JP3360799B2 - 内視鏡の対物駆動機構 - Google Patents
内視鏡の対物駆動機構Info
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Description
又はズーミング等の機能を有する内視鏡の対物駆動機構
に関する。
ミング等を行うためには、挿入部の先端に内蔵された対
物光学系部分を遠隔操作によって軸線方向に移動させる
必要がある。
た対物枠を挿入部の先端内に固定的に配置された固定筒
内に軸線方向にスライド自在に嵌挿し、遠隔操作によっ
て軸線方向に移動する操作ワイヤの先端を対物枠に連結
して、操作ワイヤを介して対物枠を軸線方向にスライド
させることによりフォーカシング又はズーミングを行っ
ていた。
くて各種の内蔵物が通されているので、フォーカシング
やズーミング等の遠隔操作は操作ワイヤを介して行わざ
るを得ない。
の先端を直接連結して操作ワイヤを進退させると、操作
ワイヤの引っ張り力が対物枠に直接作用するので、対物
枠が固定筒とのガタ分だけ傾いて観察画像が部分的にピ
ンぼけになってしまう不具合が発生していた。
操作によって対物枠を傾けることなく軸線方向に移動さ
せてフォーカシングやズーミングを行い、その調整範囲
の全範囲においてピントぼけのない良好な内視鏡観察像
を得ることができる内視鏡の対物駆動機構を提供するこ
とを目的とする。
め、本発明の内視鏡の対物駆動機構は、遠隔操作によっ
て軸線方向に移動する操作ワイヤの先端が連結されて挿
入部の先端内に軸線方向にスライド自在に配置されたス
ライド筒と、対物光学系が取り付けられた対物枠と像伝
達手段の受像部が取り付けられた受像部枠の少なくとも
一方が軸線方向にスライド自在に嵌挿されて上記挿入部
の先端内に固定的に配置された固定筒と、軸線回りに回
転自在に上記固定筒に嵌合して配置されて、上記スライ
ド筒のスライド動作によって軸線回りに回転駆動される
ことにより、上記対物枠と上記受像部枠のうち上記固定
筒内にスライド自在に嵌挿された枠を軸線方向に駆動す
るカム筒と、上記対物枠と上記受像部枠のうち上記固定
筒内にスライド自在に嵌挿された枠を軸線方向に付勢す
る第1の付勢手段と、上記第1の付勢手段の付勢力より
常に大きな付勢力で上記スライド筒を先側へ付勢する第
2の付勢手段とを設けたことを特徴とする。
記固定筒内にスライド自在に嵌挿された枠と上記スライ
ド筒の各々から上記カム筒に向けてピンが突設されてい
て、上記各ピンが別々に係合する複数のカム溝が上記カ
ム筒に形成されていてもよい。
して摩擦抵抗を付与するための摩擦抵抗付与手段が設け
られていて、その摩擦抵抗の方が上記第2の付勢手段の
最大付勢力より大きくなるようにするとよい。
が上記固定筒内にスライド自在に嵌挿されていて、上記
第1の付勢手段が上記対物枠と上記受像部枠との間に圧
縮されて配置されていてもよい。
とも一方の移動によって、フォーカシングとズーミング
のいずれか一方又は両方が行われるようにしてもよい。
態を説明する。図2は内視鏡の全体構成を示しており、
可撓管状の挿入部1の基端に操作部2が連結され、挿入
部1の先端部分に形成された湾曲部4は、操作部2に設
けられた湾曲操作ノブ3を回転操作することによって、
任意の方向に任意の角度だけ屈曲させることができる。
された先端部本体10が連結されている。また、挿入部
1と操作部2との連結部付近には、挿入部1内に挿通配
置された処置具挿通チャンネルの入口である処置具挿入
口5が突出配置されている。6は、フォーカシング又は
ズーミングの操作を行うための光学系操作レバーであ
る。
7の先端にはコネクタ8が連結されており、このコネク
タ8は、後述する照明用ライトガイドファイババンドル
に対する照明光の供給及び先端部本体10に内蔵の固体
撮像素子で撮像された映像信号の処理等を行うための光
源装置兼ビデオプロセッサ(図示せず)に接続される。
1は、観察像を取り入れるための観察窓、12は、被写
体を照明する照明光を射出するための照明窓、13は処
置具挿通チャンネルの出口、14及び15は送気ノズル
及び送水ノズルである。
線を通る断面における挿入部1の先端部分の側面断面
図、図5はそのV−V断面図であり、4及び10は、前
出の湾曲部及び先端部本体である。
レンズ17が嵌め込まれていて、その内側にライトガイ
ドファイババンドル18の射出端が配置されている。ま
た観察窓11には、対物光学系の第1レンズであるカバ
ーレンズ20が嵌め込まれており、その内側に、対物レ
ンズ群21と固体撮像素子24等が配置されている。2
2はYAGレーザーカットフィルター、23はカバーガ
ラスである。
トで回動自在に連結して構成されており、その最先端の
節輪4aが、先端部本体10の後端部外周面に被嵌され
て固定ネジ4bによって連結固定されている。
先端部本体10に形成された凹み内に配置されたネジ
駒、4dは湾曲操作ワイヤ、4eは、伸縮自在なゴム製
