JP4370201B2 - 内視鏡 - Google Patents

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Description

本発明は、体腔内などに挿入され、内視鏡検査等を行う内視鏡に関する。
従来より、内視鏡装置は医療分野等において広く用いられている。特に、医療分野における内視鏡装置は、術者が被検体である生体内の検査、観察等の処置を行うという用途において主に用いられている。
生体内の検査、観察等の処置を行うために用いられる内視鏡としては、例えば、特開2000−157486号公報によって開示されている内視鏡がある。この提案による内視鏡は、主に、挿入部と、操作部とからなり、それぞれが一体に構成されている。
このような内視鏡は、患者に対して最適な検査が行えるように、挿入部の形状や仕様、例えば挿入部の硬さや径、鉗子チャンネル数や撮像素子の解像度などが異なった複数の種類のものがある。このため、術者は、検査毎に前記複数の種類の内視鏡から、検査する患者に対して最適な仕様の挿入部を有する内視鏡を選択して用いるようにしている。
特開2000−157486号公報
しかしながら、前記特開2000−157486号公報の従来例では、操作部と挿入部が一体に構成されているため、所望の仕様の挿入部を有する内視鏡を全て揃えておく必要があり、このため、設備の量や管理の煩雑さが増大してしまい、その結果、検査コストに影響を及ぼしてしまうといった問題点があった。
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、挿入部と操作部とを着脱自在にして挿入部を交換可能とすることで、操作部の共通化を図り検査コストを低減することができる内視鏡を提供することを目的としている。
本発明における内視鏡は、操作部と、挿入部とを有する内視鏡において、前記操作部と前記挿入部との着脱が可能であり、前記操作部と前記挿入部との間で無接点にて信号を送受信する送受信手段と、前記挿入部に設けられ、先端部に設けられた撮像素子に適合した駆動制御手段と、前記操作部に設けられ、前記送受信手段により受信した前記駆動制御手段からの信号に基づき前記駆動制御手段を制御する制御手段と、を具備したことを特徴とするもの。
本発明の内視鏡は、挿入部と操作部とを着脱自在にして挿入部を交換可能とすることで、操作部の共通化を図り検査コストを低減することができるといった利点がある。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図1乃至図10は本発明の第1実施例に係り、図1は第1実施例に係る内視鏡の構成を示す構成図、図2(A)は図1に示す操作部の断面図、図2(B)は図2(A)の操作部の接続側の側面図、図3(A)は図1に示す挿入部の断面図、図3(B)は図3(A)の接続側の側面図、図4は図1の内視鏡全体の電気的な構成を示すブロック図、図5は図4の挿入部に設けられた撮像ユニットの内部構成を示すブロック図、図6は図4の挿入部に設けられた照明ユニットの内部構成を示すブロック図、図7は図4の挿入部に設けられたセンシングユニットの内部構成を示すブロック図、図8は図4の挿入部に設けられたモーション制御ユニットの内部構成を示すブロック図、図9は図4の挿入部に設けられた電源発生部の内部構成を示すブロック図、図10は第1実施例に係る内視鏡の第1変形例を説明するための構成図である。
図1に示すように、本実施例の内視鏡1は、操作部2と、挿入部3と、チューブユニット4からなる。前記操作部2は下部にコネクタ部2Aを有し、このコネクタ部2Aには、図2(A)に示すようにボールプランジャー2aが前記コネクタ部2Aの内周面上に設けられている。
また、前記挿入部3の外周面には、図3(A)に示すように周溝3aが設けられている。前記ボールプランジャー2aと前記周溝3aとは、互いが互いに対して勘合できる構造となっている。したがって、この構造により、前記操作部2と前記挿入部3とは着脱自在且つ回動自在な構成となっている。
前記挿入部3のコネクタ部3Bには、前記チューブユニット4のコネクタ部4Aが着脱自在に接続されている。このチューブユニット4の内部には、駆動用電源を挿入部3及び操作部2に供給するための電源線5cと、撮像素子制御信号や駆動系制御信号等の信号の伝送を行う信号線5dと、送気、送水等の各種管路5eとが設けられている。
また、前記チューブユニット4の先端部にはスコープコネクタ5が設けられ、このスコープコネクタ5には、前記電源線5aと電気的に接続された電源用端子5aと前記信号線5dに電気的に接続された信号用端子5bとが設けられている。
前記スコープコネクタ5は、図示しない光源装置に接続されるようになっている。図示しない光源装置は、接続された前記スコープコネクタ5の前記電源用端子5aを介して駆動用電源を供給するとともに、前記信号用端子5bを介して撮像素子制御信号や駆動系制御信号等の信号の送受を行うようになっている。
前記操作部2は本体部2Bを有し、この本体部2Bの一部には突出してなるフックを備えた把持部2Cが設けられている。また、前記本体部2Bの前記把持部2C近傍の外表面上には、トラックボール6と、スコープスイッチ類7とが設けられている。
前記トラックボール6は、球状に形成され、術者により回動もしくは押圧されることにより、設定変更等の各種操作等を行うことができるようになっている。前記スコープスイッチ類7は、例えば第1スコープスイッチ7a、第2スコープスイッチ7b、第3スコープスイッチ7cとを有している。これら第1〜第3スコープスイッチ7a〜7cは、術者により押圧等が行われることにより、送気、送水等の各種操作を行うことができるようになっている。
また、前記操作部2は、図1及び図2(A)に示すように、制御回路8と、送受信・制御回路9(9A、9B)と、周波数変調/電源発生部10と、送受信アンテナ11と、送受信コイル12(12a〜12c)と、センサ6a、6bとを内部に有している。
前記挿入部3は、図1に示すように、先端部側から順に湾曲部18、可撓管部19を有している。
