JP4955840B2

JP4955840B2 - 立体内視鏡

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Publication number: JP4955840B2
Application number: JP2011554297A
Authority: JP
Inventors: 朝規石川; 聡大松井; 健二原野; なつき堀
Original assignee: Olympus Medical Systems Corp
Current assignee: Olympus Medical Systems Corp
Priority date: 2010-07-09
Filing date: 2011-05-13
Publication date: 2012-06-20
Anticipated expiration: 2031-05-13
Also published as: JPWO2012005054A1; EP2474262B1; CN102596000A; US20120162369A1; EP2474262A4; WO2012005054A1; EP2474262A1; US8629900B2; CN102596000B

Description

本発明は、術部を立体的に観察する立体内視鏡に関する。

例えば体腔内の外科手術において、微細な術部を立体的に観察するために立体内視鏡が使用されている。この立体内視鏡は、左右一対の観察ユニットと、これらに対応する左右一対の撮像ユニットとを有している。観察ユニットの観察光学系は術部を観察し、撮像ユニットの撮像光学系は術部を撮像する。このような立体内視鏡は、術部を拡大観察かつ立体観察ができる、いわゆる実体顕微鏡を構成している。

立体内視鏡において、立体観察のためには、左側撮像ユニットが撮像した左側画像の中心位置と、右側撮像ユニットが撮像した右側画像の中心位置とは、所望の点において、一致している必要がある。また立体観察のためには、さらに、左側撮像光学系の光軸周りにおける左側画像の回転角度と、右側撮像光学系の光軸周りにおける右側画像の回転角度とは、一致している必要もある。そのため撮像ユニットの周辺には、このような中心位置と回転角度とを調整する調整部材が配設されている。

例えば特許文献１には、撮像素子を撮像光学系に対してシフトまたは回転させることで、左右一対の画像の中心位置と回転角度とを調整する方法が開示されている。

また、例えば特許文献２には、撮像ユニットで撮像された画像において、所望の点において左右一対の画像の中心位置が一致する範囲を切り出すことで、適切な立体観察を提供する方法が開示されている。
特開２００１−２４２５２１号公報特許第４４７４３１２号公報

しかし、特許文献１に開示される構成では、画像の中心位置と回転角度との調整後、撮像ユニットの周辺に固定手段が残される。そのため、立体内視鏡の大型化を招く。特に、立体内視鏡の挿入部は細径（例えば１０ｍｍ）であることが望ましい。よって固定手段の残留に伴う立体内視鏡の大型化は、撮像ユニットを挿入部に配設する場合に大きな課題となる。

さらに、特許文献１に開示されている構成では、撮像素子を撮像光学系に対してシフトすることで画像の中心位置を調整する。そのため、撮像素子の中心と撮像光学系の光軸とにずれが生じる。この結果、術部の像が撮像光学系によって適切に撮像素子上に結像せず、画質が劣化する。

また、特許文献２に開示される構成では、左右一対の画像の中心位置のずれが大きい場合、切り出される範囲は小さくなる。よって観察視野が狭まる。また、この小さい画像を拡大して表示する場合、画質が劣化する。

上記課題を鑑みて、本発明は、細径で画質の劣化を防止でき、左右一対の画像の中心位置と回転角度とのそれぞれを一致できる立体内視鏡を提供することを目的とする。

本発明の一態様に関して、立体内視鏡は、体腔内に挿入される挿入部と、左目用の左側撮像光学系と左側撮像素子とを含む左側撮像ユニットと、右目用の右側撮像光学系と右側撮像素子とを含む右側撮像ユニットと、前記左側撮像ユニットを収容する左側収容部と、前記右側撮像ユニットを収容する右側収容部と、前記挿入部の長手方向に対する前記左側撮像ユニットの光軸の傾きと、前記挿入部の長手方向に対する前記右側撮像ユニットの光軸の傾きと、前記左側光軸の光軸周りにおける前記左側撮像ユニットの回転角度と、前記右側光軸の光軸周りにおける前記右側撮像ユニットの回転角度とが調整可能となるように、前記挿入部の長手方向に対して前記左側収容部と前記右側収容部とを傾斜させた状態で支持し、前記挿入部の先端部側に配設される支持部材と、を具備し、前記左側収容部の先端部側と前記右側収容部の先端部側とは凸形状を有し、凸形状の前記先端部側の外周面はそれぞれ球面形状を有し、前記支持部材は、前記左側収容部が配設される左側貫通孔と、前記右側収容部が配設される右側貫通孔とを有し、前記左側貫通孔は、前記左側収容部が傾き及び回転する際、前記左側収容部の前記外周面が前記左側貫通孔の周面に当接しながら傾き及び回転するように、球面形状もしくはテーパ形状を有し、前記右側貫通孔は、前記右側収容部が傾き及び回転する際、前記右側収容部の前記外周面が前記右側貫通孔の周面に当接しながら傾き及び回転するように、球面形状もしくはテーパ形状を有する。

