JP4136165B2 - 内視鏡 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像装置を有するカメラヘッドを接眼部に着脱自在に装着する内視鏡に関する。
【0002】
【従来の技術】
現在、内視鏡は、医療用分野及び工業用分野において広く用いられるようになっている。この内視鏡は、診断あるいは被写体が生体内部、或いはプラント、機器等の内部であるので、これら被写体を照明する手段が必要である。このため、一般的な内視鏡では、外部装置として光源装置を用意し、この光源装置内の光源部に取り付けられた光源ランプからの照明光を内視鏡に設けたライトガイドファイバに導光し、このライトガイドファイバで導光された照明光を挿入部の先端側の照明窓から出射して被写体を照明し、照明された被写体像を先端側から取り入れて内視鏡に設けたイメージガイドファイバで導光し、後端側に設けられた接眼部で観察する構成になっている。上記光源装置は、一般的には商用電源から供給される電源を利用して光源装置内部の光源ランプを点灯させるものである。
【0003】
また、内視鏡の接眼部からの被写体像をCCD等の撮像装置で撮像するカメラヘッドを該接眼部に着脱自在に取り付けて、この撮像装置の撮像信号をカメラコントロールユニット(以下、CCU)で信号処理し、モニタ等の表示手段に表示して被写体像を観察する場合もある。
【0004】
このような従来の内視鏡は、例えば、図6に示すように、カメラヘッド110を内視鏡100の接眼部103に着脱自在に取り付けていた。このとき、カメラヘッド110は、CCU120に延びる信号ケーブル130を延出していると共に、内視鏡100の操作部102は光源装置140からの照明光を供給するためのライトガイドケーブル150を延出していた。そして、ライトガイドケーブル150を介して内視鏡100の挿入部101の先端側に光源装置140の照明光を導光して体腔内の患部等の被写体を照明すると共に、挿入部101の先端側から取り込んだ被写体像を接眼部103側からカメラヘッド110に供給して、このカメラヘッド110に内蔵した図示しないCCD等の撮像装置で撮像し、この撮像装置の撮像信号をCCU120で信号処理して、モニタ150で表示観察していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記方法では、内視鏡100の操作部102及びこの接眼部103に着脱自在に取り付けたカメラヘッド110から、信号ケーブル130やライトガイドケーブル150等の少なくとも2本のケーブルを延出しているため、内視鏡100の操作部102を把持して操作している際に、例えば挿入部101を捻り操作しているとき等に前記信号ケーブル130やライトガイドケーブル150等のケーブル類が腕などにまとわりついて取り回ししづらくなる等、内視鏡100の操作性に問題があった。
【0006】
本発明は、これらの事情に鑑みてなされたものであり、接眼部にカメラヘッドを装着した際、カメラヘッドと接眼部とが相対的に軸回りに回転しても電気的な接続が維持されることにより、操作性が良好な内視鏡を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明による内視鏡は、細長な挿入部と、前記挿入部の後部に設けた把持部を兼ねる操作部と、前記操作部の後部側に設けた接眼部と、前記挿入部に設けられた、照明光を導くライトガイドファイバと、前記ライトガイドファイバに導かれた照明光によって照明された被写体像を前記挿入部の先端部側から前記接眼部側に導くイメージガイドファイバと、前記接眼部に着脱自在な撮像装置を有するカメラヘッドと、前記カメラヘッドの前記接続部への装着面において、半径方向に設けられた電源端子及び撮像信号用端子と、前記接眼部の前記カメラヘッドが装着される面に設けられた、平面視した形状が円環状の電源端子及び撮像信号用端子と、前記接眼部の前記電源端子及び前記撮像信号用端子に電気的に接続された撮像信号用ケーブル及び電源供給用のケーブルと、を具備し、前記接眼部に前記カメラヘッドが装着された際、前記カメラヘッドの前記電源端子及び前記撮像信号用端子と、前記接眼部の前記電源端子及び前記撮像信号用端子とは、電気的に接続された状態で、相対的に回動自在であることを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