また、前記挿入部3は、図1及び図3(A)に示すように、複数の管路を有する各種管路3bと、送受信コイル13(13a〜13c)と、送受信・制御回路14(14A、14B)と、各種信号線14a〜14cと、周波数変調/電源発生部15と、送受信コイル16a、17aと、アングル用部材18Aと、撮像素子20と、照明素子21と、漏水検知口金20とを内部に有している。
なお、前記撮像素子20は、例えば電荷撮像素子であるCCDやCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)を用いている。また、前記照明素子21は、例えばLED等を用いている。
前記各種管路3bは、挿入部3にチューブユニット4が接続された際に、前記チューブユニット4の内部に設けられた各種管路5eと接続部3Cを介して連通する構造となっており、この構造により、被検体内部に対して送気、送水等を行うことができるようになっている。
前記操作部2において、前記制御回路8は、図2(A)に示すように、前記トラックボール6に接続されているセンサ6a、6bと、スコープスイッチ類7とから、術者が行った操作の内容を信号として受信し、この信号の状態に基づき、各部に所定の制御信号を送信する。この制御回路8は、前記送受信アンテナ11と接続されており、この送受信アンテナ11を介して、この内視鏡1の各種制御を行う内視鏡システム制御装置(図示せず)に対し、所定の制御信号の送受信を行う。
また、前記制御回路8は、送受信・制御回路9(9A、9B)に接続されている。前記制御回路8は、操作部2に挿入部3が接続された際に、前記送受信・制御回路9(9A、9B)を介し、所定の制御信号を前記送受信コイル12に供給して、挿入部3に設けられた送受信コイル13に対して送信する。
また、前記制御回路8は、操作部2に挿入部3が接続された際に、前記挿入部3に設けられた送受信コイル13から送信される、後述する電力信号、状態信号、撮像信号(画像信号)及び制御信号を含む合成信号を、送受信コイル12、送受信・制御回路9(9A、9B)を介して受信する。
そして、前記制御回路8は、受信した前記合成信号を周波数変調/電源発生部10に供給する。この周波数変調/電源発生部10は、前記合成信号から周波数分離処理してもとの電力信号、状態信号、撮像信号及び制御信号を得、電力信号を後述する電源発生部40に供給する。また、前記制御回路8は、状態信号を後述する状態信号復調部39に供給し、前記撮像信号及び制御信号を後述する無線データ通信部43に供給する。この無線データ通信部43は、前記送受信アンテナ11を介して図示しない内視鏡システム制御装置に対して前記撮像信号及び前記制御信号の送信を行う。
前記送受信コイル12は、図2(B)に示すように、3つの送受信コイル12a〜12cを有し、且つ断面形状が円形に構成されているため、操作部2に挿入部3が接続された際に、磁気誘導により、同様の構成を有する送受信コイル13(13a〜13c)(図3(B)参照)と、無接点にて各種信号の送受信ができるようになっている。この各種信号の伝送周波数は、混信し難くするためにそれぞれ異なるようにしておいても良い。
なお、本実施例では、前記3つの送受信コイル12a〜12c及び3つの送受信コイル13a〜13cの内、例えば前記送受信コイル12a、13aについては制御信号等の信号伝送に割り当てている。また、回転軸近傍であるため信号伝送に影響が少ない前記送受信コイル12c、13cについては撮像信号等の信号伝送に割り当て、前記送受信コイル12B、13Bについては、電力信号や状態信号を含む合成信号の信号伝送に割り当てている。勿論、これに限定されることなく、適宜変更して設定しても良い。
また、後述するチューブユニット4に設けられた送受信コイル16b、17bも、前記操作部2に設けられた送受信コイル12と同様に断面形状が円形に構成されているため、挿入部3にチューブユニット4が接続された際に、磁気誘導により、挿入部3に設けられた送受信コイル16a、17aと、無接点にて後述する電力信号などの各種信号の送受信ができるようになっている。
本実施例では、操作部2及び挿入部3に設けられた各部の駆動に必要な電力は、前記チューブユニット4が前記挿入部3に接続されることにより、前記挿入部3及び前記操作部2に供給されるようになっている。
すなわち、図示しない光源装置からの電力(電力信号)は、スコープコネクタ5の電源用端子5a、チューブユニット4の電源線5cを介して前記送受信コイル16bに供給される。この送受信コイル16bは、磁気誘導により、電力信号を前記挿入部3の送受信コイル16aに無接点に送信する。この送受信コイル16aは、前記電力信号を、磁気誘導により、無接点にして受信するようになっている。
前記挿入部3において、前記周波数変調/電源発生部15は、送受信コイル16aに接続されている。前記周波数変調/電源発生部15は、挿入部3にチューブユニット4が接続された際に、前記送受信コイル16aを介して前記電力信号を受信し、受信した電力信号を後述する電源発生部24に供給する。また、前記周波数変調/電源発生部15は、前記電力信号を周波数変調して前記送受信・制御回路14Aに供給する。
前記送受信/制御回路14Aは、前記周波数変調された電力信号を操作部2に送信する、状態信号、撮像信号及び制御信号に合成して合成信号を得、この合成信号を前記送受信コイル13(13a〜13c)を介して、操作部2の送受信コイル12(12a〜12c)に送信する。また、送受信/前記制御回路14Aは、挿入部3に操作部2が接続された際に、前記操作部2の送受信コイル12(12a〜12c)から送信される、制御信号等の所定信号を、送受信コイル13(13a〜13c)を介して受信し、各部に対する所定の駆動信号を、アングル用部材18A、撮像素子20及び照明素子21等に供給する。
また、前記送受信・制御回路14Bは、前記送受信コイル17aに接続されている。前記送受信・制御回路14Bは、挿入部3にチューブユニット4が接続された際に前記周波数変調/電源発生部15からの撮像信号を前記受信コイル17aに供給して、チューブユニット4の送受信コイル17bに対して送信する。
前記漏水検知用口金22は、各種管路3bの近傍に設けられており、各種管路3bいずれかにおいて漏水が発生したことを検知できる構造を有している。
