JP5426834B2

JP5426834B2 - 内視鏡用撮像装置

Info

Publication number: JP5426834B2
Application number: JP2008084535A
Authority: JP
Inventors: 史典棚橋
Original assignee: Olympus Medical Systems Corp
Current assignee: Olympus Medical Systems Corp
Priority date: 2008-03-27
Filing date: 2008-03-27
Publication date: 2014-02-26
Anticipated expiration: 2028-03-27
Also published as: US20090247825A1; CN101543395A; EP2110698A3; CN101543395B; EP2110698B1; EP2110698A2; US8668637B2; JP2009233173A

Description

本発明は、体腔内に挿入する挿入部の基端部に接続され、体腔内を撮像するカメラヘッドを備えた内視鏡用撮像装置に関する。

医療用の内視鏡において、体腔内に挿入する挿入部に基端部に設けられた把持部にはハンドスイッチを着脱自在に設け、体腔内を観察中に把持部に設けられたハンドスイッチの操作ボタンを操作することにより、コントロールユニットを遠隔操作して光源装置、カラーモニタ、ＶＴＲ等を制御することができる内視鏡装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

また、内視鏡の接眼部にカメラアダプタを介してカメラヘッドを着脱可能に設け、カメラヘッドにプッシュスイッチを設け、特許文献１と同様に、プッシュスイッチを操作することにより、コントロールユニットを遠隔操作して光源装置、カラーモニタ、ＶＴＲ等を制御することができる内視鏡装置が知られている（例えば、特許文献２参照。）。

さらに、内視鏡の挿入部の軸方向と直交する方向で、しかも鉛直方向にカメラヘッドを設け、さらに内視鏡の接眼部に対して内視鏡接続部を介してカメラヘッドを内視鏡の挿入部の軸周りに回転自在に設けたものも知られている（例えば、特許文献３参照。）。この特許文献３は、内視鏡の接眼部に固定される内視鏡接続部とカメラヘッドとが挿入部の軸周りに回転自在に構成され、内視鏡の操作時に、挿入部をその軸周りに回転してもカメラヘッドとは回転自在に連結されているため、カメラヘッドは鉛直方向の姿勢に保持され、ＴＶモニタに正立した内視鏡像が映し出されるように構成されている。

さらに、特許文献３に示す、内視鏡用撮像装置において、カメラヘッドにビームスプリッタまたは三角プリズムからなる光軸変向手段を設け、内視鏡の光軸に対してカメラヘッドの光軸がずれてもＴＶモニタには正立した内視鏡像が映し出されるように構成したものも知られている（例えば、特許文献４参照。）。
特開平８−１５６１４号公報特開平７−１１６１１３号公報特開２００１−１７３８８号公報特開２０００−２２７５５９号公報

特許文献１は、観察中に術者が把持部を把持しながら操作ボタンを操作してコントロールユニットを遠隔操作できるようになっているが、操作ボタンの操作時の操作力によって把持部が動き、特に撮影のための操作ボタンを押して静止画像を撮る際に画像がぶれる虞がある。

特許文献２は、内視鏡の接眼部に内視鏡の挿入部の軸方向にカメラアダプタを介してカメラヘッドを接続した構成であり、内視鏡の操作部が大型化するとともに重くなり、内視鏡の操作性が悪いという問題がある。

特許文献３，４は、内視鏡の挿入部の軸方向と直交する方向で、しかも内視鏡の接眼部にカメラヘッドが内視鏡の挿入部の軸周りに回転自在に接続された構造であるが、内視鏡接続部とカメラヘッドとの回転部に摩擦があるため、内視鏡をその挿入部の軸周りに回転させたとき、カメラヘッドとの回転部が円滑に滑動せず、カメラヘッドが内視鏡接続部と一緒に斜めに回動した後にカメラヘッドの自重によって鉛直方向に復帰する動作を繰り返し、回転部が断続的に回転する虞がある。したがって、カメラヘッドが衝撃によって振動し、観察中の動画がぶれたり、静止画像を撮る際に画像がぶれる虞がある。