(第1の実施の形態)
図1ないし図3は本発明の第1の実施の形態に係り、図1は内視鏡の全体構成を示す説明斜視図、図2は図1の内視鏡の内部構成を示す説明図、図3は図1の接眼部及びこの接眼部に着脱自在に取り付けるカメラヘッドの拡大図である。
【0009】
本実施の形態の内視鏡は、細長で硬性な挿入部2と、この挿入部2の基端側に連設される把持部を兼ねる操作部3と、この操作部3上部に設けた接眼部4とを備えた水密構造の硬性内視鏡(以下、単に内視鏡という)1である。
【0010】
この内視鏡1の接眼部4に着脱自在に取り付けるカメラヘッド5は、前記接眼部4からの被写体像を撮像するCCD等の撮像装置5aを内蔵している(図2参照)。前記操作部3の接続部3aに着脱自在なマルチケーブル6を介して接続される光源及びテレビカメラ装置7は、内視鏡1に挿通した後述する第1のライトガイドファイバの基端部に照明光を供給すると共に、前記カメラヘッド5を駆動するための電源電力を供給し、前記撮像装置5aの撮像信号を信号処理するようになっている。この光源及びテレビカメラ装置7で信号処理した撮像信号は、モニタ8で表示する構成となっている。尚、マルチケーブル6は、前記操作部3の接続部3aに連接している形態であっても良いし、また途中で分岐して、別体の光源装置とテレビカメラ装置各々に接続する形態であっても良い。
【0011】
本実施の形態では、撮像装置5aを有するカメラヘッド5に設けられた電源端子または撮像信号用端子に対応する電源端子または撮像信号用端子の少なくとも一方の端子を内視鏡1の接眼部4に設け、この端子に電気的に接続する撮像信号または電源供給用のケーブルの少なくとも一方を内設するように構成している。
【0012】
前記挿入部2は、図2に示すように第1のライトガイドファイバ11及びイメージガイドファイバ12を挿通しており、前記第1のライトガイドファイバ11は前記光源及びテレビカメラ装置7から供給される後述の光源ランプからの照明光を前記操作部3から該挿入部2に導光し、該挿入部2の先端側の照明窓2aから被写体を照明するようになっている。一方、イメージガイドファイバ12は、前記挿入部2の先端側から集光レンズ系2bで集光されて取り込んだ被写体像を前記接眼部4の接眼レンズ系4aに導光し、この接眼レンズ系4aで集光して該接眼部4で観察するようになっている。尚、接眼部4は、国際規格によるアイピース形状をなしている。
【0013】
この接眼部4は、前記カメラヘッド5を着脱自在に取り付けることができるようになっていて、カメラレンズ5bで該接眼部4からの被写体像を集光して前記撮像装置5aで撮像し、その撮像信号を前記光源及びテレビカメラ装置7で信号処理して前記モニタ8に表示するようになっている。
【0014】
前記マルチケーブル6は、前記光源及びテレビカメラ装置7から供給される照明光を導光する第2のライトガイドファイバ13と、前記カメラヘッド5の撮像装置5aからの撮像信号を前記内視鏡1を介して授受する撮像ケーブル及び該カメラヘッド5を駆動するための電源電力を供給する電源ケーブル等の複数本のケーブル14とを挿通しており(図面の都合上、1本のケーブルのみ記してある)、該マルチケーブル6の基端側に設けたコネクタ6aに前記第2のライトガイドファイバ13を突設していて、その突設している前記第2のライトガイドファイバ13の周囲に前記撮像ケーブルや電源ケーブル等のケーブル14を接続する複数本の接続ピン15を設けている(図1参照)。このマルチケーブル6の後端側は、前記第2のライトガイドファイバ13の光学窓13a及び前記ケーブル14の複数個の接点14aが設けられている。