次に、本実施例の内視鏡1の操作部2、挿入部3及びチューブユニット4の内部構造について、図4を参照しながら説明する。
まず、前記操作部2の内部構成について説明する。
図4に示すように、前記操作部2の内部に設けられた制御回路8は、トラックボール変移検出部35と、スイッチ状態変化検出部36と、状態管理部37と、状態保持メモリ41と、無線データ通信部43とを有している。
前記トラックボール変移検出部35は、内部にセンサ6a、6bを有し、このセンサ6a、6bを介してトラックボール6が術者により回動されたことを検知した後、状態管理部37に対し、検知内容を所定の信号として供給する。
前記スイッチ状態変化検出部36は、トラックボール6が術者により押圧されたこと及びスコープスイッチ7が押圧等されたことを検知した後、前記状態管理部37に対し、検知内容を所定の信号として供給する。
前記状態保持メモリ41は、例えば、不揮発性であって且つ書き換えが可能な記録手段として構成され、内視鏡1の機種情報、個体別情報等が記録されている。
前記状態管理部37は、図示しないCPU(中央演算装置)等を有し、前記操作部2及び前記挿入部3の各部の制御等を行う。
前記状態管理部37は、前記トラックボール変移検出部35及び前記スイッチ状態変化検出部36から送信された所定の信号の状態に基づき、無線データ通信部43および制御信号周波数変調部42に対し、所定の制御等を行うための信号を供給する。
また、前記状態管理部37は、撮像素子20を有する撮像ユニット31が撮影した被検体内部の撮像信号を、周波数分離部38、状態信号復調部39とを介して受信する。
さらに、前記状態管理部37は、前記挿入部3に設けられた、センシングユニット33及びモーション制御ユニット34の状態を、状態信号として受信する。そして、前記状態管理部37は、この信号の状態と、状態保持メモリ41に格納された情報の内容とに基づき、無線データ通信部43及び制御信号周波数変調部42に対し、所定の制御等を行うための信号を送信する。また、無線データ通信部43は、前記状態管理部37から受信した所定の制御信号を、アンテナ11に対して送信する。
前記周波数変調/電源発生部10を構成する周波数分離部38は、前記送受信コイル12により受信した合成信号から周波数分離処理してもとの電力信号、状態信号、撮像信号及び制御信号を得、電力信号を電源発生部40に供給し、状態信号、撮像信号及び制御信号を状態信号復調部39に供給する。
前記送受信・制御回路9を構成する状態信号復調部39は、受信した所定の状態信号の復調を行い、状態管理部37に対し、復調後の状態信号を供給する。また、前記状態信号復調部39は、前記合成信号に撮像信号及び制御信号が含まれる場合には、所定の撮像信号の復調及び所定の制御信号の復調を行い、復調後の撮像信号及び復調後の制御信号を状態管理部37に供給する。
前記電源発生部40は、供給された電力信号を直流電力に変換し、操作部2の各部に電力を供給する。詳細な構成については後述する。
前記送受信・制御回路9を構成する制御信号周波数変調部42は、状態管理部37から供給された所定の制御信号の変調を行い、変調後の制御信号を送受信コイル12に供給して、挿入部3の送受信コイル13に送信する。
次に、前記挿入部3の内部構成について説明する。
前記挿入部3内に設けられた周波数変調・電源発生部15は、電源電流周波数変調部23と、電源発生部24と、を有している。
前記電源電流周波数変調部23は、前記送受信コイル16aにより受信した電力信号を前記電源発生部24に供給するとともに、前記電力信号を前記操作部2に送信するために所定の電力信号の変調を行い、変調後の電力信号を周波数合成部25に供給する。
前記電源発生部24は、電源電流周波数変調部23を介して供給された電力信号を直流電力に変換し、挿入部3の各部に電力を供給する。
前記状態信号周波数変調部26は、後述する状態信号合成部29から供給された所定の制御信号の変調を行い、変調後の制御信号を前記周波数合成部25に供給する。
前記送受信/制御回路14Aを構成する前記周波数合成部25は、前記電源電流周波数変調部23からの変調後の電力信号と前記状態信号周波数変調部26からの変調後の制御信号とを合成処理して合成信号を得、この合成信号を前記送受信コイル13に供給して、前記操作部2の送受信コイル12に送信する。
前記撮像信号周波数変調部27は、後述する撮像ユニット31から供給された所定の撮像信号の変調を行い、変調後の撮像信号を前記送受信コイル17aに供給して、チューブユニット4の送受信コイル17bに送信する。
前記送受信/制御回路14Aを構成する制御信号復調部28は、前記送受信コイル13から供給された所定の制御信号の復調を行い、識別情報メモリ30、撮像ユニット31及び照明ユニット32に対し、復調後の制御信号を供給する。
前記識別情報メモリ30は、例えば、不揮発性であって且つ書き換えが可能な記録手段として構成され、内視鏡1の機種情報、個体別情報等が記録されている。また、識別情報メモリ30は、識別情報メモリ30に格納された情報と、制御信号復調部28から供給された制御信号の状態とに基づき、状態信号合成部29に所定の信号を供給する。
前記状態信号合成部29は、前記識別情報メモリ30から送信された前記所定の信号と、センシングユニット33から送信された状態信号と、モーション制御ユニット34から送信された状態信号と、撮像ユニット31から送信された状態信号との合成を行い、合成後の状態信号を状態信号周波数変調部26に供給する。そして、この状態信号は、前記したように前記状態信号周波数変調部26により変調された後、前記周波数合成部25によって変調された電力信号と合成されて、前記操作部2へと送信されるようになっている。
次に、前記挿入部3の撮像ユニット31、照明ユニット32、センシングユニット33及びモーション制御ユニット32の具体的な構成を説明する。
図5に示すように、前記撮像ユニット31は、撮像素子(CCD)20と、CCD駆動部50と、増幅率制御部51と、ADC52とを有している。