本発明は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、内視鏡をその挿入部の軸周りに回転させてもカメラヘッド本体が自重によって常に一定の姿勢に保持されるとともに、カメラコントロールユニットを遠隔制御するリモコン部の操作時に、操作力によって内視鏡が動くことはなく、静止画像を撮る際の画像のぶれを防止できる内視鏡用撮像装置を提供することにある。

本発明は、前記目的を達成するために、請求項１は、体腔内に挿入される挿入部と、前記挿入部の基端部に該挿入部の軸周りと直交する方向に連結され、前記軸周りを回転軸心として回転自在で、この回転軸心より下位に重心を有するカメラヘッド本体と、前記カメラヘッド本体から下方に延長した位置に設けられたリモコン部と、を具備し、前記カメラヘッド本体は、前記回転軸心と略直角に下方へ延長するカメラヘッド筐体を有し、このカメラヘッド筐体の下端部から延長した位置に前記リモコン部を設け、前記カメラヘッド本体の下端部にはカメラコントロールユニットに接続されるカメラケーブルが接続され、このカメラケーブルの途中には前記リモコン部が設けられ、前記カメラケーブルは、スイッチ手段を有するリモコン部を介して中継され、前記カメラケーブルに内装された映像信号線、スイッチ操作信号線のうち、前記映像信号線は前記リモコン部を貫通し、前記スイッチ操作信号線は前記スイッチ手段に接続されていることを特徴とする内視鏡用撮像装置にある。

請求項４は、体腔内に挿入される挿入部と、前記挿入部の基端部に該挿入部の軸周りと直交する方向に連結され、前記軸周りを回転軸心として回転自在で、この回転軸心より下位に重心を有するカメラヘッド本体と、前記カメラヘッド本体の下端部に接続されるカメラケーブルを介して接続されるカメラコントロールユニットと、前記カメラコントロールユニットに接続されるコントロールケーブルに設けられたリモコン部と、を具備し、前記リモコン部は、前記カメラケーブルの途中に着脱可能に設けられていることを特徴とする。

請求項５は、体腔内に挿入される挿入部と、前記挿入部の基端部に該挿入部の軸周りと直交する方向に連結され、前記軸周りを回転軸心として回転自在で、この回転軸心より下位に重心を有するカメラヘッド本体と、前記カメラヘッド本体から下方に延長した位置に設けられたリモコン部と、を具備し、前記リモコン部は、前記カメラヘッド本体から導出されたコントロールケーブルに接続されていることを特徴とする。

請求項２は、請求項１の前記カメラケーブルに内装された前記映像信号線は、前記リモコン部の内部に設けたシールド部材で覆われていることを特徴とする。

請求項３は、請求項１の前記カメラケーブルは、シールド線で被覆され、このシールド線は前記リモコン部の内部に設けられたシールド部材で接続されていることを特徴とする。

本発明によれば、内視鏡をその挿入部の軸周りに回転させてもカメラヘッド本体が常に一定の姿勢に保持されるとともに、カメラコントロールユニットを遠隔制御するリモコン部の操作時に、操作力によって内視鏡が動くことはなく、動画のぶれや静止画像を撮る際の画像のぶれを防止できるという効果がある。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図３は第１の実施形態を示し、図１はレゼクトスコープに適用した内視鏡用撮像装置の構成図、図２はカメラヘッド本体の縦断側面図、図３はリモコン部の縦断側面図である。

図１に示すように、硬性内視鏡としてのレゼクトスコープ１１は体腔内に挿入される挿入部としてのシース１２が設けられている。シース１２内には光学視管１３の先端側部分とレゼクト電極部材１４の先端側部分が並列に挿入配置されている。シース１２の手元側端部には把持用ハンドル１５が設けられている。レゼクト電極部材１４はシース１２の手元側端部に設けられたスライド操作部材１６に連結されている。

スライド操作部材１６には進退操作用の指掛け操作ハンドル１７が設けられ、この指掛け操作ハンドル１７に指を掛けてスライド操作部材１６を進退する操作を行うことにより、レゼクト電極部材１４を進退し、高周波電流によって生体組織を切開する処置を行うようになっている。スライド操作部材１６の上端部には高周波電源(図示しない)に通じる高周波電源コード１８を接続するための電源コネクタ１９が設けられている。