図１は、本実施形態の立体内視鏡の斜視図である。図２は、挿入部の先端部の正面図である。図３Ａは、湾曲部の断面図である。図３Ｂは、図２における３Ｂ−３Ｂ線における挿入部の先端部の断面図である。図３Ｃは、図２における３Ｃ−３Ｃ線における挿入部の先端部の断面図である。図３Ｄは、図３Ｃにおける貫通孔周辺の部分拡大図である。図３Ｅは、撮像光学系の光軸と中心軸１０ｃとの関係を示す図である。図４Ａは、図３Ｂにおける４Ａ−４Ａ線における断面図である。図４Ｂは、図４Ａに示す断面図の変形例である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。

図１と図２と図３Ａと図３Ｂと図３Ｃと図３Ｄと図３Ｅと図４Ａと図４Ｂとを参照して本実施形態について説明する。

図１に示すような本実施形態の立体内視鏡１は、体腔（例えば腹腔）内の術部を立体的に観察する。このような立体内視鏡１は、腹腔用手技に適用される例えば硬性内視鏡である。この立体内視鏡１は、体腔（例えば腹腔）に挿入される挿入部１０と、挿入部１０の基端部１０ｂと連結し、操作者によって把持され、立体内視鏡１の種々の操作を行う操作部５０とを有している。

図１に示すように、操作部５０には、ユニバーサルコード５１が配設されている。このユニバーサルコード５１には、後述する左側撮像ユニット２１Ｌや右側撮像ユニット２１Ｒや照明光学系６１等の各種のケーブルが挿通している。ユニバーサルコード５１は、図示しないビデオプロセッサや光源装置に接続する。

図１に示すように、操作部５０には、後述する湾曲部１３を湾曲操作するための湾曲操作部５３が配設されている。湾曲操作部５３は、湾曲部１３を上下方向に湾曲操作する上下レバー５３ａと、湾曲部１３を左右方向に湾曲操作する左右レバー５３ｂとを有している。また操作部５０内には、湾曲操作部５３（上下レバー５３ａと左右レバー５３ｂ）の操作に連動して図示しない操作ワイヤを牽引する図示しない湾曲操作機構が配設されている。操作ワイヤは、挿入部１０の内部に配設されている。操作ワイヤの基端部は湾曲操作機構と接続し、操作ワイヤの先端部は湾曲部１３の先端部と接続している。湾曲操作部５３の操作に連動して湾曲操作機構が駆動し、操作ワイヤが湾曲操作機構によって牽引操作され、湾曲部１３が４方向に遠隔的に湾曲するように、湾曲操作部５３は操作ワイヤを操作する。これにより湾曲部１３は、目的部位に向かって湾曲することとなっている。

また図１に示すように、操作部５０には、後述する撮像素子２７Ｌ，２７Ｒを含む立体内視鏡１を操作するための各種の操作スイッチ５５が配設されている。

挿入部１０は、硬質であり、腹腔用手技に適用される長さを有している。図１に示すように、挿入部１０は、挿入部１０の先端部１０ａ側から挿入部１０の基端部１０ｂ側に向かって、先端硬質部１１と、湾曲部１３と、硬質部１５とを有している。先端硬質部１１の基端部は湾曲部１３の先端部と連結し、湾曲部１３の基端部は硬質部１５の先端部と連結している。

硬質部１５は、細長く硬質なパイプである。硬質部１５は、例えば硬性管である。硬質部１５の基端部は、挿入部１０の基端部である。硬質部１５の基端部は、操作部５０と連結している。