前記CCD駆動部50は、制御信号復調部28から供給された所定の制御信号、すなわち、撮像制御信号を受信した後、撮像素子20と、増幅率制御部51と、ADC52とに撮像制御信号を供給する。
そして、CCD駆動部50は、前記撮像制御信号の状態に基づき、前記撮像制御信号を送信した各部の駆動を行う。また、前記増幅率制御部51は、CCD駆動部50から送信された所定の制御信号、すなわち、増幅率調整信号を撮像素子20に供給する。この撮像素子20は、前記撮像制御信号と、前記増幅率調整信号との状態に基づき、被検体内部の撮影を行う。撮影された被検体内部の像は、ADC52に供給される。
前記被検体内部の像を受信したADC52は、前記被検体内部の像をデジタル信号に変換し、この信号、すなわち、撮像信号を前記撮像信号周波数変調部27に供給する。また、前記増幅率制御部51は、増幅率調整信号をデジタル信号に変換し、状態信号合成部29に供給する。
図6に示すように、前記照明ユニット32は、照明素子(LED)21と、LED駆動部53とを有している。
前記LED駆動部53は、制御信号復調部28から供給された所定の制御信号、すなわち、照明制御信号(明るさを制御する制御信号)と、前記状態信号合成部29から供給される状態信号、すなわち、各種ユニットの状態信号とを前記照明素子21に供給して前記照明素子21を駆動させる。
図7に示すように、前記センシングユニット33は、接触センサ54aと、ADC(A/Dコンバータ)55aと、透明度センサ54bと、ADC55bとを有している。
前記接触センサ54aは、前記挿入部3の先端部が被検体と接触した際の接触圧を取得し、取得した接触圧の値をADC55aに供給する。前記ADC55aは、前記接触圧の値をデジタル信号に変換し、変換後の信号である接触圧信号を状態信号合成部29に対して供給する。
また、前記透明度センサ54bは、照射光が被検体内において反射されたものである反射光を受光する。そして、前記透明度センサ54bは、受光した反射光の強度から、透明度の値を求め、前記ADC55bにこの透明度の値を供給する。
前記ADC55bは、前記透明度の値をデジタル信号に変換し、変換後の信号である透明度信号を状態信号合成部29に対して供給する。
図8に示すように、前記モーション制御ユニット34は、エンコーダ56aと湾曲アクチュエータ56bからなるアクチュエータ56と、アクチュエータ駆動部57とを有している。
アクチュエータ駆動部57は、制御信号周波数復調部28から供給された所定の制御信号、すなわち、目標位置信号の状態に基づき、制御目標の位置まで湾曲アクチュエータ56bを駆動させる。
前記エンコーダ56aは、前記湾曲アクチュエータ56bの駆動状態をデジタル信号に変換し、この信号、すなわち、湾曲アクチュエータ56bの現在位置信号を、アクチュエータ駆動部57を介し、状態信号合成部29に対して供給する。
次に、前記操作部2及び前記挿入部3にそれぞれ設けられた前記電源発生部24,40の具体的な構成を説明する。
図9に示すように、前記電源発生部24は、第1〜第3処理回路60、61、62を有している。前記第1〜第3処理回路60、61、62には、伝送された電力信号が供給される。
前記第1処理回路60は、ノイズフィルタ60aと、DC−DCコンバータ60bとを有している。前記ノイズフィルタ60aは、電力信号の所定の領域のノイズ成分を除去し、前記DC−DCコンバータ60bに供給する。
前記DC−DCコンバータ60bは、供給された電力信号に直流電力に変換し、変換して直流電力を図示しない無線回路用電源供給線に出力する。
前記第2処理回路61は、同様にノイズフィルタ61aと、DC−DCコンバータ61bとを有している。前記ノイズフィルタ61aは、電力信号の所定の領域のノイズ成分を除去し、前記DC−DCコンバータ61bに供給する。
前記DC−DCコンバータ61bは、供給された電力信号に直流電力に変換し、変換して直流電力を図示しない制御回路用電源供給線に出力する。
前記第3処理回路62は、ノイズフィルタ62aと、DC−DCコンバータ62bとを有している。前記ノイズフィルタ62aは、電力信号の所定の領域のノイズ成分を除去し、前記DC−DCコンバータ62bに供給する。
前記DC−DCコンバータ62bは、供給された電力信号に直流電力に変換し、変換して直流電力を図示しない駆動回路用電源供給線に出力する。
なお、前記操作部2に設けられた前記電源発生部40についても、前記同様の構成を有している。
このように、動作周波数が異なる各回路系に対しノイズフィルタを設けたことで、混信を防止し各回路系の電源を安定化することができる。
以上、説明したように本実施例の内視鏡1は、前記挿入部3と前記操作部2とが着脱自在であり、また、前記操作部2に、患者に対して最適な仕様の挿入部3を接続した場合でも、前記操作部2側でその仕様に基づく撮像素子等の駆動制御を行うことができる。また、前記内視鏡1は、前記挿入部3によって前記チューブユニット4を介して供給された駆動に必要な電力を無接点にて前記操作部2側に供給できる。
これにより、従来例の内視鏡のように、所望の仕様の挿入部を有する内視鏡を全て揃えておく必要もなく、挿入部3のみの仕様を変えて製造するだけで、操作部2については共通して使用することができるので、その結果、検査コストを低減することが可能となる。
また、前記操作部2は、洗滌の頻度を少なくすることができるので、耐久性を向上させることが可能となり、前記同様、検査コストの低減化に寄与する。
さらに、前記操作部2と前記挿入部3との間において、無接点にて信号を送受信するように構成されているので、外装の凹凸等を減らすことができ、より洗滌性を向上させることができる。また、腐食等により接点が劣化することがなく、電気的特性を安定にすることができる。
なお、本実施例に係る第1変形例として、図10に示すように、前記内視鏡1Aの前記操作部2に、導光手段であるライトガイド63を設けた挿入部3を接続することもできる。
