定の隙間１５３が形成されている。また、切
欠き部１５１と凹部１５２との間には固定ピン１５４が
挿入されており、この固定ピン１５４によって、第３の
ギア１５０と第２のホルダー１３７とが一体となって回
動できるようになっている。

【００６２】この構成では、保持管１１７とそれに固定
されている部材に対して、第３の内管１２１とそれに固
定されている部材が、保持管１１７と中継部材１２０及
びＯリング１４２と第２のホルダー１３７との２ケ所の
みで接しており、回転ノブ１４４を回転させた場合、保
持管１１７や第１のホルダー１３３等は外管１０９や第
２のハウジング１２５に対して相対的に回転せず、第３
の内管１２１や第２のホルダー１３７等が外管１０９や
第２のハウジング１２５に対して相対的に回転するよう
になっている。したがって、保持管１１７と第３の内管
１２１とが挿入部１０１の全長にわたって嵌合状態で接
している場合よりも、第３の内管１２１を回転させた時
のパイプ材のゆがみや偏肉による回転力量の増大、及
び、対物レンズ群１１３とＣＣＤ１１５との光軸のずれ
を防ぐことができる。

【００６３】また、大径部１３４，１３８同志の当接面
を外管１０９内ではなく、第２のハウジング１２５内に
設けたため、外管１０９を細径化することができる。仮
に、大径部１３４，１３８同志の当接面を外管１０９内
に設けたとすると、当接面を十分に確保することができ
ないか、あるいは、外管１０９を細径化を図ることがで
きない。

【００６４】さらに、第２のホルダー１３７をＯリング
１４２を用いて第１のホルダー１３３に対して付勢して
支持しているため、第２のホルダー１３７の回転時にお
ける大径部１３８の軸方向のずれ（ピント面のずれ）及
び対物レンズ群１１３とＣＣＤ１１５との光軸のずれを
Ｏリング１４２の弾性によって吸収することができる。

【００６５】一方、第２のハウジング１２５と回転ノブ
１４４とが嵌合する一部位には第２のハウジング１２５
と回転ノブ１４４との間にストッパピン１６２が設けら
れている（図１２及び図１４参照）。ストッパピン１６
２は回転ノブ１４４を第２のハウジング１２５に嵌挿す
る際に挿入される。また、回転ノブ１４４には第１のギ
ヤ１４６の一部を切り欠いて形成した溝１６３が設けて
あり、この溝１６３の大きさ（溝１６３の切り欠き角度
の大きさ）によって、回転ノブ１４４の回転角が規制さ
れる。回転ノブ１４４の回転角は例えばＣＣＤ１１５の
略１回転に相当する角度とする。これによって、ＣＣＤ
１１５の信号ケーブル１０４のねじ切れを防止すること
ができる。

【００６６】図１５に示すように、第２のハウジング１
２５にはクリック１６５を埋設するクリック穴１６８が
設けられている。クリック１６５は、ボール１６６とこ
のボール１６６を外側に付勢するバネ１６７から成る。
回転ノブ１４４には、クリック１６５のボール１６６を
受けるクリック溝１６４が円周上に等間隔（等角度）例
えば４５°間隔に設けてある。このクリック１６５によ
り、術中に回転ノブ１４４がむやみに回動するのを防ぐ
ことができる。

【００６７】また、図１６に示すように、回転ノブ１４
４には回転ノブ指標１６９が設けられ、また、操作部１
０２には操作部指標１７０と２つの角度指標１７１，１
７１とが設けられている。そして、例えば回転ノブ指標
１６９と操作部指標１７０とが一直線上に位置している
時には内視鏡のＵＰ方向とＣＣＤ１１５のＵＰ方向（モ
ニタ画像のＵＰ方向）が一致するように調整してある。
角度指標１７１，１７１は例えばＣＣＤ１１５が左右１
８０°回転した時の回転ノブ指標１６９の位置を示して
いる。よって、回転ノブ指標１６９の位置により、大ま
かなＣＣＤ１１５の回転角を推測できる。

