JP4334846B2

JP4334846B2 - 立体内視鏡用撮像装置

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Publication number: JP4334846B2
Application number: JP2002305963A
Authority: JP
Inventors: 和夫萬壽
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2002-10-21
Filing date: 2002-10-21
Publication date: 2009-09-30
Anticipated expiration: 2022-10-21
Also published as: JP2004136033A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、視差のある２つの観察像で被写体を撮像する撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特許文献１に記載の立体内視鏡装置では内視鏡光学系に入射する位置から所定の距離に位置させた被写対象の表示画像が表示手段において互いにずれがなく観察ができるように調整する手段を備える。この調整手段は使用開始前に使用者が立体内視鏡先端に専用器具を装着して被写対象をカメラにより撮像し、左右それぞれの画像を取り込むことで、左右の観察像の表示位置ずれを検知し、必要に応じて表示位置を電気的に補正し、左右それぞれの画像がずれることがなく観察できるように調整する。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−５９１９６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術では使用開始前に立体内視鏡の先端に専用器具を装着し、それをカメラにより撮像し画像を取り込むことで左右の観察像の表示位置ずれを検知し、必要に応じて表示位置を電気的に補正するようにしているので、使用中に左右像の表示位置にずれが起き、使用者がこれに気付いた場合は、使用を中断して使用前に実施した補正を再度実施する必要があった。このため、立体内視鏡の使用時間の延長を来たしていた。また、使用者にとってはその調整作業が煩わしかった。
【０００５】
また、立体内視鏡の使用中にカメラヘッドなどの装置に外力が作用することで、立体内視鏡とカメラヘッドの取り付け部のずれやカメラヘッド内部に発生するわずかなゆがみによる表示位置のずれは外力が除去されると消失してしまうので、上述の方法では、その左右像の表示位置ずれの補正はできなかった。
【０００６】
さらに、気にならないほどのわずかな左右像の表示位置ずれが発生した場合にあっては、使用者は気付かずに使用を続けてしまうことが多い。この場合には使用者が疲労することによって初めて左右像の表示位置に気付くことになるので、使用者には負担が掛かってしまう。
【０００７】
本発明は上記課題に着目してなされたもので、その目的とするところは、比較的簡単な構成により、撮像素子を含む撮像光学系の左右像表示位置のずれを防止できる撮像装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、立体内視鏡と組み合わせて使用されるものであって上記立体内視鏡による被写体を視差のある２つの観察像として撮像する撮像素子を有した立体内視鏡用撮像装置において、外装部材と、上記外装部材に組み込まれ、上記撮像素子を含む撮像光学系を有した第１構成ユニットと、上記撮像素子を駆動する回路を有し、上記回路には上記外装部材から導出する信号ケーブルを接続した第２構成ユニットと、上記第１構成ユニットと上記第２構成ユニットとを弾性的に連結し、上記第２構成ユニットに上記第１構成ユニットを機械的に支持する弾性部材と、を具備し、上記弾性部材は、導電性をもつ材料で形成され、上記第１構成ユニットと上記第２構成ユニットとを電気的な導通を保つ状態で接続して、上記撮像素子から放出される電気的ノイズを遮るとともに、
上記第２構成ユニット側に一体的に支持され、かつ上記撮像素子に上記回路を接続するフレシキブル基板及び上記回路を囲む電気的ノイズ遮蔽カバーを備えたことを特徴とする。