前記挿入部3は、前記照明素子21に変えて照明光学系21Aを有している。また、前記挿入部3は、前記信号線14bに変えてライトガイド63を内部に挿通している。このライトガイド63の先端部には、前記照明光学系21Aが接続されている。前記ライトガイド63の基端側と、前記チューブユニット4及び前記スコープコネクタ5に連通していライトガイド63aとは、前記チューブユニット4が前記挿入部3に接続されることにより連通する構造となっており、この構造により、図示しない光源装置からの照明光は、前記スコープコネクタ5、チューブユニット4及び挿入部3内を連通するライトガイド63a、ライトガイド63を介して前記照明光学系21Aに供給されてこの観察照明光学系21Aによって観察対象物に対して照射されるようになっている。
図11乃至図15は本発明の第2実施例に係り、図11は第2実施例に係る内視鏡の構成を示す構成図、図12(A)は図11に示す操作部の断面図、図12(B)は図12(A)の操作部の接続側の側面図、図13(A)は図11に示す挿入部の断面図、図13(B)は図13(A)の接続側の側面図、図14は図11の内視鏡全体の電気的な構成を示すブロック図、図15は第2実施例に係る内視鏡の第1変形例を説明するための構成図である。なお、図11乃至図15は、前記第1実施例の内視鏡1と同様の構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。
本実施例の内視鏡1Bは、前記第1実施例の内視鏡1における電力の供給方法が異なっている。
図11に示すように、本実施例内視鏡1Bは、操作部2と、挿入部3と、チューブユニット4とを有している。前記操作部2は、前記第1実施例と略同様に構成されているが、本体部2Bのコネクタ部2A近傍にバッテリユニット64が着脱自在なコネクタ部2Dを有している。
また、前記挿入部3は、前記第1実施例と略同様に構成されているが、前記周波数変調/電源発生部15を備えてない構成となっている。この挿入部3は、吸引管路3c、副送水管路3d、送気・送水管路3e、鉗子管路3fが設けられ、これら各種管路3c〜3eの管路の本数に対応した各種管路5eを有するチューブユニット4を着脱自在に接続することができるようになっている。
前記バッテリユニット64は、無接点にて電力信号を前記操作部2に送信することができる構造を有している。前記バッテリユニット64は、図1及び図2(A)に示すように、駆動用電源であるバッテリ65と、周波数変調部66と、送受信コイル67aとを、有している。
前記バッテリ65は、電力信号を周波数変調部66に供給する。前記周波数変調部66は、この供給された電力信号を前記操作部2に送信するために所定の電力信号の変調を行い、変調後の電力信号を前記送受信コイル67aに供給する。
前記送受信コイル67aは、磁気誘導により、電力信号を前記操作部2に設けられた送受信コイル67bに無接点に送信する。この送受信コイル67bは、前記電力信号を、磁気誘導により、無接点にして受信するようになっている。
前記送受信コイル67bは、受信した電力信号を前記周波数変調部/電源発生部10に供給する。
前記制御回路8は、操作部2に挿入部3が接続された際に、前記送受信・制御回路9(9A、9B)を介し、前記周波数変調部/電源発生部10からの電力信号と制御信号との合成信号を前記受信コイル12に供給して、挿入部3に設けられた送受信コイル13に対して送信する。
また、前記制御回路8は、操作部2に挿入部3が接続された際に、前記挿入部3に設けられた送受信コイル13から送信される、状態信号及び撮像信号を、送受信コイル12、送受信・制御回路9(9A、9B)を介して受信する。
前記送受信コイル12は、図12(B)に示すように、前記第1実施例のように電力信号を送信する必要がないので2つの送受信コイル12a、12cを有し、操作部2に挿入部3が接続された際に、磁気誘導により、同様の構成を有する送受信コイル13(13a、13c)(図13(B)参照)と、無接点にて各種信号の送受信ができるようになっている。
また、前記挿入部3の前記チューブユニット4との接続近傍には、鉗子栓68が設けられている。この鉗子栓68を開くことにより開口する鉗子口68aは、前記鉗子管路3fと連通している。これにより、前記鉗子口68aを介して鉗子等の処置具を挿通することにより、処置を行うことができるようになっている。
次に、本実施例の内視鏡1の操作部2、挿入部3及びバッテリユニット64の内部構造について、図14を参照しながら説明する。なお、前記第1実施例と同様な構成要素については説明を省略し、異なる部分のみを説明する。
前記バッテリユニット64は、前記操作部2に接続した際に、前記周波数変調部66によって変調された電力信号を前記送受信コイル67aを介して無接点で前記操作部2の前記送受信コイル67bに送信する。
前記送受信コイルコイル67bは、受信した電力信号を前記周波数変調部/電源発生部10に供給する。
前記周波数変調部/電源発生部10を構成する電源電流周波数変調部42bは、前記送受信コイル67bにより受信した電力信号を電源発生部40に供給するとともに、前記電力信号を前記挿入部3に送信するために所定の電力信号の変調を行い、変調後の電力信号を周波数合成部69に供給する。
前記電源発生部40は、前記第1実施例と同様に電源電流周波数変調部42bを介して供給された電力信号を直流電力に変換し、挿入部3の各部に電力を供給する。
前記操作部2の内部に設けられた制御回路8は、さらに画像メモリ68が付加されている。前記画像メモリ68は、撮像素子20Aを有する撮像ユニット31が撮影した被検体内部の撮像信号を記録することができる。
状態管理部52は、操作部2及び挿入部3の各部の制御等を行う。前記状態管理部52は、トラックボール変移検出部35及びスイッチ状態変化検出部36から供給された所定の信号の状態に基づき、無線データ通信部43および制御信号周波数変調部42aに対し、所定の制御等を行うための信号を供給する。
また、前記状態管理部52は、撮像素子20Aを有する撮像ユニット31が撮影した被検体内部の撮像信号を、撮像信号周波数復調部39bと、前記画像メモリ53とを介して受信する。