【００６８】以上説明したように、上記構成の硬性電子
内視鏡９０は、回転ノブ１４４の回転が第２のギア１４
８等を介して先端にＣＣＤ１１５を有する第３の内管１
２１に伝達されるようになっており、この場合、ライト
ガイドファイバ１０３とスイッチケーブル１６０とを挿
通する第２の空間部１７２が操作部１０２を構成する第
２のハウジング１２５内において第２のギヤ１４８を迂
回するように先端側から基端側にわたって確保されてい
る。つまり、挿入部１０１の先端に固着されたライトガ
イドファイバ１０３とスイッチケーブル１６０は、第２
のハウジング１２５の先端から第２の空間部１７２を通
って第２のハウジング１２５内に延設されるとともに、
第３の内管１２１の端部から引き出されて第２のハウジ
ング１２５の基端部に至る信号ケーブル１０４と合流し
て信号ケーブル１０４とともにユニバーサル１０５内に
挿入される。

【００６９】このように、上記構成では、ライトガイド
ファイバ１０３（本実施例ではスイッチケーブル１６０
も含めて）と信号ケーブル１０４とが１本のユニバーサ
ルコード１０５内に収納されているため、術中に回転ノ
ブ１４４を回転させてもライトガイドファイバ１０３と
信号ケーブル１０４とがからまることがなく、内視鏡９
０の使い勝手が向上する。また、信号ケーブル１０４は
第３の内管１２１の基端から引き出されるため、第３の
内管１２１の回転範囲を規制することもない。さらに、
対物レンズ群１１３とＣＣＤ１１５を有する撮像部とが
同一ハウジング１１７内に設けられ、操作部１０２に設
けられた回転ノブ１４４を回すことにより光軸を中心に
相対的に回転可能である。

【００７０】なお、上記構成において、回転ノブ１４４
の回転を第３の内管１２１に伝える動力伝達部材は第２
のギヤ１４８の１個だけである。すなわち、動力伝達部
材は奇数個である。この時、回転ノブ１４４と第３の内
管１２１すなわちＣＣＤ１１５の回転方向は同じとなる
ので、ＣＣＤ１１５の受光面と対向するように配置され
たモニタ上の画像は、回転ノブ１４４とは逆方向に回転
する。したがって、動力伝達部材を例えば２個、４個…
等の偶数個にすれば、回転ノブ１４４とモニタ画像の回
転方向が同方向となる。なお、以上説明した構成を前述
した各実施例の全てに適用できることは言うまでもな
い。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電子式内
視鏡装置によれば、回転機構によって第２の内管を外管
に対して回転させることができるため、内視鏡の操作
中、内視鏡本体を光軸周りに回転しても、モニタ上での
像の回転を補正でき、そのオリエンテーションの把握が
容易で、手技の操作がやり易くなる。また、ハウジング
の内部へ延出されたライトガイドを配置するためにハウ
ジングの先端部側から基端部側まで回転機構を迂回して
確保された空間部がハウジング内部に設けられるととも
に、第２の内管と同軸上に配置してハウジングの基端部
に接続したユニバーサルコードに対して、ハウジングか
ら延出した信号ケーブルと空間部を経由してハウジング
から延出したライトガイドとを挿入したため、ライトガ
イドのレイアウト上の不都合、例えば、外管と第２の内
管との相対的な回転によってモニタ上での像の回転を行
なう際に生じる回転機構や信号ケーブルに対するライト
ガイドの絡みを防止でき、手技の操作がやり易くなると
いう実用上優れた効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る腹腔鏡の縦断面
図。