【0015】
前記光源及びテレビカメラ装置7の操作パネルに設けたコネクタ部7aは、該コネクタ部7aの中心に、前記コネクタ6aから突設している前記第2のライトガイドファイバ13の基端側を接続するライトガイドファイバ受け部16と、このライトガイドファイバ受け部16の周囲に前記コネクタ6aの接続ピン15が接続される複数の接続ピン受け部17を形成している。
【0016】
この光源及びテレビカメラ装置7は、光源ランプ18の照明光を集光レンズ19で前記マルチケーブル6の第2のライトガイドファイバ13に集光するようになっている。この光源ランプ18は、電源回路20からランプ点灯のための電源電力を供給されている。また、この電源回路20は、CCU21に接続されていて、このCCU21に電源電力を供給している。このCCU21は、前記マルチケーブル6のケーブル14を介して、前記カメラヘッド5の撮像装置5aを駆動する電源電力を供給すると共に、該撮像装置5aの撮像信号を信号処理するようになっている。
【0017】
前記マルチケーブル6を着脱自在に接続する前記操作部3の接続部3aは、前記マルチケーブル6の接点14aと電気的に接続する複数個の接点22aを有した複数本のケーブル22の基端側を設けていて(図面の都合上、1個の端子と1本のケーブルのみ記してある。)、このケーブル22は内視鏡1内を挿通しており、このケーブル22後端側は前記接眼部4に設けられた複数個の凹状の端子23(図3参照)に接続している。
【0018】
次に、図3を用いて、前記接眼部4及びこの接眼部4に取り付けるカメラヘッド5を説明する。
前記凹状の端子23は、前記接眼部4の上端外周面に円周状に複数個形成されていて、この上端外周面の上下方向に対称的にガイド孔24を形成している。一方、前記カメラヘッド5の前記接眼部4に取り付けられる装着面は、前記接眼部4の端子23に電気的に接続する突型端子25を円周状に設け、前記ガイド孔24を嵌入するガイドロット26を上下方向に対称的に設けている。前記カメラヘッド5を前記接眼部4に取り付ける際に、この突型端子25を前記接眼部4の端子23に挿入することで、これら突型端子25と端子23とは電気的に接続するようになっていると共に、前記ガイドロット26を前記ガイド孔24に嵌入することにより、前記カメラヘッド5の前記接眼部4に対する機械的な位置決めがなされるようになっている。また、ガイド孔24にガイドロッド26が挿入されていない状態では、前記撮像装置5aからの撮像信号は端子23に出力されず、また端子23に撮像装置5aを駆動するための電源電力が出力されないようになっている。
【0019】
このように構成した内視鏡1を用いて、体腔内の患部等の被写体を観察する。先ず、操作部3に接続部3aを介してマルチケーブル6を接続し、マルチケーブル6のコネクタ6aを光源及びテレビカメラ装置7のコネクタ部7aに接続する。次に、カメラヘッド5を接眼部4に着脱自在に装着する。スイッチをオンすることにより、光源ランプ18の照明光は、マルチケーブル6の第2のライトガイドファイバ13及び内視鏡1の第1のライトガイドファイバ11で導光されて挿入部2の先端側から被写体を照明すると共に、電源ケーブル等の内視鏡1のケーブル22及びマルチケーブル6のケーブル14を介して、カメラヘッド5の撮像装置5aを駆動する。そして、挿入部2の先端側からイメージガイドファイバ12を介して撮像装置5aに導光された被写体像は、電気信号に変換されて撮像ケーブル等のケーブル22及びマルチケーブル6のケーブル14を介して光源及びテレビカメラ装置7に供給されて信号処理され、モニタ8での観察が可能となる。すなわち、カメラヘッド5を接眼部4に着脱自在に装着するだけで、モニタ8画像を得ることができる。
【0020】
この結果、カメラヘッド5を使用する際、ケーブル類の無い、独立した該カメラヘッド5を接眼部4に接続しさえすればモニタ8での観察が始められ、内視鏡1の操作性をほとんど損なうことがない。よって、接眼部4にカメラヘッド5を装着した際でも、操作性が良好な内視鏡1を実現できる。