さらに、前記状態管理部52は、挿入部3に設けられた、センシングユニット33及びモーション制御ユニット34の状態を、状態信号として受信する。そして、前記状態管理部52は、この信号の状態と、状態保持メモリ41に格納された情報の内容とに基づき、無線データ通信部43及び制御信号周波数変調部42aに対し、所定の制御等を行うための信号を供給する。また、無線データ通信部43は、状態管理部52から受信した所定の制御信号及び前記画像メモリからの撮像信号を、アンテナ11に対して送信する。
前記送受信・制御回路9を構成する状態信号周波数復調部39aは、受信した所定の状態信号の復調を行い、状態管理部52に対し、復調後の状態信号を供給する。
また、送受信・制御回路9を構成する撮像信号周波数復調部39dは、受信した所定の撮像信号の復調を行い、前記画像メモリ68に対し、復調後の撮像信号を供給する。
前記送受信・制御回路9を構成する制御信号周波数変調部42aは、状態管理部52から送信された所定の制御信号の変調を行い、前記周波数合成部69に対し、変調後の制御信号を供給する。
また、前記周波数合成部69は、前記バッテリーユニット65から操作部2に送信された電力信号と、前記変調後の制御信号の合成を行い、この合成信号を前記送受信コイル12を介して挿入部3に対して送信する。
前記挿入部3において、送受信・制御回路14Aを構成する状態信号周波数変調部26は、前記状態信号合成部29から送信された所定の制御信号の変調を行い、状態信号周波数復調部39aに対し、変調後の制御信号を送信する。
また、送受信・制御回路14Aを構成する撮像信号周波数変調部27は、前記撮像ユニット31から送信された所定の撮像信号の変調を行い、前記撮像信号周波数復調部39bに対し、変調後の撮像信号を送信する。
送受信・制御回路14Aを構成する制御信号復調部28は、周波数分離部38aから供給された所定の制御信号の復調を行い、識別情報メモリ30及び撮像ユニット31に対し、復調後の制御信号を供給する。また、前記周波数分離部38aは、周波数合成部69から送信された信号を、電力信号と所定の制御信号とに分離し、制御信号復調部28に対して前記所定の制御信号を、また、電源発生部23に対して前記電力信号をそれぞれ供給する。送信する。
その他の構成については、前記第1実施例と同様である。
以上、説明したように本実施例によれば、前記第1実施例と同様の効果が得られる他に、前記操作部2にバッテリユニット64を着脱自在に構成したことにより、前記操作部2側から前記挿入部3に対して電力供給を行うことができるので、前記挿入部3及び前記チューブユニット4の部品点数を少なくするとができる。よって、検査コスト低減に寄与する。
なお、本実施例に係る第1変形例として、図15に示すように、内視鏡1Cの操作部2に、外科用軟性鏡3A1を接続することもできる。前記外科用軟性鏡3A1は、挿入部3よりも外径が小さく構成されており、挿入部3の各種管路3bよりも管路の本数が少ない各種管路3cを有する。なお、前述した以外の部分については、外科用軟性鏡3A1と、挿入部3とは同様の構成等を有する。すなわち、前記外科用軟性鏡3A1は、無接点にて電力信号、制御信号等を送受信することができる構造を有し、且つ、操作部2のコネクタ部2Aに接続ができるような寸法形状を有している。
また、前記外科用軟性鏡3A1は、前記管路3cの管路の本数に対応した各種管路5eを有するチューブユニット4Aを着脱自在に接続することができる。そして、前記チューブユニット4Aの先端部には、スコープコネクタ5が設けられ、図示しない内視鏡システム制御装置と着脱自在な構成となっている。
図16乃至図20は本発明の第3実施例に係り、図16は第2実施例に係る内視鏡の構成を示す構成図、図17は内視鏡のカメラヘッドアダプタの構成を説明するための構成図、図18(A)は図16に示す操作部の断面図、図18(B)は図16(A)の操作部の接続側の側面図、図19(A)は図16に示すカメラヘッドアダプタの断面図、図19(B)は図19(A)の接続側の側面図、図20は図17の内視鏡全体の電気的な構成を示すブロック図である。なお、図16乃至図20は、前記第2実施例の内視鏡1B、1Cと同様の構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。
図16に示すように、本実施例の内視鏡1Dは、操作部2と、カメラヘッドアダプタ70と、硬性鏡80とからなる。
前記操作部2は、前記第2実施例と同様の構成であり、同様の構成要素を有する。
図19に示すように、前記カメラヘッドアダプタ70は、周溝70aが設けられている。前記操作部2のボールプランジャー2aと、前記周溝70aとは、互いが互いに対して勘合できる構造となっており、この構造により、前記操作部2と前記カメラヘッドアダプタ90とは着脱自在かつ回動自在な構成となっている。
また、図16及び図17に示すように、前記カメラヘッドアダプタ70は、固定部材2aが内周面に設けられた2つのコネクタ部73A、73Bを有している。前記硬性鏡80は、基端部が二股に分かれた管路状に構成され、前記コネクタ部73A、74Bの各固定部材2a、2aと、前記硬性鏡3Bの基端部とは、互いが互いに対して勘合できる構造となっている。そして、前記構造により、図17に示すように前記カメラヘッドアダプタ70と、前記硬性鏡80とは着脱自在な構成となっている。
図19に示すように、前記カメラヘッドアダプタ70は、送受信コイル13(13a、13c)と、送受信・制御回路14(14A、14B)と、撮像素子20と、照明素子21Aと、レンズ71と、2つのカバーガラス72、72とを内部に有している。
前記レンズ71は、前記撮像素子20上において被検体内部の像が結ばれるような位置に設けられている。
また、前記カバーガラス72は、前記レンズ71を保護するもので前記コネクタ部73Aの当接面であり、且つ、硬性鏡80の基端部に接続される位置の近傍に設けられている。もう一方のカバーガラス72は、前記照明素子21Aを保護するもので前記コネクタ部73Bの当接面であり、且つ、硬性鏡80の基端部に接続される位置の近傍に設けられている。
前記送受信コイル13(13a、13c)は、前記第2実施例と同様に、断面形状が円形に構成されているため、操作部2に前記カメラヘッドアダプタ70が接続された際に、磁気誘導により、同様の構成を有する送受信コイル12(12a、12c)と、無接点にて各種信号の送受信ができる。