湾曲部１３は、上述した操作ワイヤを介して上述した湾曲操作機構と接続している。操作ワイヤは、湾曲操作部５３が操作されることで、牽引される。これにより湾曲部１３は、例えば上下左右といった所望の方向に湾曲する。湾曲部１３が湾曲することにより、先端硬質部１１の位置と向きとが変わり、術部が後述する撮像光学系２５Ｌ，２５Ｒの観察視野（観察窓１７Ｌ，１７Ｒ（図２参照））内に捉えられ、後述する照明光学系６１から照明される照明光が術部に照明される。

なお図３Ａに示すように、湾曲部１３は、複数の節輪１３ａが挿入部１０の長手軸方向（立体内視鏡１の挿入方向）に沿って並設されていることで、構成されている。節輪１３ａは、略円筒（環状）形状を有している。隣り合う（挿入部１０の中心軸１０ｃに沿って前後に位置する）節輪１３ａ同士は、リベット１３ｂなどの枢軸（支軸部）によって回動可能に連結されている。このように節輪１３ａが互いに回動可能に連結されることで、上述したように湾曲（回動）可能な湾曲部１３は形成される。なお、最も先端硬質部１１側に配設されている節輪１３ａは、先端硬質部１１と連結している。

図３Ａに示すように、湾曲部１３は、外皮チューブ１３ｃによって被覆されている。この外皮チューブ１３ｃは、例えばゴムなどの樹脂材料及び弾性材料である。また外皮チューブ１３ｃは、湾曲部１３と略同形状（例えば中空形状や円筒形状）に形成されている。なお外皮チューブ１３ｃは、熱可塑性エラストマー（スチレン系，オレフィン系，またはウレタン系等）の材質の弾性材料によって射出成形されてもよい。なお、熱可塑性エラストマーの成形は、射出成形に限定されず、注型、押出し、ブロー等の各種成形方法を適用してもよい。

図３Ｂに示すように、先端硬質部１１は、例えば円筒形状を有し、金属材料によって形成されている。先端硬質部１１は、本体１２とカバー１４とで構成される。先端硬質部１１は、カバー１４の基端部１４ｂにて湾曲部１３における節輪１３ａと連結している。図３Ｂに示すように、本体１２は、カバー１４に嵌め込まれている。図２に示すように、本体１２の先端面１１ｃには、撮像光学系２５Ｌ，２５Ｒのための観察窓１７Ｌ，１７Ｒと、照明光学系６１のため照明窓１８とが配設されている。先端面１１ｃは、平面となっている。

このような立体内視鏡１は、図３Ｃに示すように、術部を立体的に観察するために、左側画像（左目）用の左側撮像ユニット２１Ｌと、右側画像（右目）用の右側撮像ユニット２１Ｒとを有している。左側撮像ユニット２１Ｌは、左側画像（左目）用の撮像光学系２５Ｌと、例えばＣＣＤ等で構成された撮像素子２７Ｌとを含んでいる。また右側撮像ユニット２１Ｒは、右側画像（右目）用の撮像光学系２５Ｒと、ＣＣＤ等で構成された撮像素子２７Ｒとを含んでいる。このように立体内視鏡１は、撮像光学系と撮像素子とを、左右観察用にそれぞれ二つ有している。

左側画像用の撮像光学系２５Ｌと右側画像用の撮像光学系２５Ｒとは同じ構成であり、左側画像用の撮像素子２７Ｌと右側画像用の撮像素子２７Ｒとは同じ構成である。そのため以下においては、撮像光学系２５Ｒと、撮像素子２７Ｒとを例に説明する。

図３Ｂと図３Ｃとに示すように、撮像光学系２５Ｒは、例えば、術部を観察する対物レンズと、対物レンズによって観察される術部の像を結像する結像レンズとを有している。

撮像素子２７Ｒは、対物レンズを透過し、結像レンズによって結像された像（術部）を電気的に変更する。撮像素子２７Ｒにおける信号線などの各種のケーブルは、挿入部１０と操作部５０との内部を通り、ユニバーサルコード５１にまで配設されている。

撮像光学系２５Ｌは撮像素子２７Ｌよりも先端硬質部１１の本体１２（先端面１１ｃ）側に配設され、撮像光学系２５Ｒは撮像素子２７Ｒよりも先端硬質部１１の本体１２側に配設されている。

図３Ｂと図３Ｃと図３Ｄとに示すように、立体内視鏡１は、左側撮像ユニット２１Ｌを収容する左側用の収容部３１Ｌと、右側撮像ユニット２１Ｒを収容する右側用の収容部３１Ｒとを有している。収容部３１Ｌと収容部３１Ｒとは、それぞれ別体である。