【0021】
上記構成により、本実施の形態の内視鏡1では以下の効果を得る。
マルチケーブル6を誤って折損させても、マルチケーブル6さえ交換すれば良い。また、内視鏡1を洗滌する際に、マルチケーブル6と挿入部2とがからむことがないので操作性が向上する。更に、上記の副次的効果として、以下のものを得る。
煩雑なケーブル類の洗滌消毒の手間が、内視鏡使用時と変わらない。また、操作性が損なわれないので、カメラヘッド5を使用しても内視鏡を用いるのに要する時間が変わらない。
【0022】
尚、本実施の形態の内視鏡1は、細長で硬性な挿入部2を有した硬性内視鏡であるとして説明したが、本発明はこれに限定されず、挿入部2が湾曲自在で軟性の軟性内視鏡であっても構わない。
【0023】
また、本発明の内視鏡1では、上記した実施の形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【0024】
(第2の実施の形態)
図4は本発明の第2の実施の形態に係る内視鏡の接眼部及びこの接眼部に着脱自在に取り付けるカメラヘッドの拡大図である。
【0025】
第1の実施の形態では、カメラヘッド5の装着面に円周状に設けられた突型端子25に対応する凹状の端子23を内視鏡1の接眼部4に円周状に設け、更に、カメラヘッド5の装着面に上下方向に対称的に設けられたガイドロット26に対応するガイド孔24を内視鏡1の接眼部4に形成して、カメラヘッド5を前記接眼部4に取り付けることで、突型端子25と凹状の端子23とは電気的に接続すると共に、カメラヘッド5の接眼部4に対する機械的な位置決めを行う構成としているが、本実施の形態では、カメラヘッド5の装着面に半径方向に設けられた突型端子25に対応する端子を円環状に設けた構成としている。それ以外の構成は、図1ないし図3と同様なので説明を省略し、同一構成には同じ符号を付して説明する。
【0026】
図4に示すように、前記接眼部4の上端外周面は、図2で説明したケーブル22に電気的に接続する円環状端子41を設けている。一方、前記カメラヘッド5の装着面は、前記円環状端子41と電気的に接続する突型端子42を半径方向に設けている。
【0027】
このように構成したカメラヘッド5を内視鏡1の接眼部4に着脱自在に装着すると、カメラヘッド5と接眼部4とを相対的に軸回りに回転しても、電気的接続が維持される。
【0028】
この結果、前述した第1の実施の形態の効果に加え、本実施の形態の内視鏡では、内視鏡1の接眼部4からの被写体像の正立方向と、カメラヘッド5の正立方向が自在に調整できるので、術者の好みに応じて、被写体像の天地をモニタ8上で調整することが可能であるという効果を得る。
【0029】
尚、本発明の内視鏡1では、上記した実施の形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【0030】
(第3の実施の形態)
図5は本発明の第3の実施の形態に係る内視鏡の内部構成を示す説明図である。
【0031】
第1、第2の実施の形態では、内視鏡1の操作部3に接続部3aを介して接続して光源及びテレビカメラ装置7の光源ランプ18からの照明光をマルチケーブル6に挿通した第2のライトガイドファイバで導光し、光学窓13aを介して内視鏡1の第1のライトガイドファイバの基端部へ供給する構成としているが、本実施の形態では、光源ランプ18の代わりに発光ダイオードを用いて、マルチケーブル6の後部側に内蔵し、この発光ダイオードを駆動する電源ケーブルをマルチケーブル6に挿通して光源及びテレビカメラ装置7から電源ケーブルを介して電源電力を供給して発光ダイオードを発光させることで照明光を供給する構成としている。それ以外の構成は、図2と同様なので説明を省略し、同一構成には同じ符号を付して説明する。
【0032】