請求項２の発明は、立体内視鏡と組み合わせて使用されるものであって上記立体内視鏡による被写体を視差のある２つの観察像として撮像する撮像素子を有した立体内視鏡用撮像装置において、外装部材と、上記外装部材に組み込まれ、上記撮像素子を含む撮像光学系を有した第１構成ユニットと、上記撮像素子を駆動する回路を有し、上記回路には上記外装部材から導出する信号ケーブルを接続した第２構成ユニットと、上記第１構成ユニットと上記第２構成ユニットとを弾性的に連結し、上記第２構成ユニットに上記第１構成ユニットを機械的に支持する弾性部材と、を具備し、上記弾性部材は、導電性をもつ材料で形成され、上記第１構成ユニットと上記第２構成ユニットとを電気的な導通を保つ状態で接続して、上記撮像素子から放出される電気的ノイズを遮るとともに、上記信号ケーブルのシールド網と電気的に接続し、更に、上記第２構成ユニット側に一体的に支持され、かつ上記撮像素子に上記回路を接続するフレシキブル基板及び上記回路を囲む電気的ノイズ遮蔽カバーを備えたことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１〜図８を参照して本発明の第１実施形態に係る立体内視鏡装置について説明する。図１は使用状態の立体内視鏡装置全体を示す説明図である。
【００１０】
同図１中の符号１は患者の体腔内を示し、同じく図１中の符号２は患者の体腔内１に差し込んだトロッカーを示す。トロッカー２の中には立体硬性内視鏡としてのスコープ３の硬性挿入部４が挿入され、スコープ３の挿入部４を患者の体腔内１まで誘導している。
【００１１】
上記スコープ３は左右それぞれ２本の光学系を内蔵し、この２本の光学系にて患者の体腔内１の状況を立体観察可能である。スコープ３の手元部（ヘッド）５にはライトガイドケーブル６が接続されている。このライトガイドケーブル６は患者の体腔内１を照明するための照明光を図示しない光源装置から受けて上記スコープ３内のライトガイド（図示せず）に伝え、挿入部４の先端に形成した照明窓（図示せず）から患者の体腔内１へ照明光を照射し、患者の体腔内１を照明するようになっている。
【００１２】
上記手元部５には滅菌アダプタ７が接続されており、滅菌アダプタ７の反対（基端）側端には立体内視鏡用撮像装置としてのカメラヘッド８が着脱自在に接続されている。カメラヘッド８には２本のカメラケーブル９が接続されている。
【００１３】
この滅菌アダプタ７からカメラヘッド８及びカメラケーブル９にわたり、これらの全体は１つの柔軟な滅菌ドレープ１１で覆われている。滅菌ドレープ１１は例えばナイロン等で作成した長い筒形状のものであり、滅菌ドレープ１１の先端開口縁部分を輪ゴム１２により上記滅菌アダプタ７の外周に締め付けて密に取り付けてある。ここで、上記カメラヘッド８は一般に滅菌しないものなので、滅菌ドレープ１１により、そのカメラヘッド８からカメラケーブル９まで覆うようにした。
【００１４】
図１に示すように上記スコープ３はスコープホルダー１５で保持される。ここでは図示しない手術台のサイドレール１６に図示しない固定機構により任意の位置にスコープホルダー１５を固定している。
【００１５】
上記スコープホルダー１５は第１アーム１７、第２アーム１８、及び３つのボールジョイント１９より三次元的に変形できる構成になっている。上記３つのボールジョイント１９には所定の摩擦力が付与されている。このため、ボールジョイント１９は、スコープ３、滅菌アダプタ７、カメラヘッド８の重量だけでは回動することがなく、第１アーム１７、第２アーム１８は静止した状態を維持し、一方、所定以上の外力を加えることにより適宜回動し、上記スコープ３の保持位置及び向きを自由に変更できるようになっている。
【００１６】
上記スコープホルダー１５の最先端にはスコープ取付部２０を設け、このスコープ取付部２０に対し図示しない固定機構により上記スコープホルダー取付部２１の部分を取り付けて上記スコープ３を支持している。
【００１７】
次に、図２〜図５を用いて、滅菌アダプタ７とカメラヘッド８の接続構造について説明する。図２において示すように、滅菌アダプタ７の後端部にはカメラヘッド挿入口２６が開口され、このカメラヘッド挿入口２６に対しカメラヘッド８の嵌合部２７が差し込み嵌合できるようになっている。カメラヘッド挿入口２６内には差し込まれたカメラヘッド８の最先端が突き当たるカメラヘッド突当面２８が形成されている。
【００１８】
また、上記カメラヘッド８の嵌合部２７における上下各面にはそれぞれカムピン３１が設けられている。カメラヘッド挿入口２６の内面上下各面には上記カメラヘッド８の嵌合部２７をカメラヘッド突当面２８に突き当たるまで差し込むとき、上記カムピン３１が入り込む逃げ溝３２を形成してある。また、図２及び図４に示すように、各逃げ溝３２内には固定用カム３３を配置し、この固定用カム３３は滅菌アダプタ７の外面に設けたカム回転操作レバー３４によって回動操作されるようになっている。
【００１９】
次に、図３及び図４を用いて、固定用カム３３を操作するカム回転操作レバー３４の周辺構造を説明する。図３はカムカバー３６を取り外した状態であり、図４は図３においてＡ−Ａ線で示した部分の縦断面図である。
【００２０】
滅菌アダプタ７の滅菌アダプタ本体３５の外面にはカムカバー３６を取り付け、このカムカバー３６内にスライダー３７を前後方向へ移動自在に設ける。図３に示すように、カムカバー３６内には上記スライダー３７の左右に位置した一対のスライダーガイド用突起４１と、上記スライダー３７の前方終端位置を規制する突起４２と、スライダー３７の後端左右それぞれの位置に配置した突起４３が配置され、これらの突起４１，４２，４３はいずれも上記滅菌アダプタ本体３５に一体に形成されている。