収容部３１Ｌと収容部３１Ｒとは、同じ構成である。そのため以下において、収容部３１Ｌを例に説明する。

収容部３１Ｌは、例えば金属製であり、段付き円筒形状を有している。図３Ｄに示すように、収容部３１Ｌの先端部３１Ｌａ側の外周面３２ｄは、球面３１Ｌｃを有している。また収容部３１Ｌは、先端部３１Ｌａ側から収容部３１Ｌの基端部３１Ｌｂ側に向かって拡径している。つまり収容部３１Ｌは、凸形状を有している。なお、収容部３１Ｒの先端部を先端部３１Ｒａと称する。また収容部３１Ｒの基端部を基端部３１Ｒｂと称する。また収容部３１Ｒの球面を球面３１Ｒｃと称する。収容部３１Ｒの外周面を外周面３２ｄと称する。

収容部３１Ｌは、撮像光学系２５Ｌと撮像素子２７Ｌとを収容した状態で、先端硬質部１１に配設される。また収容部３１Ｒは、撮像光学系２５Ｒと撮像素子２７Ｒとを収容した状態で、先端硬質部１１に配設される。

また図３Ｃと図３Ｄとに示すように、中心軸１０ｃに対する左側撮像ユニット２１Ｌの左側光軸２１１Ｌの傾きと、中心軸１０ｃに対する右側撮像ユニット２１Ｒの右側光軸２１１Ｒの傾きと、左側光軸２１１Ｌの光軸周りにおける左側撮像ユニット２１Ｌの回転角度と、右側光軸２１１Ｒの光軸周りにおける右側撮像ユニット２１Ｒの回転角度とが調整可能となるように、収容部３１Ｌと収容部３１Ｒとは、中心軸１０ｃに対して傾斜した状態で、先端硬質部１１の本体１２（支持部材）に支持されている。

左側撮像ユニット２１Ｌの左側光軸２１１Ｌとは、例えば撮像光学系２５Ｌの光軸２５１Ｌであることを示す。また、右側撮像ユニット２１Ｒの右側光軸２１１Ｒとは、例えば撮像光学系２５Ｒの光軸２５１Ｒであることを示す。

また上述した光軸２１１Ｌ，２１１Ｒの傾きとは、図３Ｄに示す例えば矢印Ａ方向における位置と例えば矢印Ｂ方向における位置とを示す。また左側撮像ユニット２１Ｌの回転角度と、右側撮像ユニット２１Ｒの回転角度とは、図３Ｄに示す例えば矢印Ｃ方向における角度である。

本実施形態では、光軸２５１Ｌと光軸２５１Ｒとが所望の位置で交わらないと、左側画像の中心位置と右側画像の中心位置とにずれが生じる。その結果、観察者は適切な立体像を観察できない。そのため立体観察のためには、図３Ｅに示すように、光軸２５１Ｌ，２５１Ｒは、挿入部１０の先端部１０ａ（例えば先端面１１ｃ）から所望な距離（例えば４０ｍｍ）離れた所望な点にて交わる必要がある。このような行為は、一般的に心調整と呼ばれる。よって収容部３１Ｌ，３１Ｒは、矢印Ａ方向と矢印Ｂ方向とに傾く必要がある。そのため立体内視鏡１において、撮像光学系２５Ｌ，２５Ｒを有する収容部３１Ｌ，３１Ｒが中心軸１０ｃに対して傾き可能となるように、本体１２は収容部３１Ｌ，３１Ｒを支持している。言い換えると、本体１２は、撮像光学系２５Ｌ，２５Ｒの光軸２５１Ｌ，２５１Ｒが中心軸１０ｃに対して傾斜して、光軸２５１Ｌ，２５１Ｒが所望の位置で交わるように、収容部３１Ｌ，３１Ｒを支持している。