前記光学視管１３の手元側端部から照明用光源装置(図示しない)からのライトガイドケーブル２０を接続する光源コネクタ２１が設けられている。また、光学視管１３の手元側端部には接眼レンズ２２ａを備えた接眼部２２が設けられ、この接眼部２２は後方側が拡径されるテーパ状に形成されている。そして、この接眼部２２には後述するカメラヘッド本体２３が着脱可能に装着されている。

カメラヘッド本体２３は、カメラヘッド筐体２４と、このカメラヘッド筐体２４に収納された撮像光学系２５とから構成されている。カメラヘッド筐体２４は略円筒状に形成され、内部には光軸変向手段としてのプリズム２６、複数枚のレンズからなる結像光学系２７、フィルター２８およびＣＣＤ等の撮像素子２９が設けられている。

カメラヘッド筐体２４の上端部における側面には円筒状の突出部２４ａが設けられ、この突出部２４ａの外周面には環状溝３０が設けられている。この環状溝３０にはカメラヘッド本体２３を接眼部２２に装着するためのマウント部材３１が回転自在に嵌合接続されている。すなわち、環状溝３０にはマウント部材３１が円滑に回転するように僅かな隙間が設けられ、マウント部材３１に対してカメラヘッド本体２３のフリーローテーションが可能である。マウント部材３１には接眼部２２に嵌合する装着穴３２が設けられ、この装着穴３２の内周面には接眼部２２の外周部と係止する係止突起３３が形成されている。

したがって、カメラヘッド本体２３はマウント部材３１を介して光学視管１３の接眼部２２に対し、光学視管１３の軸周り、つまり光軸Ｌ１を軸心として回転自在である。さらに、光軸Ｌ１上にはカメラヘッド本体２３の内部のプリズム２６が位置し、撮像光学系２５の光軸Ｌ２は、光学視管１３の光軸Ｌ１と直交している。すなわち、撮像光学系２５の光軸Ｌ２はカメラヘッド本体２３における中心部に鉛直方向に延び、最上部のプリズム２６から下方に向かって結像光学系２７、フィルター２８および撮像素子２９が順次配置されている。したがって、カメラヘッド本体２３の重心Ｏは、光軸Ｌ１（カメラヘッド本体２３の回転軸心）より下方に位置し、光学視管１３の軸心周りの回転に関係なく、カメラヘッド本体２３が光軸Ｌ１を中心として回転して常に鉛直方向（光軸Ｌ２が垂直方向）の姿勢になるように構成されている。

さらに、撮像素子２９には映像信号線３４の一端部が接続され、この映像信号線３４はカメラケーブル３５を介してカメラコントロールユニット３６に接続されている。カメラコントロールユニット３６にはＴＶモニタ３７が接続され、撮像素子２９から送信された内視鏡像が映し出されるようになっている。

カメラケーブル３５は、図３に示すように、その外周がネット状の総合シールド線３８で覆われ、さらに総合シールド線３８の外周は絶縁被膜３９によって被覆されている。したがって、映像信号線３４は総合シールド線３８によってシールドされている。さらに、カメラケーブル３５はカメラヘッド筐体２４の下端部から導出され、この導出部には折れ止め管４０が嵌合されている。

また、カメラケーブル３５の途中で、しかもカメラヘッド本体２３の近傍にはリモコン部４１が設けられている。すなわち、術者が光学視管１３の把持用ハンドル１５を一方の手で把持し、他方の手でリモコン部４１を操作しやすいように、リモコン部４１はカメラケーブル３５の近傍に設けられており、しかもリモコン部４１の操作時に加わる操作力によってリモコン部４１が動いてもその動きがカメラケーブル３５によって吸収され、カメラヘッド本体２３に伝わらないようになっている。

次に、リモコン部４１について説明すると、図３に示すように構成されている。リモコンケーシング４１ａは例えばアルミニウム等の軽量金属によって円筒状に形成され、両端部には開口部４１ｂ，４１ｃが設けられている。リモコンケーシング４１ａの内部にはその軸方向に例えばアルミニウム等の軽量金属によって円筒状に形成されたシールド部材としてのシールド筒体４２が挿入されている。