なお、前記操作部2及び前記カメラヘッドアダプタ70に設けられた各部の駆動に必要な電力は、前記第2実施例と同様に前記バッテリユニット64において信号化された電力信号として、前記操作部2及び前記カメラヘッドアダプタ70に供給される。
すなわち、前記バッテリユニット64から送信された電力信号は、図18(A)示すように送受信コイル67aから、送受信コイル67bに対して無接点にて送信された後、前記第2実施例と同様に周波数変調部/電源発生部10を介し、送受信コイル12に供給される。この送受信コイル12は、磁気誘導により、電力信号を無接点にてカメラヘッドアダプタ70の送受信コイル13に送信する。また、この送受信コイル13は、前記電力信号を、磁気誘導により、無接点にて受信する。
図20に示すように、本実施例の内視鏡1Dの内部構成は、前記第2実施例にて説明した構成と略同様であり、前記挿入部3に替えて前記カメラヘッドアダプタ70が設けられている。この場合、前記カメラヘッドアダプタ70は、前記硬性鏡80を取付けることになるので、図14に示すセンシングユニット33、モーション制御ユニット34を備えていない。
本実施例の内視鏡1Dは、前記第2実施例の内視鏡1Bと略同様に作用する。
したがって、本実施例によれば、前記第2実施例と同様の効果が得られる他に、特に手術室で用いられる硬性鏡80についても前記操作部2に接続することができるとともに、バッテリユニット64により電力を供給することができるので、従来の硬性鏡に接続されていた複数の接続ケーブルを無くすことができる。これにより、内視鏡の操作性を向上させることができるとともに、検査コストを低減することも可能となる。
また、前記内視鏡1Dは、接続ケーブルがいらず無線形式で使用することができるので、複数の内視鏡1Dを設けた場合には、院内、あるいは手術室においてLAN等のネットワーク接続することも可能であり、より手術を効果的に行うことも可能となる。
本発明は、前記第1乃至第3実施例及び変形例に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。
[付記]
(1) 操作部と、挿入部とを有する内視鏡において、
前記操作部と前記挿入部との着脱が可能であり、前記操作部と前記挿入部との間で無接点にて信号を送受信する送受信手段と、
前記挿入部に設けられ、先端部に設けられた撮像素子に適合した駆動制御手段と、
前記操作部に設けられ、前記送受信手段により受信した前記駆動制御手段からの信号に基づき前記駆動制御手段を制御する制御手段と、
を具備したことを特徴とする内視鏡。
(2) 付記(1)に記載の内視鏡において、前記挿入部の基端部は、前記挿入部内の複数の管路及び前記駆動制御手段と接続可能な接続部を有し、この接続部にチューブユニットを着脱自在に設けたことを特徴とするもの。
(3) 付記(2)に記載の内視鏡において、前記チューブユニットは電力源からの電力信号を前記挿入部の前記駆動制御手段に供給し、前記駆動制御手段は供給された前記電力信号を前記送受信手段によって前記操作部の前記制御手段に送信して供給することを特徴とするもの。
(4) 付記(1)に記載の内視鏡において、前記挿入部先端部は前記撮像素子による観察範囲を照明するための照明素子を有し、前記駆動制御手段は前記撮像素子とともに前記照明素子を駆動制御するもの。
(5) 付記(4)に記載の内視鏡において、前記照明素子はLEDであるもの。
(6) 付記(2)に記載の内視鏡において、前記チューブユニット及び前記挿入部の内部にはライトガイドが挿通されたもの。
(7) 付記(6)に記載の内視鏡において、前記挿入部の先端部には、前記ライトガイドに接続される照明光学系が設けられているもの。
(8) 付記(1)又は付記(2)に記載の内視鏡において、
前記操作部は、この操作部との着脱が可能な電力源のバッテリユニットを有し、このバッテリユニットは、前記操作部と前記バッテリユニットの間で無接点にて電力信号を送信する送信手段によって前記電力信号を前記操作部の制御手段に供給し、前記制御手段は供給された電力信号を前記送受信手段によって前記挿入部の前記駆動制御手段に送信して供給することを特徴とするもの。
(9) 付記(8)に記載の内視鏡において、前記挿入部内部には複数の管路が設けられ、これら管路のひとつと連通する鉗子口が前記挿入部基端部あるいは前記チューブユニットの基端部に設けられたもの。
(10) 付記(8)に記載の内視鏡において、前記挿入部は外科用軟性鏡であることを特徴とするもの。
(11) 付記(10)に記載の内視鏡において、前記外科用軟性鏡先端部は前記撮像素子による観察範囲を照明するための照明素子を有し、前記駆動制御手段は前記撮像素子とともに前記照明素子を駆動制御するもの。
(12) 付記(11)に記載の内視鏡において、前記照明素子はLEDであるもの。
(13) 操作部と、挿入部と、前記挿入部を前記操作部に接続するための接続アダプタを有する内視鏡において、
前記操作部と前記接続アダプタとの着脱が可能であり、前記操作部と前記接続アダプタとの間で無接点にて信号を送受信する送受信手段と、
前記接続アダプタに設けられ、内部に設けられた撮像素子に適合した駆動制御手段と、
前記操作部に設けられ、前記送受信手段により受信した前記駆動制御手段からの信号に基づき前記駆動制御手段を制御する制御手段と、
を具備したことを特徴とする内視鏡。
(14) 付記(13)に記載の内視鏡において、前記操作部は、この操作部との着脱が可能な電力源のバッテリユニットを有し、このバッテリユニットは、前記操作部と前記バッテリユニットの間で無接点にて電力信号を送信する送信手段によって前記電力信号を前記操作部の制御手段に供給し、前記制御手段は供給された電力信号を前記送受信手段によって前記接続アダプタの前記駆動制御手段に送信して供給することを特徴とするもの。
(15) 付記(14)に記載の内視鏡において、前記挿入部は硬性鏡であるもの。
(16) 付記(1)乃至付記(15)のいずれか1つに記載の内視鏡において、前記挿入部の先端部に、前記駆動制御手段によって前記先端部の湾曲が制御される湾曲部を設けているもの。