また本実施形態では、撮像光学系２５Ｌと撮像素子２７Ｌとによって撮像された左側画像と、撮像光学系２５Ｒと撮像素子２７Ｒとによって撮像された右側画像とにおいて、左側画像の回転角度（向き）と右側画像の回転角度（向き）とが一致していないと、観測者は適切な立体像を観察できない。立体観察のためには、撮像光学系２５Ｌの光軸２５１Ｌの光軸周りにおける左側画像の回転角度と、撮像光学系２５Ｒの光軸２５１Ｒの光軸周りにおける右側画像の回転角度とが、一致する必要がある。このような行為は、一般的に倒れ調整と呼ばれる。よって収容部３１Ｌ，３１Ｒは、矢印Ｃ方向に回転する必要がある。そのため立体内視鏡１において、撮像光学系２５Ｌと撮像素子２７Ｌとを有する収容部３１Ｌが光軸２５１Ｌの光軸周りに回転可能となり、撮像光学系２５Ｒと撮像素子２７Ｒとを有する収容部３１Ｒが光軸２５１Ｒの光軸周りに回転可能となるように、本体１２が収容部３１Ｌ，３１Ｒを支持している。言い換えると、本体１２は、撮像光学系２５Ｌと撮像素子２７Ｌとが光軸２５１Ｌの光軸周りに回転し、撮像光学系２５Ｒと撮像素子２７Ｒとが光軸２５１Ｒの光軸周りに回転し、左側画像の回転角度と右側画像の回転角度とが一致するように、収容部３１Ｌ，３１Ｒを支持している。

図３Ｄに示すように、本体１２は、収容部３１Ｌ，３１Ｒが配設される貫通孔４３Ｌ，４３Ｒを有している。貫通孔４３Ｌ，４３Ｒは、心調整または倒れ調整の際に収容部３１Ｌ，３１Ｒが互いに当接しないよう、中心軸１０ｃに対して所望な距離を離れ、さらに中心軸１０ｃに対して傾斜して配設されている。詳細には、本体１２の基端部１２ｂ側における貫通孔４３Ｌの中心と貫通孔４３Ｒの中心との間の距離が、本体１２の先端部１２ａ側における貫通孔４３Ｌの中心と貫通孔４３Ｒの中心との間の距離よりも広くなるように、貫通孔４３Ｌ，４３Ｒは配設される。

貫通孔４３Ｌ，４３Ｒは同じ構成である。そのため以下において、貫通孔４３Ｌを例に説明する。

図３Ｄに示すように、貫通孔４３Ｌは、段付円筒形状を有している。貫通孔４３Ｌは、先端部１２ａ側の前方孔４３Ｌａと、基端部１２ｂ側の後方孔４３Ｌｂと、前方孔４３Ｌａと後方孔４３Ｌｂとの間に位置するテーパ面４３Ｌｃとを有する。また図３Ｄに示すように、前方孔４３Ｌａの径は後方孔４３Ｌｂの径よりも小さいため、テーパ面４３Ｌｃは先端部１２ａ側から基端部１２ｂ側に向かって拡径する。なお、貫通孔４３Ｒの前方孔を前方孔４３Ｒａと称し、貫通孔４３Ｒの後方孔を後方孔４３Ｒｂと称する。また貫通孔４３Ｒにおけるテーパ面をテーパ面４３Ｒｃと称する。

つまり貫通孔４３Ｌは、収容部３１ａが傾き及び回転する際に、収容部３１Ｌの外周面３２ｄが貫通孔４３Ｌの周面の一部であるテーパ面４３Ｌｃに当接しながら傾き及び回転するように、テーパ形状を有している。この点は、貫通孔４３Ｒについても同様である。

心調整または倒れ調整の際、球面３１Ｌｃとテーパ面４３Ｌｃとが当接した状態で、収容部３１Ｌは傾きまたは回転する。この点は、貫通孔４３Ｒについても同様である。

このように段差部である貫通孔４３Ｌのテーパ面４３Ｌｃ側には、段差部である収容部３１Ｌの球面３１Ｌｃ側が当接する。そのため、テーパ面４３Ｌｃ側は、収容部３１Ｌが先端面１１ｃに向かって貫通孔４３Ｌから抜けることを防止する抜け止め部にもなる。この点は、貫通孔４３Ｒについても同様である。

なお上記において、収容部３１Ｌ，３１Ｒは、図示しない例えばビスなどの調整部材によって、傾きと回転とを調整される。このような調整が終了すると、収容部３１Ｌ，３１Ｒは、貫通孔４３Ｌ，４３Ｒに充填される例えば図示しない接着材によって、本体１２に接着固定される。