【００２１】
上記一対のスライダーガイド用突起４１の間に上記スライダー３７を嵌め込み、スライダー３７を矢印３８で示す方向へ移動を案内するようになっている。スライダー３７の前端には左右側方へ突き出したスライダーアーム３９を設け、このスライダーアーム３９の左右突出した部分と上記突起４３の間にはそれぞれ圧縮された状態で圧縮バネ４５を配置し、この圧縮バネ４５によって上記終端位置規制用突起４２に対してスライダー３７を押し付ける弾性力を与える。
【００２２】
また、図３及び図４に示すように、スライダー３７には固定用カム３３のカム軸４４を挿入する軸受け孔４６が形成されている。スライダー３７は軸受け孔４６にカム軸４４を差し込んで固定用カム３３を回転可能な状態で軸支する。カム軸４４は滅菌アダプタ本体３５からカムカバー３６まで突き抜け、この突き抜け端にはカム回転操作レバー３４が固定されている。また、カム軸４４の内端には上記固定用カム３３が一体に形成されている。
【００２３】
図４に示すように、滅菌アダプタ本体３５とカムカバー３６にはそれぞれ上記カム軸４４を通す長孔５１，５２が対応一致する位置で前後方向に長い同形状で形成されている。長孔５１，５２は前後方向に長いため、これに嵌合するカム軸４４はスライダー３７と共に前後方向へ移動できる。スライダー３７を圧縮バネ４５の弾性力に抗して図３に示した矢印３８の方向へスライドさせた場合、カム軸４４は長孔５１，５２内を前後方向へ移動し、固定用カム３３も一緒に矢印４８の方向へ移動するようになっている。
【００２４】
次に、図５を参照して上記固定用カム３３について具体的に説明する。図５は図４中に示した矢印４９の方向から上記固定用カム３３を見た状態である。上記固定用カム３３の回転中心Ｏはカム軸４４の回転中心、即ちスライダー３７に設けたカム軸用嵌合孔４６の中心である。固定用カム３３はそのカム軸４４の回転中心Ｏの周りに上記カムピン３１を接触させ、回転中心Ｏの方向に呼び込むための案内部分と最終的に係止する部分を有するカム面５６を内壁面としてカム部を形成しており、そのカム部の一部は切り欠かれ、この部分で上記カムピン３１を出入りさせるカム開口部５７を形成している。
【００２５】
そしてカムピン３１と固定用カム３３の回動位置との関係は次の通りである。すなわち、カメラヘッド挿入口２６にカメラヘッド８の嵌合部２７を差し込む場合は図３（Ａ）に示す状態、すなわち固定用カム３３のカム開口部５７にカムピン３１が臨む位置にある。この位置からカム回転操作レバー３４を回転し、固定用カム３３が回動し始めると、図３（Ｂ）に示すように、カムピン３１がカム面５６に摺動して固定用カム３３内を案内する状態になる。カム回転操作レバー３４をさらに回動すると、図３（Ｃ）に示す状態から図３（Ｄ）に示す状態まで固定用カム３３の回動が進み、最終的にはカムピン３１が固定用カム３３の係止する部分内に至り、カムピン３１を固定用カム３３に係止し、図１に示すように滅菌アダプタ７にカメラヘッド８を固定的に装着した状態にする。
【００２６】
尚、上述した、カムピン３１、逃げ溝３２、固定用カム３３、カム回転操作レバー３４、カムカバー３６は片側しか図示しなかったが、図示されていない反対側にも同一の構成で設けられている。また、滅菌アダプタ７とカメラヘッド８の接続構造について説明したが、スコープ側の接続構造についても同様の構成であってよい。
【００２７】
次に、図６〜図８を参照して、カメラヘッド８の内部構成について説明する。ここで、図６はカメラヘッド８の縦断面図であり、図７は図６におけるＢ−Ｂ線に沿う部分の横断面図であり、また、図８は図６で示したカメラヘッド８の内部を同図６矢印Ｃ方向から見た縦断面図である。
【００２８】
図６に示すように、カメラヘッド８のフロントカバー６０の内面には第１ベース６１が図示しないビスにより接合固定されている。この第１ベース６１には３本の柱６２が図７に示す位置に同一高さで立てられている。さらに、上記第１ベース６１には第１ガイド棒（軸）６３と第２ガイド棒（軸）６４が図７に示す位置で上記柱６２と同一高さで立てられている。
【００２９】
上記カメラヘッド８内には第２ベース６５が、上記柱６２、第１ガイド棒６３、及び第２ガイド棒６４により上記第１ベース６１の上方に離れて第１ベース６１と平行な状態に支持されている。上記カメラヘッド８内の略中央には送りネジ６６が配置され、送りネジ６６は第１ベース６１と第２ベース６５に対して中心線Ｌ回りに自転自在に軸支されている。
【００３０】
上記送りネジ６６の先端部には平歯車６７が図示しないセットビス等により固定されており、この平歯車６７は上記カメラヘッド８内の図示しないモーターの回転軸に取り付けてある平歯車（図示せず）と噛み合うようになっている。
【００３１】