の外装チューブである。
20,21と固体撮像素子24の周辺の構成を拡大して
示し、図6及び図8は、VI−VI断面及びVIII−VIII断面
を示している。
に嵌挿固定された固定外筒27に対して、固定内筒28
(固定筒)が後側では図6にも示されるように直接嵌合
して固定ネジ29で固定され、前側においては両者2
7,28の間にスペース環30が介挿固着されていて、
両者27,28の間には両端部を除く全長にわたって一
定の隙間が確保されている。
水密的にカシメ固定されていて、カバーレンズ20の側
面と先端部本体10との間を塞ぐように前蓋31がスペ
ース環30に接合されている。
の隙間には脱泡したエポキシ系接着剤が充填されてお
り、前蓋31と先端部本体10との嵌合面にはシール用
のOリング32が装着されている。
取り付けられた対物枠34と、観察像を撮像するための
固体撮像素子24が取り付けられた受像部枠35とが、
互いに独立して軸線方向に進退自在に嵌挿されている。
33はOリングである。
付けられてカシメ固定されており、そのレンズ筒36が
対物枠34に接合されている。ただし、レンズ筒36を
対物枠34にネジ固定してもよい。
光マスクである。明るさ絞りは対物レンズ群21の前端
面に配置されている。対物枠34と受像部枠35との間
には、両者34,35を遠ざける方向に付勢する第1の
圧縮コイルバネ47が介装されていて、ガタつきが防止
されている。
プオートメイティングボンディング)基板等の可撓性基
板44の先端に固着されていて、カバーガラス23が固
体撮像素子24の前端面に接合され、YAGレーザーカ
ットフィルター22がカバーガラス23の前端面に接合
されている。
の駆動回路等を構成する電子部品が搭載されたバッファ
基板43が配置されていて、その後方に信号ケーブル4
5が引き出されている。
撓性基板44の外周面には、電気絶縁性の薄い絶縁テー
プ38が連続的に巻かれていて、導電性の筒状体からな
るシールド筒40がその外側に被嵌されている。シール
ド筒40には信号ケーブル45のシールド線が接続され
ている。
の側面の途中の位置にあるので、そこからカバーガラス
23の先端位置まで、絶縁テープ38の外面部分には脱
泡した電気絶縁性のエポキシ系接着剤41が充填されて
いる。
周にわたってさらに絶縁テープ39が連続的に巻かれて
いて、シールド筒40と受像部枠35との間の電気絶縁
性が確保されている。46は、受像部枠35内にゴミが
侵入するのを防止するために後端側に充填されたシリコ
ン系接着剤である。
路とが収容されたシールド筒40は、受像部枠35にね
じ込まれた固定ネジ42により押圧固定されている。こ
の固定ネジ42は、通常観察状態でピント出し調整を行
う際に一旦緩めて、さらに後述する近接拡大観察状態に
切り換えてピントの確認を行い、良い状態ならば締め付
けてシールド筒40を受像部枠35に固定する。
ルド筒40の外周面との間には絶縁テープ39が介在し
ているので、受像部枠35とシールド筒40との間の電
気絶縁性が確保されている。
び第3のカム溝51,52,53が形成された円筒形の
カム筒50が、軸線回りに回転自在に被嵌されており、
そのカム筒50を囲む位置に、操作ワイヤ25によって
駆動されて軸線方向にスライドするスライド筒55が配
置されている。
ヤ25の先端が通されていて、その先端に抜け止め環5
7が固着されている。スライド筒55は、光学系操作レ
バー6を操作して操作ワイヤ25を操作部2側から牽引
する動作によって、図1において右方にスライド駆動さ
れる。
前方)に移動させると固定内筒28の外周を囲んで配置
された第2の圧縮コイルバネ58の付勢力により、図1
において左方にスライド筒55がスライド駆動される。
ては、第1の圧縮コイルバネ47は最も圧縮されて付勢
力が最大になっており、第2の圧縮コイルバネ58は逆
に最も伸びて付勢力が最小になっているが、この状態に
おいて、第2の圧縮コイルバネ58の付勢力F2が第1
の圧縮コイルバネ47の付勢力F1より大きくなるよう
に設定されている。
第2の圧縮コイルバネ58の付勢力F2は第1の圧縮コ
イルバネ47の付勢力F1より大きくなっており、第1
の圧縮コイルバネ47の付勢力F1によってカム筒50
が勝手に回転してしまうことはない。
イヤ25を案内する二重構造の案内管であり、内側が可
撓性チューブ62、外側が断面形状が矩形の密着巻きコ
イルパイプ63からなり、固定外筒27に半田付け固定
された接続パイプ61に接着固定されている。可撓性チ
ューブ62は、挿入部1内の各種内蔵物に塗布された潤
滑剤が侵入するのを防止する機能を有する。
れた第1のカム溝51に先端がガタ無く移動自在に係合
する第1のピン65が、内方に向けて突出する状態にね
じ込み固定されている。
頭部が係合する第2のピン66が外方に向けて突出する
状態にねじ込み固定されており、受像部枠35には、第
3のカム溝53に頭部が係合する第3のピン67が外方