さらに上記の構成において、図３Ｃに示すように、収容部３１Ｌ，３１Ｒが矢印Ａ，Ｂ方向に回転する際に、撮像光学系２５Ｌ，２５Ｒの回転中心位置をｒ１とする。

また図３Ｃに示すように、撮像光学系２５Ｌ，２５Ｒの先端部から光軸２５１Ｌ，２５１Ｒに沿ってｒ１までの距離をｒ２とする。

また図３Ｃに示すように、収容部３１Ｌ，３１Ｒの全長をＬとする。

また図３Ｃに示すように、撮像ユニット２１Ｌ，２１Ｒにおける光軸２５１Ｌ，２５１Ｒの傾きの心調整代をθとする。

また図３Ｃに示すように、撮像ユニット２１Ｌ，２１Ｒの光軸２５１Ｌ，２５１Ｒの角度（内向角）をφとする。

また図３Ｄに示すように、先端面１１ｃにおける撮像光学系２５Ｌ，２５Ｒの光軸２５１Ｌ，２５１Ｒの間隔をｄ１とする。

また図３Ｄに示すように、立体内視鏡１の先端硬質部１１の内径をｄ２とする。

また図３Ｄに示すように、撮像光学系２５Ｌ，２５Ｒの外径をｄ３とする。

このときｒ２は、上記Ｌ，θ，φ，ｄ１，ｄ２，ｄ３を用いて、以下の式（１）を満たす必要がある。

（ｄ１＋ｄ３−ｄ２＋（２θ+φ）Ｌ）／２θ≦r２≦（ｄ１−ｄ３）／２θ・・・（式１）
これにより例えば、撮像ユニット２１Ｌ，２１Ｒの角度調整後に、収容部３１Ｌ，３１Ｒなどが立体内視鏡１の内部に収容できなくなるという不具合を解消することができる。

図４Ａと図４Ｂとに示すように、本体１２は、術部に照明光を照明する照明光学系６１と、挿入部１０の先端部１０ａ側（具体的には撮像ユニット２１Ｌ，２１Ｒ）で発生した熱を挿入部１０の基端部１０ｂ側に放熱する放熱部材６３とをさらに支持している。

図４Ａに示すように、本体１２は、照明光学系６１を支持するための照明開口部４７ａと、放熱部材６３を支持するための放熱開口部４７ｂとを有している。照明光学系６１は、照明開口部４７ａに充填される例えば図示しない接着剤などによって照明開口部４７ａに固定される、または照明開口部４７ａに嵌合する。放熱開口部４７ｂは、本体１２の外周面１２ｃ側に向かって開口している外周開口部４７ｃを有している。放熱部材６３は、放熱開口部４７ｂに配設され、外周開口部４７ｃに配設される例えば図示しない半田などによって本体１２に固定されている。放熱部材６３と放熱開口部４７ｂとは、照明光学系６１と撮像ユニット２１Ｌ，２１Ｒとの周辺に少なくとも１つ配設されていればよい。なお放熱部材６３と放熱開口部４７ｂとは、図４Ｂに示すように、照明光学系６１の近傍に例えば本体１２の外周面１２ｃに沿って配設されていてもよい。もちろん放熱部材６３と放熱開口部４７ｂとは、挿入部１０の光軸周りに略等間隔離れて配設されていてもよい。

照明光学系６１における信号線などの各種のケーブルは、挿入部１０と操作部５０との内部を通り、ユニバーサルコード５１にまで配設されている。照明光学系６１の先端部は、照明窓１８に対向している。放熱部材６３は、挿入部１０の内部を通り、操作部５０にまで配設されている。

本体１２は、収容部３１Ｌ，３１Ｒと照明光学系６１と放熱部材６３とを支持した状態で、挿入部１０の先端部１０ａ側（先端硬質部１１）の内部に配設され、図３Ｂに示すように、例えばビスなどの固定部材６５によってカバー１４に固定されている。

次に本実施形態における左側撮像ユニット２１Ｌと右側撮像ユニット２１Ｒとにおける心調整と倒れ調整について説明する。左側撮像ユニット２１Ｌにおける調整方法と、右側撮像ユニット２１Ｒにおける調整方法とは、同じため、左側撮像ユニット２１Ｌにおける調整方法を例として説明する。