図5に示すように、本実施の形態の内視鏡50の操作部3に接続部3aを介して着脱自在に接続するマルチケーブル51の後部側は、発光ダイオード(以下、LED)52を設け、このLED52に接続する電源ケーブル53をマルチケーブル51に挿通している。このマルチケーブル51の基端側に設けているコネクタ51aは、図2で説明したのと同様に複数本のケーブル14に接続する複数本の接続ピン15の他に、前記電源ケーブル53に接続する接続ピン54を設けている。
【0033】
光源及びテレビカメラ装置60は、前記コネクタ51aを挿脱自在に挿入するコネクタ部60aに、図2で説明したのと同様に前記コネクタ51aの接続ピン15を挿入接続する接続ピン受け部17の他に、前記接続ピン54を挿入接続する接続ピン受け部61を形成している。
この光源及びテレビカメラ装置60は、前記LED52を制御するLED制御回路62を設けていて、前記接続ピン受け部61に電気的に接続していると共に、図2で説明した電源回路20に接続していて、前記電源ケーブル53を介して前記LED52を駆動し制御するようになっている。
【0034】
このように構成した内視鏡50を用いて、体腔内の患部等の被写体を観察する。先ず、操作部3に接続部3aを介してマルチケーブル51を接続し、マルチケーブル51のコネクタ51aを光源及びテレビカメラ装置60のコネクタ部60aに接続する。次に、カメラヘッド5を接眼部4に着脱自在に装着する。スイッチをオンすることにより、マルチケーブル51の電源ケーブル53を介して、光源及びテレビカメラ装置60のLED制御回路62でLED52を駆動し、そのLED52の照明光を内視鏡1の第1のライトガイドファイバ11で導光して挿入部2の先端側から被写体を照明すると共に、第1の実施の形態と同様に、カメラヘッド5の撮像装置5aを駆動して、モニタ8での観察が可能となる。すなわち、カメラヘッド5を接眼部4に着脱自在に装着するだけで、モニタ8画像を得ることができる。
【0035】
この結果、前述した第1の実施の形態の効果に加え、本実施の形態の内視鏡50では内視鏡を用いている際に例えば誤ってマルチケーブル6を踏むことがあっても、マルチケーブル6に設けたライトガイドファイバ13等の光ファイバを折損しないので、耐久性が高くなるという効果を得る。
【0036】
尚、本発明の内視鏡50では、上記した実施の形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【0037】
[付記]
(付記項1) 細長な挿入部と、この挿入部の後部に設けた把持部を兼ねる操作部と、この操作部の後部側に設けた接眼部と、前記挿入部に設けられた照明光を導くライトガイドファイバと、前記ライトガイドファイバに導かれた照明光によって照明された被写体像を前記挿入部の先端部側から前記接眼部側に導くイメージガイドファイバとを有する内視鏡において、
前記接眼部に着脱自在に装着される撮像装置を有するカメラヘッドに設けられた電源端子または撮像信号用端子に対応する電源端子または撮像信号用端子の少なくとも一方の端子を前記接眼部に設け、この端子に電気的に接続する撮像信号または電源供給用のケーブルの少なくとも一方を内設したことを特徴とする内視鏡。
【0038】
(付記項2) 前記接眼部と前記カメラヘッドとを機械的な位置決めをして着脱自在に装着される接続手段を有すると共に、前記接眼部の端子を円周状に設けていることを特徴とする付記項1に記載の内視鏡。
【0039】
(付記項3) 前記カメラヘッドは、前記接眼部に着脱自在に装着される装着面に、電源端子または撮像信号用端子の少なくとも一方の端子を円周状に設けていることを特徴とする付記項1に記載の内視鏡。
【0040】
(付記項4) 前記接眼部と前記カメラヘッドとを相互に軸回りに回転自在に着脱される接続手段を有すると共に、前記接眼部の端子を回転軸を中心に円環状に設けていることを特徴とする付記項1に記載の内視鏡。
【0041】