さらに、カメラヘッド８内において、第１ベース６１と第２ベース６５の間にはレンズ座７１が配置され、レンズ座７１には送りネジ６６の中間部に形成した雄ネジ部６９と噛み合う雌ネジ部７２が形成されている。そして、送りネジ６６を回転することにより、レンズ座７１は上記中心線Ｌ方向へその回転方向により決まる向きに移動する。
【００３２】
上記レンズ座７１には図７に示すようにガイド孔７３を設けてあり、このガイド孔７３には第２ガイド棒６４を摺動可能に貫通する。これにより、レンズ座７１は送りネジ６６の回りに回転することがなく、上記中心線Ｌ方向へのみ移動するようになる。
【００３３】
さらに、移動するレンズ座７１を中心線Ｌ方向へ案内する手段として、第１ガイド棒６３に沿って転動する回転体を備えたベアリング手段が設けられている。すなわち、ベアリング手段は上記レンズ座７１に軸支した固定側のローラ（回転体）７６と、これと向き合う可動側のローラ（回転体）７７とを備える。図７に示すように固定側のローラ７６は上記レンズ座７１に設けた固定軸７８に枢着される。また、図８に示すように可動側のローラ７７はこれを枢着する外輪７９がバネ部材としての板バネ８１を介して上記レンズ座７１に弾性的に支持されている。板バネ８１はその中間部分を屈曲または湾曲して伸縮部８２を形成してなり、基準位置となる固定側のローラ７６に向けて弾性的に伸縮できるようになっている。
【００３４】
図８に示すように固定側のローラ７６と可動側のローラ７７の間には第１ガイド棒６３を挟み込み、各ローラ７６，７７はレンズ座７１の移動に伴って第１ガイド棒６３上を転動するようになっている。板バネ８１はその伸縮部８２の弾性力で上記可動側ローラ７７を第１ガイド棒６３に押し付けるが、固定側のローラ７６の位置が引き寄せられないので、その反作用で固定側のローラ７６に前進し、その結果、固定側のローラ７６と可動側ローラ７７の間で第１ガイド棒６３を弾性的に挟み込む。
【００３５】
ここで、固定側のローラ７６と可動側のローラ７７が接する第１ガイド棒６３の表面はいずれも平らな面にカットしたガイド面８３，８４となっており、上記ベアリング手段のローラ７６，７７はこのガイド面８３，８４に対して線接触するようになっている。
【００３６】
次に、図６を用い、カメラヘッド８において、スコープ３により取り込む視差のある左目用の観察像と右目用の観察像をそれぞれ撮像する立体撮像部の構成について説明する。スコープ３から取り込まれた視差のある左右それぞれの観察像を撮像するための手段は左右のものが基本的に同一構成のものである。
【００３７】
上記フロントカバー６０には左右の窓部８５が形成され、各窓部８５の開口にはカバーガラス８６が接着等により液密的に取り付けられている。第１ベース６１には各窓部８５にそれぞれ対向一致させた２つの開口部８７が設けられ、この開口部８７に通してカバーガラス８６を通過してきた観察光を取り込み、レンズ座７１の結像用レンズ群８８へ送るようになっている。左右の結像用レンズ群８８はいずれもレンズ座７１に固定的に保持され、そのレンズ座７１の移動と一緒に光軸Ｌ１，Ｌ２に沿って移動できるようになっている。
【００３８】
また、レンズ群８８を通して取り込む観察像を撮像する手段として固体撮像素子のＣＣＤ（図示せず）を備えた左右一対のＣＣＤ座８９が第２ベース６５に取り付けられている。第２ベース６５にはレンズ群８８からの観察光を通過させ、上記ＣＣＤ座８９に導くための左右一対の開口９１を形成している。ＣＣＤ座８９に設けた撮像素子であるＣＣＤはカバーガラス８６を通過してきた観察光の中心に一致するように上記第２ベース６５に対し配置して固定される。
【００３９】
上記ＣＣＤ座８９はフレキシブル基板９２によりカメラ回路ユニット９３に接続されている。このため、上記ＣＣＤ座８９とカメラ回路ユニット９３の相対的な動きが柔軟なフレキシブル基板９２の変形により遮断され、相互に伝わらない。なお、カメラ回路ユニット９３は上記撮像素子を駆動する回路を含む。
【００４０】
上記カメラ回路ユニット９３には上記ケーブル９が接続されている。ケーブル９は同軸線で構成されており、内蔵している素線群をＧＮＤ接地したシールド網で包み込むことで電気的ノイズを外界へ放出したり外界からの電気的ノイズの影響を受けたりしないように構成される。
【００４１】
上記カメラヘッド８の外装部材９５とカメラケーブル９の間にはカメラケーブル９に屈曲が加わったとき、カメラケーブル９を保護するための折止め部材９６と、外装部材９５と折止め部材９６の隙間を塞ぐための、ゴム硬度４０度ほどのシリコンゴムにより形成した隙間封止蓋９７が設けられている。このような構成によりカメラケーブル９に外力が加わった場合でもカメラケーブル９の折れを防ぎ、外装部材９５とカメラケーブル９の間の隙間を塞ぐようになっている。以上述べた構成は中心線Ｌの左右両方とも同様である。
【００４２】