【図２】本発明の第１の実施例に係る腹腔鏡の使用状態
の説明図。

【図３】本発明の第１の実施例に係る内視鏡像の回転補
正動作の説明図。

【図４】本発明の第２の実施例に係る腹腔鏡に装着され
た外付けのカメラヘッド部の縦断面図。

【図５】図４中Ａ−Ａ線に沿う断面図。

【図６】本発明の第３の実施例に係る内視鏡像回転補正
装置の概略的な構成の説明図。

【図７】本発明の第３の実施例に係る内視鏡像の回転補
正動作の説明図。

【図８】（ａ）は本発明の第４の実施例に係る内視鏡の
縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＢーＢ線に沿う断面図。

【図９】第４の実施例を改良した本発明の第５の実施例
に係る内視鏡の全体構成図。

【図１０】図９の内視鏡の先端の拡大図。

【図１１】図９の内視鏡の挿入部の縦断面図。

【図１２】図９の内視鏡の操作部の縦断面図。

【図１３】図１２のＣーＣ線に沿う断面図。

【図１４】図１２のＤーＤ線に沿う断面図。

【図１５】図１２のＥーＥ線に沿う断面図。

【図１６】図９の内視鏡の操作部の拡大図。

【符号の説明】

１…腹腔鏡、２…挿入部、３…手元操作部、７…対物レ
ンズ系、１７…回転管、１９…イメージローテータ、２
０…ＣＣＤ、２７…ＴＶモニタ、３１…第１の歯車、３
２…第２の歯車、３３…第３の歯車、３４…第４の歯
車、３５…本体カバー、５０…腹腔鏡、５２…カメラヘ
ッド、５３…アダプタ、５９…重力検知部材、６２…重
り部、７２…ＴＶカメラ、７３…表示制御手段、７４…
形状認識手段、７５…ＴＶモニタ、７６…記憶手段（画
像メモリ）、７７…比較手段、７８…回転補正量手段、
７９…モータ駆動手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者辻谷英樹東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者志賀明東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者窪田哲丸東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者田口晶弘東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者谷沢信吉東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者山下真司東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者石川朝規東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者吉野謙二東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者水野均東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者金森巌東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (56)参考文献特開平２−303778（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−286132（ＪＰ，Ａ) 特開平１−113716（ＪＰ，Ａ) 実開昭58−166614（ＪＰ，Ｕ) 実開平１−181019（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 1/00 - 1/32 G02B 23/24 - 23/26

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の内径を有する長尺の管状材料にて
形成された外管と、所定の内径を有する長尺の管状材料
にて形成されて対物光学系を先端部に配設した第１の内
管と、前記第１の内管の内径よりも小さい外径を有する長尺の
管状材料にて形成され、前記第１の内管にその中心軸を
一致させて挿入して前記対物光学系から導光される被写
体像を撮像する撮像素子を配設した第２の内管と、前記外管の外径よりも大きい内径を有する筒状部材にて
形成され、その先端部に該外管の基端部を嵌入して固定
するとともに前記第１及び第２の内管を内部に挿通する
ハウジングと、前記第２の内管の基端部の開口端を介して前記ハウジン
グの内部へ延出させた前記撮像素子の出力信号を伝送す
る細長の信号ケーブルと、前記外管の内周面と前記第１の内管の外周面との隙間に
挿入して該外管の基端部から前記ハウジングの内部へ延
出させたライトガイドと、前記ハウジングに設けられ、該ハウジングの外部から加
えられた回転操作を伝達して前記第２の内管を前記第１
の内管の中心軸を中心として前記外管に対して回転させ
る回転機構と、前記ハウジングの内部に設けられ、該ハウジングの内部
に延出された該ライトガイドを配置するために該ハウジ
ングの先端部側から基端部側まで前記回転機構を迂回し
て確保された空間部と、前記第２の内管と同軸上に配置して前記ハウジングの基
端部に接続され、該ハウジングから延出された前記信号
ケーブルと前記空間部を経由して該ハウジングから延出
された前記ライトガイドとが挿入されるユニバーサルコ
ードと、を具備したことを特徴とする電子式内視鏡装置。