(付記項5) 前記ケーブルは、前記操作部に着脱自在で前記挿入部に設けたライトガイドファイバの光入射端部に照明光を供給する第2のライトガイドファイバを挿通すると共に、前記撮像装置を駆動する電源ケーブルまたは前記撮像装置の撮像信号を授受するケーブルを挿通することを特徴とする付記項1に記載の内視鏡。
【0042】
(付記項6) 前記光源及びテレビカメラ装置は、照明光を供給する光源ランプと、前記撮像装置の信号を信号処理するカメラコントロールユニットと、これら光源ランプ及びカメラコントロールユニットに電源電力を供給する電源回路とを具備したことを特徴とする付記項1に記載の内視鏡。
【0043】
(付記項7) 前記ケーブルは、前記操作部に着脱自在で前記挿入部に設けたライトガイドファイバの光入射端部に照明光を供給する発光ダイオードを該ケーブルの後部側に設け、この発光ダイオードを駆動するための電源ケーブルを前記ケーブルに挿通したことを特徴とする付記項1に記載の内視鏡。
【0044】
(付記項8) 前記光源及びテレビカメラ装置は、前記発光ダイオードを制御する制御回路と、前記撮像装置の信号を信号処理するカメラコントロールユニットと、これら光源ランプ及びカメラコントロールユニットに電源電力を供給する電源回路とを具備したことを特徴とする付記項7に記載の内視鏡。
【0045】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、本発明は、これらの事情に鑑みてなされたものであり、接眼部にカメラヘッドを装着した際、カメラヘッドと接眼部とが相対的に軸回りに回転しても電気的な接続が維持されることにより、操作性が良好な内視鏡を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1ないし図3は本発明の第1の実施の形態に係り、図1は内視鏡の全体構成を示す説明斜視図。
【図2】図1における内視鏡の内部構成を示す説明図。
【図3】図1における内視鏡の接眼部及びこの接眼部に着脱自在に取り付けるカメラヘッドの拡大図である。
【図4】本発明の第2の実施の形態に係る内視鏡の接眼部及びこの接眼部に着脱自在に取り付けるカメラヘッドの拡大図。
【図5】本発明の第3の実施の形態に係る内視鏡の内部構成を示す説明図。
【図6】従来における内視鏡の全体構成を示す説明斜視図。
【符号の説明】
1,50 …内視鏡
4 …接眼部
5 …カメラヘッド
5a …撮像装置
6 …マルチケーブル
7,60 …光源及びテレビカメラ装置
11 …第1のライトガイドファイバ
13 …第2のライトガイドファイバ
14,22 …ケーブル
18 …光源ランプ
23 …端子
24 …ガイド孔
25,42 …突型端子
26 …ガイドロッド
41 …円環状端子
52 …LED(発光ダイオード)
Claims (1)
- 細長な挿入部と、
前記挿入部の後部に設けた把持部を兼ねる操作部と、
前記操作部の後部側に設けた接眼部と、
前記挿入部に設けられた、照明光を導くライトガイドファイバと、
前記ライトガイドファイバに導かれた照明光によって照明された被写体像を前記挿入部の先端部側から前記接眼部側に導くイメージガイドファイバと、
前記接眼部に着脱自在な撮像装置を有するカメラヘッドと、
前記カメラヘッドの前記接続部への装着面において、半径方向に設けられた電源端子及び撮像信号用端子と、
前記接眼部の前記カメラヘッドが装着される面に設けられた、平面視した形状が円環状の電源端子及び撮像信号用端子と、
前記接眼部の前記電源端子及び前記撮像信号用端子に電気的に接続された撮像信号用ケーブル及び電源供給用のケーブルと、
を具備し、
前記接眼部に前記カメラヘッドが装着された際、前記カメラヘッドの前記電源端子及び前記撮像信号用端子と、前記接眼部の前記電源端子及び前記撮像信号用端子とは、電気的に接続された状態で、相対的に回動自在であることを特徴とする内視鏡。
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