図６に示すように、上記カメラケーブル９は上記外装部材９５内に配置した共通のケーブル座１０１に対し支持され、上記カメラケーブル９の両者はケーブル座１０１に対し一体的に固定されている。ケーブル座１０１には図示しないビスにより左右のカメラ回路ユニット９３が支持されている。ケーブル座１０１には固定用孔９９を設け、この固定用孔９９に、上記カメラケーブル９を接続するカメラ回路ユニット９３の接続部９８を嵌め込み、その接続部９８を固定するようになっている。
【００４３】
上記ケーブル座１０１は前述のカメラケーブル９内のシールド網と電気的に導通するように接続した構成になっている。このケーブル座１０１には導電性を持つ材料で筒状に形成した電気的ノイズ遮蔽用カバー部材としてのＥＭＣカバー１０２が接続されている。ＥＭＣカバー１０２は導電性のケーブル座１０１に対し十分な接触面積を確保して電気的に導通するように接続される。このＥＭＣカバー１０２はケーブル座１０１の端面から上記ＣＣＤ座８９まで、上記ＣＣＤ座８９とフレキシブル基板９２とカメラ回路ユニット９３の部分を覆うことで、撮像素子であるＣＣＤ等から発生する電気的ノイズが外界へ漏れないようにしている。
【００４４】
また、図６に示すように、ＥＭＣカバー１０２はケーブル座１０１に対し、その一端が固定されている。ＥＭＣカバー１０２の他端は第２ベース６５に触れないように近接して僅かな隙間を空けて配置されている。
【００４５】
図６及び図８に示すように、ケーブル座１０１には導電性を持つ材料で形成した板バネ１０３の一端が図示しないビスで固定され、板バネ１０３の他端は第２ベース６５に図示しないビスで固定されている。ケーブル座１０１はケーブル９、カメラ回路ユニット９３及びＥＭＣカバー１０２を支持し、ケーブル座１０１は板バネ１０３のみで第２ベース６５に連結されている。上記撮像素子のＣＣＤを含む撮像部や結像用レンズ群８８等を含む撮像光学系の構成部ユニットに対し、上記撮像素子を駆動するカメラ回路ユニット９３を含む構成部ユニット側が弾性部材としての板バネ１０３で連結される。このため、ケーブル９に外力が作用しても第２ベース６５にはその外力が伝達することがない。
【００４６】
ここで、板バネ１０３はケーブル座１０１と第２ベース６５へは電気的な導通を保った状態で固定されており、このため、撮像素子であるＣＣＤ前面から外界に放出される電気的ノイズを遮ることができる。
【００４７】
以下、本実施形態の作用について述べる。まず、カメラヘッド８と滅菌アダプタ７を接続する場合について述べる。図２に示すカメラヘッド８における嵌合部２７の部分を滅菌アダプタ７のカメラヘッド挿入口２６内に差し込み、カメラヘッド突当面２８に突き当たるまでカメラヘッド８を挿入する。このとき、固定用カム３３のカム開口部５７にカムピン３１が臨む図５（Ａ）に示す位置関係にある。
【００４８】
次に、カム回転操作レバー３４を回転し始めると、図５（Ｂ）に示した固定用カム３３も回転中心Ｏを中心として同図５（Ｂ）中矢印１１０で示す方向に回転を始める。回転中心Ｏとカムピン３１の中心はずれている上にカムピン３１は移動しないので、カムピン３１にカム面５６が接触する。
【００４９】
さらに同図５（Ｂ）の同じ矢印１１０方向に回転を続けると、図５（Ｃ）のような状態となる。この場合、図３に示したスライダー３７は圧縮バネ４５の弾性力に抗して矢印３８で示す方向に変位している。つまり、固定用カム３３も同様に変位しており、その結果、カメラヘッド８は滅菌アダプタ７のカメラヘッド突当面２８に圧縮バネ４５の弾性力で押し付けた状態となる。さらに矢印１１０で示す方向に回転を続けると、図５（Ｄ）の状態となり、カムピン３１は圧縮バネ４５の弾性力を受けた状態で安定的に係合する。
【００５０】
この係合状態においてはカムピン３１がカムの頂点に位置しているので、カム回転操作レバー３４を圧縮バネ４５の弾性力に抗して回転させた場合以外はカムピン３１にかかる圧縮バネ４５の弾性力は解除されない。また、カムピン３１が位置しているカムの頂点はカム開口部５７と１８０度反対側にあるので、カム回転操作レバー３４を回転操作しないときにカメラヘッド８が滅菌アダプタ７から外れてしまうことはない。
【００５１】
尚、スコープ３と滅菌アダプタ７の接続についても上述のカメラヘッド８の取り付けと全く同一なものであるため、その説明は省略する。
【００５２】
次にスコープ３による観察像を撮像する作用について述べる。スコープ３により取り込まれた患者の体腔内１の左目、右目に相当する観察像は滅菌アダプタ７を通過し、カメラヘッド８内の左右のＣＣＤ座８９まで到達し、そのＣＣＤにより、それぞれ撮像される。撮像された像はフレキシブル基板９２、カメラ回路ユニット９３を通じてケーブル９により図示しないカメラコントロールユニットに伝送される。そして、被写体を視差のある２つの観察像として表示し、立体的に観察する。
【００５３】