収容部３１Ｌは、例えば撮像光学系２５Ｌと撮像素子２７Ｌとを収容する。収容部３１Ｌは、挿入部１０の長手方向に対して傾斜して配設されている貫通孔４３Ｌに配設される。これにより、収容部３１Ｌは、一時的に傾斜した状態で本体１２によって支持される。このとき、収容部３１Ｌの球面３１Ｌｃは、貫通孔４３Ｌのテーパ面４３Ｌｃに当接する。そして、テーパ面４３Ｌｃ側は、収容部３１Ｌが先端面１１ｃに向かって貫通孔４３Ｌから抜けることを防止する。

球面３１Ｌｃとテーパ面４３Ｌｃとが当接した状態で、心調整のために、図３Ｅに示すように、光軸２５１Ｌと光軸２５１Ｒとが挿入部１０の先端部１０ａ（例えば先端面１１ｃ）から所望な距離離れた所望な点にて交わるように、収容部３１Ｌ，３１Ｒは、図示しない調整部材によって、中心軸１０ｃに対して傾く。つまり収容部３１Ｌ，３１Ｒは矢印Ａ方向と矢印Ｂ方向とに傾く。このとき球面３１Ｌｃとテーパ面４３Ｌｃとが当接し、球面３１Ｌｃがテーパ面４３Ｌｃに対して図３Ｄに示すように矢印Ａ方向と矢印Ｂ方向とに摺動する。また球面３１Ｒｃとテーパ面４３Ｒｃとが当接し、球面３１Ｒｃがテーパ面４３Ｒｃに対して図３Ｄに示すように矢印Ａ方向と矢印Ｂ方向とに摺動する。

このとき貫通孔４３Ｌ，４３Ｒは中心軸１０ｃに対して傾いているために、傾いた光軸２５１Ｌ，２５１Ｒは、本体１２によって遮られず、確実に交わる。

これにより、左側画像の中心位置と右側画像の中心位置とは、一致する。

また球面３１Ｌｃとテーパ面４３Ｌｃとが当接した状態で、倒れ調整のために、収容部３１Ｌ，３１Ｒは、図示しない調整部材によって、光軸２５１Ｌ，２５１Ｒの光軸周りに回転する。このとき、撮像光学系２５Ｌの光軸２５１Ｌの光軸周りにおける左側画像の回転角度と、撮像光学系２５Ｒの光軸２５１Ｒの光軸周りにおける右側画像の回転角度とが、一致するように、収容部３１Ｌ，３１Ｒは、光軸２５１Ｌ，２５１Ｒの光軸周りに回転する。つまり収容部３１Ｌ，３１Ｒは図３Ｄに示すように矢印Ｃ方向に回転する。このとき球面３１Ｌｃとテーパ面４３Ｌｃとが当接し、球面３１Ｌｃがテーパ面４３Ｌｃに対して図３Ｄに示すように矢印Ｃ方向に摺動する。また球面３１Ｒｃとテーパ面４３Ｒｃとが当接し、球面３１Ｒｃがテーパ面４３Ｒｃに対して図３Ｄに示すように矢印Ｃ方向に摺動する
本体１２は、このような傾きと回転とが調整可能となるように、収容部３１Ｌ，３１Ｒを支持している支持部材である。この後、接着剤は、貫通孔４３Ｌ，４３Ｒに充填される。より詳細には、貫通孔４３Ｌ，４３Ｒにおける収容部３１Ｌ，３１Ｒと本体１２との隙間に、接着剤は充填される。これにより収容部３１Ｌ，３１Ｒは本体１２に接着固定される。

このような状態で、照明光学系６１は照明光を術部に向けて照明し、左側撮像ユニット２１Ｌと右側撮像ユニット２１Ｒとは術部を撮像し、術部は図示しない表示部などによって表示される。

このとき照明光学系６１と左側撮像ユニット２１Ｌと右側撮像ユニット２１Ｒとは、発熱する。この熱は、本体１２を介して放熱部材６３に伝達される。放熱部材６３は、この熱を挿入部１０の基端部１０ｂ側に放熱する。これにより先端部１０ａ側（先端硬質部１１）は冷却される。

このように本実施形態では、収容部３１Ｌ，３１Ｒと本体１２とによって、心調整を行えるために、左側画像の中心位置と右側画像の中心位置とを一致でき、不適切な立体像の取得を防止できる。また本実施形態では、収容部３１Ｌ，３１Ｒと本体１２とによって、倒れ調整を行えるために、右側画像の回転角度と左側画像の回転角度とを一致でき、左右の像を一致させることができる。また本実施形態では、調整部材を先端硬質部１１の内部に配設するのではなく、収容部３１Ｌ，３１Ｒと照明光学系６１と放熱部材６３とを支持する本体１２に対して収容部３１Ｌ，３１Ｒを回転及び傾斜させることで、心調整と倒れ調整を行う。これにより本実施形態では、先端硬質部１１を細径にすることができる。また本実施形態では、画像を切り出す必要も無いために、画像の劣化を防止できる。