シールド筒体４２の外周部にはプリント基板４２ａが固定され、このプリント基板４２ａには複数個のタクトスイッチ４３ａが間隔を存して配置されている。これらタクトスイッチ４３ａに対向するリモコンケーシング４１ａには術者の手指で操作されるスイッチ手段としての複数個のプッシュスイッチ４４が設けられている。さらに、シールド筒体４２の一端部における外周部にはフランジ部４５および位置決めビス４６が設けられ、内周部には雌ねじ部４７が設けられている。

シールド筒体４２にはカメラケーブル３５が挿通されており、このカメラケーブル３５のシールド筒体４２に覆われた部分は、総合シールド線３８および絶縁被膜３９が剥離され、映像信号線３４および映像信号線３４とともに総合シールド線３８に覆われた操作信号線４８が露出されている。すなわち、カメラケーブル３５の途中には総合シールド線３８および絶縁被膜３９を破断した部分が設けられ、映像信号線３４はシールド筒体４２を軸方向に貫通（スルー）しているが、操作信号線４８は破断端部３５ａからシールド筒体４２から導出され、シールド筒体４２の一部に設けられた透孔４４ａを挿通してプリント基板４２ａに半田付け接続されている。

さらに、シールド筒体４２の一端部にはカメラケーブル３５に嵌合するケーブル固定管４９が設けられ、このケーブル固定管４９の一端部には雄ねじ部５０が、他端部にはカメラケーブル３５に密着するＯリング５１が設けられている。さらに、ケーブル固定管４９の中間部には環状溝５２が設けられているとともに、径方向に固定ビス５３が螺合され、ケーブル固定管４９の内部に挿入されたフェルール等のかしめ管５４を固定するようになっている。

かしめ管５４は円筒状で、カメラケーブル３５の破断端部３５ａに嵌合されている。カメラケーブル３５の破断端部３５ａは絶縁被膜３９が剥離されて総合シールド線３８が露出され、露出された総合シールド線３８にかしめ管５４が接触している。かしめ管５４は固定ビス５３によって総合シールド線３８に押付けられており、電気的に導通状態に接続され、固定ビス５３はケーブル固定管４９に螺合された抜け止めリング５５で抜け止めされている。さらに、ケーブル固定管４９とカメラケーブル３５に亘って折れ止め管５６が嵌合され、この折れ止め管５６の基端部は環状溝５２に係合されている。

また、前記シールド筒体４２の一端部における外周部には押え管体５７が嵌合され、この押え管体５７の基端部にはシールド筒体４２のフランジ部４５と係合する係合段部５８およびリモコンケーシング４１ａの内周面に密接するＯリング５９が設けられている。押え管体５７の先端部における内周面には雌ねじ部６０が形成され、この雌ねじ部６０には折れ止め管５６を締め付けるテーパ部６１を有する締付けリング６２がねじ込み固定されている。

さらに、シールド筒体４２の他端部にはケーブル固定管６３が一体に設けられている。ケーブル固定管６３にはシールド筒体４２の一端部のケーブル固定管４９と同様に、一端側には雄ねじ部６４が、他端側にはカメラケーブル３５に密着するＯリング６５が設けられている。さらに、ケーブル固定管６３の中間部には環状溝６６が設けられているとともに、径方向に固定ビス６７が螺合され、ケーブル固定管６３の内部に挿入されたフェルール等のかしめ管６８を固定するようになっている。

かしめ管６８は円筒状で、カメラケーブル３５の破断端部３５ａに嵌合されている。カメラケーブル３５の破断端部３５ａは絶縁被膜３９が剥離されて総合シールド線３８が露出され、露出された総合シールド線３８にかしめ管６８が接触している。かしめ管６８は固定ビス６７によって総合シールド線３８に押付けられており、固定ビス６７はケーブル固定管６３に螺合された抜け止めリング６９で抜け止めされている。さらに、ケーブル固定管６３とカメラケーブル３５に亘って折れ止め管７０が嵌合され、この折れ止め管７０の基端部は環状溝６６に係合されている。