一方、上記スコープ３により取り込んだ観察像のピントが合っていない場合には図示しないモーターを図示しないスイッチにより動作させる。この場合、モーターの駆動力は平歯車６７に伝達され、送りネジ６６を回転させる。送りネジ６６がねじ込まれたレンズ座７１はベアリングのローラ７６，７７を介してガイド棒６３により回転が防止され、また、第２ガイド棒６４によっても回転が防止される。このため、レンズ群８８は回転することなく光軸Ｌ方向へのみ移動する。所望のピント位置になるように図示しないモーターを駆動させることで、ピント調節を実行することができる。
【００５４】
ここで、第１ガイド棒６３のガイド面８３，８４にはベアリングのローラ７６，７７が接している。可動側ローラ７７は板バネ８１の弾性力により付勢され、固定側のローラ７６に近接する向きに付勢されているので、ローラ７６，７７が第１ガイド棒６３を弾性的に挟み込み、ローラ７６，７７はガイド面８３，８４に両側から押し当るため、固定側のローラ７６を基準としてローラ７６，７７が板バネ８１の弾性力により第１ガイド棒６３に対しガタ無く常に線接触することができる。したがって、第２ガイド棒６４とレンズ座７１のガイド孔７３の単なる嵌合により、その間に存在するわずかな嵌合ガタ分によるレンズ座７１の図７中の矢印１１５で示す方向の回転する動きは規制され、発生しない。このため、いかなるピント位置においてもレンズ位置は光軸Ｌに対して適切な位置から変位することはない。
【００５５】
次に、観察途中で患者の体腔内１の観察部位を変更する必要が発生した場合の作用について述べる。観察視野を移動させるにはスコープ３を支持しているスコープホルダー１５のスコープ取付部２０付近を観察者が把持して所望の観察位置となるようスコープ３を移動させる。このとき、各ボールジョイント１９の摩擦力よりも大きな力を加えることで、スコープホルダー１５の第１アーム１７、第２アーム１８を移動させることになる。
【００５６】
一方、カメラヘッド８のケーブル９にはカメラヘッド８の移動に伴って発生するテンションや滅菌ドレープ１１のテンション等が作用する。この場合、カメラヘッド８の外装部材９５に対して折れ止め部材９６の部分で動いてしまう場合がある。そのときは、ケーブル座１０１、ＥＭＣカバー１０２、カメラ回路ユニット９３も、外装部材９５に対して変位する。しかし、これらは弾性部材としての板バネ１０３により第２ベース６５に支持されているので、第２ベース６５からＣＣＤ座８９及びレンズ座７１には動きが伝わらない。つまり、なんらかの外力がケーブル９に作用しても撮像系側の部品には変位が発生しないので、レンズ位置やＣＣＤ位置は光軸Ｌに対して適切な位置を維持する。
【００５７】
以上説明した如く、本実施形態では圧縮バネ４５の弾性力が作用している固定用カム３３によりカメラヘッド８を滅菌アダプタ７に引き込んで接続するので、滅菌アダプタ７とカメラヘッド８の間のガタが発生しない。また、滅菌アダプタ７とカメラヘッド８を接続した状態では固定用カム３３の頂点で、カメラヘッド８側のカムピン３１が押さえ込まれているので、カム回転操作レバー３４を操作してカムピン３１に作用する弾性力を解除しない限り、滅菌アダプタ７からカメラヘッド８が外れてしまうことがない。
【００５８】
また、左右のレンズ群８８を支持しているレンズ座７１と第２ガイド棒６４の間に存在する嵌合ガタ分に対するレンズ座７１の第１ガイド棒６３回りの回転発生を、上記第１ガイド棒６３に対してベアリング手段の回転体を線接触させることで嵌合ガタ付き分を除去し、レンズ群８８と撮像素子であるＣＣＤとの間の位置がずれることを防止する。また、このガタ付き防止手段はガイド棒を利用できるのでその複雑にすることなく構成できる。
【００５９】
特に、カメラヘッド８のケーブル９に外力が作用した場合でも、弾性部材としての板バネ１０３によってカメラヘッド８の内部の撮像素子や撮像光学系を含む構成ユニットにその力が伝達することを防止する構成としたので、安価で簡単な構成により適切な立体観察像を撮像できる。
【００６０】
（第２実施形態）
図９を用いて本発明の第２実施形態に係る立体内視鏡装置を説明する。前述した第１実施形態と同じ内容については同一番号を付与し、その詳細な説明を省略する。
【００６１】
前述した第１実施形態ではケーブル座が１つの部材であり、左右のカメラケーブル９の両方を支持する形式のものであったが、本実施形態では左右別々のケーブル座１２１を用意した。
【００６２】
各ケーブル座１２１は導電材料で円盤形状に形成されていて、図示しないビス等により左右のカメラ回路ユニット９３をそれぞれ別々のケーブル座１２１に支持するようになっている。ケーブル座１２１は第１実施形態で述べたと同様にケーブル９内のシールド網と電気的に導通接続するように構成されている。
【００６３】
また、第１実施形態で述べた筒状のＥＭＣカバーの代わりにコイルバネ１２２が配置されている。このコイルバネ１２２は撮像素子を含む撮像光学系を含む構成ユニットと、上記撮像素子を駆動する回路の構成ユニットとの間を連結する弾性部材であって、このコイルバネ１２２は図示しない固定具によりケーブル座１２１と第２ベース６５に対し各端がそれぞれ固定されている。コイルバネ１２２の全外周にはコイルバネ１２２の全周を囲むように導電テープ１２３を貼り付けてある。これにより、導電テープ１２３を周囲に貼り付けてなるコイルバネ１２２がＥＭＣカバーを兼ねるようになる。