また本実施形態では、先端部３１Ｌａ，３１Ｒａは球面３１Ｌｃ，３１Ｒｃを有し、貫通孔４３Ｌ，４３Ｒはテーパ面４３Ｌｃ，４３Ｒｃを有することで、本体１２に対して収容部３１Ｌ，３１Ｒを容易且つ滑らかに回転及び傾斜させることができる。

勿論これら球面３１Ｌｃ，３１Ｒｃとテーパ面４３Ｌｃ，４３Ｒｃとの配置関係は、逆でも構わない。即ち、球面３１Ｌｃ，３１Ｒｃ側にテーパ面を、そしてテーパ面４３Ｌｃ，４３Ｒｃ側に球面を形成しても、本実施形態と同様の作用・効果を奏するものである。また、テーパ面４３Ｌｃ，４３Ｒｃの代わりに球面を配置して、球面同士が接触するよう形成しても良いことは勿論である。

また本実施形態では、貫通孔４３Ｌ，４３Ｒは中心軸１０ｃに対して所望な距離を離れ、傾斜して配設されている。そのため本実施形態では、基端部１２ｂ側における貫通孔４３Ｌの中心と貫通孔４３Ｒの中心との間の距離が、先端部１２ａ側における貫通孔４３Ｌの中心と貫通孔４３Ｒの中心との間の距離よりも広くなる。これにより本実施形態では、収容部３１Ｌ，３１Ｒが上述したように傾きまたは回転しても互いに当接することを防止できる。また本実施形態では、貫通孔４３Ｌ，４３Ｒを上記のように傾斜させることで、傾いた光軸２５１Ｌ，２５１Ｒが本体１２によって遮られることを防止でき、所望の点で確実に交わらせることができる。

また本実施形態では、球面３１Ｌｃ，３１Ｒｃを、テーパ面４３Ｌｃ，４３Ｒｃに当接させることで、収容部３１Ｌ，３１Ｒが先端面１１ｃに向かって貫通孔４３Ｌ，４３Ｒから抜けることを防止することができる。

また本実施形態では、放熱部材６３によって、照明光学系６１と左側撮像ユニット２１Ｌと右側撮像ユニット２１Ｒとから生じた熱を挿入部１０の基端部１０ｂ側に放熱することができ、これにより先端部１２ａ側を冷却することができる。

本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。

Claims

体腔内に挿入される挿入部と、
左目用の左側撮像光学系と左側撮像素子とを含む左側撮像ユニットと、
右目用の右側撮像光学系と右側撮像素子とを含む右側撮像ユニットと、
前記左側撮像ユニットを収容する左側収容部と、
前記右側撮像ユニットを収容する右側収容部と、
前記挿入部の長手方向に対する前記左側撮像ユニットの左側光軸の傾きと、前記挿入部の長手方向に対する前記右側撮像ユニットの右側光軸の傾きと、前記左側光軸の光軸周りにおける前記左側撮像ユニットの回転角度と、前記右側光軸の光軸周りにおける前記右側撮像ユニットの回転角度とが調整可能となるように、前記挿入部の長手方向に対して前記左側収容部と前記右側収容部とを傾斜させた状態で支持し、前記挿入部の先端部側に配設される支持部材と、
を具備し、
前記左側収容部の先端部側と前記右側収容部の先端部側とは凸形状を有し、凸形状の前記先端部側の外周面はそれぞれ球面形状を有し、
前記支持部材は、前記左側収容部が配設される左側貫通孔と、前記右側収容部が配設される右側貫通孔とを有し、
前記左側貫通孔は、前記左側収容部が傾き及び回転する際、前記左側収容部の前記外周面が前記左側貫通孔の周面に当接しながら傾き及び回転するように、球面形状もしくはテーパ形状を有し、
前記右側貫通孔は、前記右側収容部が傾き及び回転する際、前記右側収容部の前記外周面が前記右側貫通孔の周面に当接しながら傾き及び回転するように、球面形状もしくはテーパ形状を有する立体内視鏡。