に向けて突出する状態にねじ込み固定されている。
と第3のピン67が通過する直進溝68,69が軸線と
平行方向に形成されている。また、第2のピン66と第
3のピン67は、頭部が第2のカム溝52と第3のカム
溝53に係合するので、図9にも示されるように、組み
立て時にドライバーの先を係合させるスリ割り溝66
a,67aが、側面に露出しない半月状の窪みにより形
成されている。
2,53と第1ないし第3のピン65,66,67との
係合状態を示す展開図であり、各ピン65,66,67
は図1及び図8等に示される通常観察状態の位置にあ
る。
力によって、対物レンズ群21駆動用の第2のピン66
は前方に付勢されて第2のカム溝52の基準面である前
側壁面に押し付けられ、固体撮像素子24駆動用の第3
のピン67は後方に駆動されて第3のカム溝53の基準
面である後側壁面に押し付けられている。
線方向(即ち、光軸方向)となす角度θは、軽い操作力
量で円滑な動作を行わせるために10°〜45°の範囲
にあることが望ましい。この実施の形態ではθ≒30°
に設定されている。
作レバー6を操作して操作ワイヤ25を牽引すると、図
10に示されるように、スライド筒55が第2のコイル
バネ58の付勢力に抗して後方(図10において右方)
にスライドし、それと共に移動する第1のピン65と第
1のカム溝51との係合によって、カム筒50が軸線回
りに回転駆動される。その回転角度は最大で90°であ
る。
筒50に形成された第2及び第3のカム溝52,53と
係合する第2及び第3のピン66,67が軸線方向に移
動させられ、対物枠34が前方(図10において左方)
にスライドすると共に受像部枠35が後方(図10にお
いて右方)にスライドする。
0の回転角にしてちょうど90°であるが、第2と第3
のカム溝52,53はカム筒50を90°回転させたと
きの両端部分が共に第1のカム溝51より長く形成され
ている。その結果、第1のカム溝51とそれに係合する
第1のピン65が、カム筒50の回転角度を規制するス
トッパになっている。
態の第1ないし第3のカム溝51,52,53と第1な
いし第3のピン65,66,67との係合状態を示す展
開図であり、図12はXII−XII断面を示している。
おいては、カバーレンズ20は移動することなく対物レ
ンズ群21が前方に移動して、固体撮像素子24が後方
に移動する。
通常観察時には視野角が120°で観察距離が5〜10
0mmの範囲だったものが、視野角が40°で観察距離
が2〜4mmの範囲になって、顕微鏡的な近接拡大観察
状態になる。
の位置で止めれば、操作ワイヤ25とスライド筒55を
介して駆動される対物枠34と受像部枠35とが移動範
囲の中間位置で止まって、通常観察状態と近接拡大観察
状態との間の任意の倍率で観察することができる。
作レバー6の回動運動を操作ワイヤ25の直線運動に変
換する機構部分を示しており、光学系操作レバー6の基
部は、操作部2内のフレーム70に回転自在に支持され
たドラム71に連結固定されている。
72の端部が回動自在に取り付けられていて、その弧状
リンク72の他端側にはストローク調整ネジ74を介し
て直線状リンク73が連結されている。
70に固定されたシリンダ体76には、案内管62,6
3の基端が接着固定されていて、操作ワイヤ25の基端
が半田付けにより連結固定されたピストン体77が、軸
線方向に進退自在にシリンダ体76内に嵌挿されてい
る。
73がネジ止めにより連結固定されている。そして、シ
リンダ体76内に位置するピストン体77の外周部分に
は、Oリング79がシリンダ体76の内周面により押圧
されて潰された状態で装着されていて、ピストン体77
とシリンダ体76との間に摩擦抵抗F3を付与してい
る。
いて操作ワイヤ25を先端方向に付勢する第2の圧縮コ
イルバネ58の最大付勢力F2MAXより大きく設定され
ている。
位置に止めたとき、操作ワイヤ25はOリング79の摩
擦抵抗F3によって静止し、第2の圧縮コイルバネ58
の付勢力F2によって勝手に移動してしまうことはな
い。
るものではなく、例えばフォーカシングだけが行われる
ものでもよく、フォーカシングとズーミングの両方が行
われるものでもよい。また、操作ワイヤ25の牽引によ
って移動するのが対物レンズ群21と固体撮像素子24
のいずれか一方でもよい。
ワイヤを牽引すると、軸線方向にスライドするスライド
筒によってカム筒が軸線回りに回転駆動され、それによ
って対物枠と受像部枠の一方又は両方が軸線方向に駆動
されてフォーカシングやズーミングが行われるので、対
物枠を傾けることなく良好なピント状態でフォーカシン
グやズーミングを行って鮮明な観察像を得ることがで
き、固定筒内にスライド自在に嵌挿された枠を軸線方向
に付勢する第1の付勢手段の付勢力よりスライド筒を先
側へ付勢する第2の付勢手段の付勢力が常に大きくなる
ようにしたので、操作者の意に沿ったフォーカシングや