【００６４】
また、図９に示すように、上記導電テープ１２３の一端はケーブル座１２１の側面まで全周に貼り付き、この導電テープ１２３を前述のシールド網と同電位となるように接続している。これによって、コイルバネ１２２と導電テープ１２３により撮像素子であるＣＣＤから発生する電気的ノイズを外界へ放出しないように遮蔽する手段を構成する。
【００６５】
本実施形態では前述した第１実施形態と同様にケーブル９に外力が作用した場合、コイルバネ１２２が撓み叉は伸び縮むことでその外力を吸収する弾性部材を構成する。したがって、カメラヘッド８のケーブル９に外力が作用した場合でも、弾性部材としてのコイルバネ１２２によってカメラヘッド８の内部の撮像素子や撮像光学系を含む構成ユニットにその力が伝達しない。
【００６６】
また、導電テープ１２３は薄く柔らかいので、任意の場所で自由に変形が可能であり、コイルバネ１２２と一緒に変位することになる。よって、第２ベース６５、ＣＣＤ座８９、レンズ座７１まで変位させることがない。つまり、なんらかの外力がケーブル９に作用しても撮像系まで変位させないので、レンズ位置やＣＣＤ位置は光軸に対して適切な位置に維持される。また、上記導電テープ１２３もコイルバネ１２２と同一な変位をするので、左右のケーブル９に別々の方向に外力が作用した状況下でも確実にＣＣＤの周囲を囲み、ＣＣＤから発生する電気的ノイズが外界に放射することを防ぐ。
【００６７】
（第３実施形態）
図１０を用いて本発明の第３実施形態に係る立体内視鏡装置を説明する。前述した第１実施形態と同じ内容については同一番号を付与し、その詳細な説明を省略する。
【００６８】
本実施形態のカメラケーブル９は支持台１３１によって支持される。この支持台１３１は導電性を持った材質の板部材によって形成してなり、この支持台１３１の下端部分を第２ベース６５に対し図示しないビスにより固定する。支持台１３１の上端部にはカメラ回路ユニット９３に導電性の材料で形成したネジ部１３２を緩く嵌め込む孔１３３が形成されている。この孔１３３の径はネジ部１３２の外径よりも大きい。このため、ネジ部１３２は孔１３３内で動くことができ、また、カメラ回路ユニット９３は移動できるように支持台１３１に係着されている。
【００６９】
上記カメラ回路ユニット９３からＣＣＤ座８９まではＥＭＣカバー１３４によって覆われており、このＥＭＣカバー１３４は前述した第１実施形態及び第２実施形態で述べたと同様にカメラケーブル９のシールド網と導電状態を維持した状態に接続されている。本実施形態ではＥＭＣカバー１３４はカメラ回路ユニット９３に固定されている。
【００７０】
また、支持台１３１の孔１３３に嵌め込んだカメラ回路ユニット９３のネジ部１３２にはワッシャー１３５が装着されている。ワッシャー１３５は弾性と導電性を有した材質で波状に作製されたものであって、撮像素子を含む撮像光学系を含む構成ユニット部側と、上記撮像素子を駆動する回路の構成ユニット部側との間を弾性的に連結する部材である。そして、ネジ部１３２には導電材料で形成されたナット１３６をねじ込み、そのナット１３６により弾性域の範囲で支持台１３１との間でワッシャー１３５を圧縮するように取り付けてある。
【００７１】
一方、カメラ回路ユニット９３とこれに固定されているＥＭＣカバー１３４は第１及び第２実施形態で述べたと同様にシールド網と導電状態を維持した状態で上記支持台１３１に対して移動できるようになっている。これにより、ある程度以上の力がケーブル９に作用すると、カメラ回路ユニット９３と、これに固定されているＥＭＣカバー１３４は第１実施形態及び第２実施形態で述べた如く、シールド網と導電状態を維持した状態で支持台１３１に対して移動できる。このとき、支持台１３１も導電材料で形成しているため、第２ベース６５も同電位の状態となり、ＣＣＤが発生する電気的ノイズを外界に放出することを遮る作用を持つ。
【００７２】
本実施形態によれば、前述した実施形態と同様にケーブル９に外力が作用した場合、カメラ回路ユニット９３と、これに固定されているＥＭＣカバー１３４は支持台１３１に対して弾性的に接触しているワッシャー１３５を介して、支持台１３１に支持されているので、ケーブル９に外力が作用しても第２ベース６５、ＣＣＤ座８９、レンズ座７１には伝わらない。つまり、なんらかの外力がケーブル９に作用しても撮像系には変位が発生しないので、レンズ位置やＣＣＤ位置は光軸に対して適切な位置からずれることはない。
【００７３】
また、組み立てる場合には支持台１３１にカメラ回路ユニット９３、ＥＭＣカバー１３４、ワッシャー１３５、ナット１３６を組み付けた後に左右一つづつ光学系に組み付けることができるので作業性が良い。
【００７４】
なお、上述した実施形態の記載によれば、以下の事項及び各事項の任意の組み合わせの事項も得られる。