(17) 付記(1)乃至付記(16)のいずれか1つに記載の内視鏡において、前記操作部は、前記挿入部の前記撮像素子により撮像した撮像信号を無線にて送信する無線送信手段を有しているもの。
(18) 操作部と、挿入部とを有する内視鏡において、
前記操作部と前記挿入部との着脱が可能であり、前記操作部と前記挿入部との間で無接点にて信号を送受信する送受信手段と、
前記挿入部に設けられ、先端部に設けられた撮像素子に適合した駆動制御手段と、
前記操作部に設けられ、前記送受信手段により受信した前記駆動制御手段からの信号に基づき前記駆動制御手段を制御する制御手段と、
供給される電力信号のノイズ成分を除去するノイズフィルタと、ノイズ除去された電力信号を直流電力に変換する変換手段とからなる処理手段が、内部の各回路系毎に設けられた電源発生手段と、
を具備したことを特徴とする内視鏡。
図1乃至図10は本発明の第1実施例に係り、図1は第1実施例に係る内視鏡の構成を示す構成図。 図2(A)は図1に示す操作部の断面図、図2(B)は図2(A)の操作部の接続側の側面図、 図3(A)は図1に示す挿入部の断面図、図3(B)は図3(A)の接続側の側面図、 図1の内視鏡全体の電気的な構成を示すブロック図、 図4の挿入部に設けられた撮像ユニットの内部構成を示すブロック図。 図4の挿入部に設けられた照明ユニットの内部構成を示すブロック図。 図4の挿入部に設けられたセンシングユニットの内部構成を示すブロック図。 図4の挿入部に設けられたモーション制御ユニットの内部構成を示すブロック図。 図4の挿入部に設けられた電源発生部の内部構成を示すブロック図。 第1実施例に係る内視鏡の第1変形例を説明するための構成図。 図11乃至図15は本発明の第2実施例に係り、図11は第2実施例に係る内視鏡の構成を示す構成図。 図12(A)は図11に示す操作部の断面図、図12(B)は図12(A)の操作部の接続側の側面図。 図13(A)は図11に示す挿入部の断面図、図13(B)は図13(A)の接続側の側面図。 図11の内視鏡全体の電気的な構成を示すブロック図。 第2実施例に係る内視鏡の第1変形例を説明するための構成図である。 図16乃至図20は本発明の第3実施例に係り、図16は第2実施例に係る内視鏡の構成を示す構成図。 内視鏡のカメラヘッドアダプタの構成を説明するための構成図。 図18(A)は図16に示す操作部の断面図、図18(B)は図16(A)の操作部の接続側の側面図。 図19(A)は図16に示すカメラヘッドアダプタの断面図、図19(B)は図19(A)の接続側の側面図。 図17の内視鏡全体の電気的な構成を示すブロック図。
符号の説明
1…内視鏡、
2…操作部、
2A…コネクタ部、
2B…本体部、
2D…コネクタ部、
2a…固定部材(ボールプランジャー)、
3…挿入部、
3A…外科用軟性鏡、
3C…接続部、
4…チューブユニット、
5…スコープコネクタ、
5a…電源用端子、
5c…電源線、
5e…各種管路、
6…トラックボール、
6a、6b…センサ、
7…スコープスイッチ類、
8…制御回路、
9…送受信・制御回路、
10…周波数変調部・電源発生部、
12、13…送受信コイル、
16a、16b…送受信コイル、
17a、17b…送受信コイル、
18A…アングル用部材、
20…撮像素子、
21…照明素子。
代理人 弁理士 伊藤 進

Claims (6)

  1. 操作部と、挿入部とを有する内視鏡において、
    前記操作部と前記挿入部との着脱が可能であり、前記操作部と前記挿入部との間で無接点にて信号を送受信する送受信手段と、
    前記挿入部に設けられ、先端部に設けられた撮像素子に適合した駆動制御手段と、
    前記操作部に設けられ、前記送受信手段により受信した前記駆動制御手段からの信号に基づき前記駆動制御手段を制御する制御手段と、
    を具備したことを特徴とする内視鏡。
  2. 前記挿入部の基端部は、前記挿入部内の複数の管路及び前記駆動制御手段と接続可能な接続部を有し、この接続部にチューブユニットを着脱自在に設けたことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡。
  3. 前記チューブユニットは電力源からの電力信号を前記挿入部の前記駆動制御手段に供給し、前記駆動制御手段は供給された前記電力信号を前記送受信手段によって前記操作部の前記制御手段に送信して供給することを特徴とする請求項2に記載の内視鏡。
  4. 前記操作部は、この操作部との着脱が可能な電力源のバッテリユニットを有し、このバッテリユニットは、前記操作部と前記バッテリユニットの間で無接点にて電力信号を送信する送信手段によって前記電力信号を前記操作部の制御手段に供給し、前記制御手段は供給された電力信号を前記送受信手段によって前記挿入部の前記駆動制御手段に送信して供給することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の内視鏡。
  5. 操作部と、挿入部と、前記挿入部を前記操作部に接続するための接続アダプタを有する内視鏡において、
    前記操作部と前記接続アダプタとの着脱が可能であり、前記操作部と前記接続アダプタとの間で無接点にて信号を送受信する送受信手段と、
    前記接続アダプタに設けられ、内部に設けられた撮像素子に適合した駆動制御手段と、
    前記操作部に設けられ、前記送受信手段により受信した前記駆動制御手段からの信号に基づき前記駆動制御手段を制御する制御手段と、
    を具備したことを特徴とする内視鏡。
  6. 前記操作部は、この操作部との着脱が可能な電力源のバッテリユニットを有し、このバッテリユニットは、前記操作部と前記バッテリユニットの間で無接点にて電力信号を送信する送信手段によって前記電力信号を前記操作部の制御手段に供給し、前記制御手段は供給された電力信号を前記送受信手段によって前記接続アダプタの前記駆動制御手段に送信して供給することを特徴とする請求項5に記載の内視鏡。
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