ズーミング動作が得られる。
きい摩擦抵抗を操作ワイヤに作用させることにより、フ
ォーカシングやズーミング動作の途中の任意の位置での
観察像を安定して得ることができる。
系部分の拡大側面断面図である。
側面図である。
面図である。
面断面図である。
図である。
図である。
ピンとの係合状態を示す展開図である。
断面図である。
物光学系部分の拡大側面断面図である。
ム溝とピンとの係合状態を示す展開図である。
II断面図である。
転運動を操作ワイヤの直線運動に変換する機構部分の断
面図である。
Claims (5)
- 【請求項1】遠隔操作によって軸線方向に移動する操作
ワイヤの先端が連結されて挿入部の先端内に軸線方向に
スライド自在に配置されたスライド筒と、 対物光学系が取り付けられた対物枠と像伝達手段の受像
部が取り付けられた受像部枠の少なくとも一方が軸線方
向にスライド自在に嵌挿されて上記挿入部の先端内に固
定的に配置された固定筒と、 軸線回りに回転自在に上記固定筒に嵌合して配置され
て、上記スライド筒のスライド動作によって軸線回りに
回転駆動されることにより、上記対物枠と上記受像部枠
のうち上記固定筒内にスライド自在に嵌挿された枠を軸
線方向に駆動するカム筒と、 上記対物枠と上記受像部枠のうち上記固定筒内にスライ
ド自在に嵌挿された枠を軸線方向に付勢する第1の付勢
手段と、 上記第1の付勢手段の付勢力より常に大きな付勢力で上
記スライド筒を先側へ付勢する第2の付勢手段とを設け
たことを特徴とする内視鏡の対物駆動機構。 - 【請求項2】上記対物枠と上記受像部枠のうち上記固定
筒内にスライド自在に嵌挿された枠と上記スライド筒の
各々から上記カム筒に向けてピンが突設されていて、上
記各ピンが別々に係合する複数のカム溝が上記カム筒に
形成されている請求項1記載の内視鏡の対物駆動機構。 - 【請求項3】上記操作ワイヤの軸線方向移動に対して摩
擦抵抗を付与するための摩擦抵抗付与手段が設けられて
いて、その摩擦抵抗の方が上記第2の付勢手段の最大付
勢力より大きい請求項1又は2記載の内視鏡の対物駆動
機構。 - 【請求項4】上記対物枠と上記受像部枠の両方が上記固
定筒内にスライド自在に嵌挿されていて、上記第1の付
勢手段が上記対物枠と上記受像部枠との間に圧縮されて
配置されている請求項1、2又は3記載の内視鏡の対物
駆動機構。 - 【請求項5】上記対物枠と上記受像部枠の少なくとも一
方の移動によって、フォーカシングとズーミングのいず
れか一方又は両方が行われる請求項1、2、3又は4記
載の内視鏡の対物駆動機構。
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---|---|---|---|
JP21289597A JP3360799B2 (ja) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | 内視鏡の対物駆動機構 |
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DE19834207A DE19834207B4 (de) | 1997-07-29 | 1998-07-29 | Endoskop |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21289597A JP3360799B2 (ja) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | 内視鏡の対物駆動機構 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH1147075A JPH1147075A (ja) | 1999-02-23 |
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Family Applications (1)
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WO2020003615A1 (ja) * | 2018-06-26 | 2020-01-02 | オリンパス株式会社 | 内視鏡 |
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WO2021193694A1 (ja) * | 2020-03-27 | 2021-09-30 | 富士フイルム株式会社 | 内視鏡 |
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- 1997-08-07 JP JP21289597A patent/JP3360799B2/ja not_active Expired - Fee Related
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