＜付記＞
１．被写体を視差のある２つの観察像として撮像装置に伝達する立体内視鏡と組み合わせて使用する立体内視鏡用撮像装置において、
上記撮像素子を含む撮像光学系を含む構成ユニットと、上記撮像素子を駆動する回路の構成ユニットとの間を弾性部材で連結したことを特徴とする立体内視鏡用撮像装置。
２．上記弾性部材は導電性を有する材料で形成されており、上記撮像素子と、この撮像素子を駆動する回路部分を覆うように導電性を持つ材料で形成したカバー部材に導通した状態で接続したことを特徴とする第１項に記載の立体内視鏡用撮像装置。
３．上記カバー部材の表面に粘着性を有する部材を付けたことを特徴とする第２項に記載の立体内視鏡用撮像装置。
４．２つの観察像をそれぞれ撮像する２つの撮像素子をそれぞれ含む２つの撮像光学系ユニットと、上記２つの撮像素子をそれぞれ駆動する２つの回路を含むユニットとの間を１つの弾性部材で支持したことを特徴とする第１項に記載の撮像装置。
５．上記弾性部材は板バネを含むことを特徴とする第１〜４項に記載の撮像装置。
６．上記弾性部材はコイルバネを含むことを特徴とする第１〜４項に記載の撮像装置。
７．上記弾性部材は弾性ワッシャーを含むことを特徴とする第１〜４項に記載の撮像装置。
【００７５】
【発明の効果】
前述したように本発明の立体内視鏡装置によれば、使用中にカメラヘッドなどに外力が作用することで、カメラヘッド内部にゆがみが発生することはないので、左右観察像の表示位置がずれることはない。従って、使用者は立体内視鏡装置を用いた立体観察によって従来引き起こされていた疲労を一切感じることなく使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る立体内視鏡装置の使用状態での説明図。
【図２】本発明の第１実施形態に係る立体内視鏡装置の滅菌アダプタとカメラヘッドを示す斜視図。
【図３】上記カムカバーを取り外したカム機構付近の構成の説明図。
【図４】図３においてＡ−Ａ線で示した部分の縦断面図。
【図５】上記滅菌アダプタの固定用カムの動作説明図。
【図６】上記カメラヘッドの縦断面図。
【図７】図６においてＢ−Ｂ線で示した部分の横断面図。
【図８】上記カメラヘッドの縦断面図。
【図９】本発明の第２実施形態に係る立体内視鏡装置のカメラヘッドの縦断面図。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る立体内視鏡装置のカメラヘッドの縦断面図。
【符号の説明】
３…スコープ
４…挿入部
５…手元部
６…ライトガイドケーブル
７…滅菌アダプタ
８…カメラヘッド
９…カメラケーブル
２６…カメラヘッド挿入口
６３…ガイド棒６３
７６…ローラ
７７…ローラ
７８…固定軸
７９…外輪
８１…板バネ
８２…伸縮部
８３…ガイド面
８４…ガイド面

Claims

立体内視鏡と組み合わせて使用されるものであって上記立体内視鏡による被写体を視差のある２つの観察像として撮像する撮像素子を有した立体内視鏡用撮像装置において、
外装部材と、
上記外装部材に組み込まれ、上記撮像素子を含む撮像光学系を有した第１構成ユニットと、
上記撮像素子を駆動する回路を有し、上記回路には上記外装部材から導出する信号ケーブルを接続した第２構成ユニットと、
上記第１構成ユニットと上記第２構成ユニットとを弾性的に連結し、上記第２構成ユニットに上記第１構成ユニットを機械的に支持する弾性部材と、
を具備し、
上記弾性部材は、導電性をもつ材料で形成され、上記第１構成ユニットと上記第２構成ユニットとを電気的な導通を保つ状態で接続して、上記撮像素子から放出される電気的ノイズを遮るとともに、
上記第２構成ユニット側に一体的に支持され、かつ上記撮像素子に上記回路を接続するフレシキブル基板及び上記回路を囲む電気的ノイズ遮蔽カバーを備えたことを特徴とする立体内視鏡用撮像装置。
立体内視鏡と組み合わせて使用されるものであって上記立体内視鏡による被写体を視差のある２つの観察像として撮像する撮像素子を有した立体内視鏡用撮像装置において、
外装部材と、
上記外装部材に組み込まれ、上記撮像素子を含む撮像光学系を有した第１構成ユニットと、
上記撮像素子を駆動する回路を有し、上記回路には上記外装部材から導出する信号ケーブルを接続した第２構成ユニットと、
上記第１構成ユニットと上記第２構成ユニットとを弾性的に連結し、上記第２構成ユニットに上記第１構成ユニットを機械的に支持する弾性部材と、
を具備し、
上記弾性部材は、導電性をもつ材料で形成され、上記第１構成ユニットと上記第２構成ユニットとを電気的な導通を保つ状態で接続して、上記撮像素子から放出される電気的ノイズを遮るとともに、上記信号ケーブルのシールド網と電気的に接続し、
更に、上記第２構成ユニット側に一体的に支持され、かつ上記撮像素子に上記回路を接続するフレシキブル基板及び上記回路を囲む電気的ノイズ遮蔽カバーを備えたことを特徴とする立体内視鏡用撮像装置。