また、前記リモコンケーシング４１ａの開口部４１ｃの内周面には雌ねじ部７１が形成され、この雌ねじ部７１には折れ止め管７０を締め付けるテーパ部７２を有する締付けリング７３がねじ込み固定されている。さらに、締付けリング７３にはリモコンケーシング４１ａの内周面に密接するＯリング７４およびリモコンケーシング４１ａの端面に当接する鍔部７５が設けられている。

このように構成されたリモコン部４１は、カメラヘッド本体２３に接続されたカメラケーブル３５の途中に設けられているため、リモコン部４１が錘（バランサー）の役目を果す。したがって、光学視管１３をその軸周りに回転しても、マウント部材３１に対して環状溝３０で円滑に回転し、カメラヘッド本体２３が一緒に回転することはなく、カメラヘッド本体２３の鉛直方向の姿勢を維持できる。

さらに、リモコン部４１のプッシュスイッチ４４を術者が手指によって操作した際にリモコン部４１が動いても、その動きはカメラケーブル３５によって吸収される。したがって、光学視管１３およびカメラヘッド本体２３に動きが伝達されることはなく、静止画像を撮る際の画像のぶれを防止できる。

また、リモコン部４１がカメラケーブル３５の途中に設けられているが、映像信号線３４はシールド筒体４２で周囲が覆われているため、ＥＭＣ（電磁環境適合性）が有利である。さらに、映像信号線３４は基板等の中継機器を介することなく、シールド筒体４２を貫通しているため、映像信号の劣化がなく、またインピーダンスに影響を及ぼすことはなく、リード線を接続する半田付け箇所も少なくなり、組立て工数を削減できる。

さらに、カメラヘッド本体２３とリモコン部４１を分離することにより、カメラヘッド本体２３が小型化、軽量化され、取り扱いが容易となる。

図４は第２の実施形態を示し、第１の実施形態と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略する。本実施形態のカメラヘッド本体２３のカメラヘッド筐体２４から導出され、映像信号線３４が内装されたカメラケーブル３５はカメラコントロールユニット３６に接続されている。
カメラコントロールユニット３６にはリモコンケーブル８１の基端部が接続され、このリモコンケーブル８１の先端部には基本的には第１の実施形態と同一構造のリモコン部４１が接続されている。リモコン部４１のプッシュスイッチ４４と反対側の基部にはクランプ部材８２が設けられている。このクランプ部材８２は合成樹脂またはゴム材料からなる管状体で、一部に切り込みを有する形状であり、カメラケーブル３５の任意の途中に嵌着して支持できるようになっている。

本実施形態によれば、リモコン部４１は、カメラヘッド本体２３に接続されたカメラケーブル３５の途中で、術者の好みで任意に位置に支持できる。しかも、リモコン部４１が錘（バランサー）の役目を果し、光学視管１３をその軸周りに回転しても、マウント部材３１に対して環状溝３０で円滑に回転し、カメラヘッド本体２３が一緒に回転することはなく、カメラヘッド本体２３の鉛直方向の姿勢を維持できる。

さらに、リモコン部４１のプッシュスイッチ４３ｂを術者が手指によって操作した際にリモコン部４１が動いても、その動きはカメラケーブル３５によって吸収される。したがって、光学視管１３およびカメラヘッド本体２３に動きが伝達されることはなく、静止画像を撮る際の画像のぶれを防止できる。

図５は第３の実施形態を示し、第１の実施形態と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略する。本実施形態のカメラヘッド本体２３のカメラヘッド筐体２４から導出され、映像信号線３４が内装されたカメラケーブル３５はカメラコントロールユニット３６に接続されている。さらに、カメラヘッド筐体２４の側部にはリモコンケーブル８３の基端部が接続され、このリモコンケーブル８３の先端部には基本的には第１および第２の実施形態と同一構造のリモコン部４１が接続されている。

本実施形態によれば、リモコン部４１は、カメラヘッド筐体２４に接続されたリモコンケーブル８３の長さを術者の好みで任意に設定できる。しかも、リモコン部４１が錘（バランサー）の役目を果し、光学視管１３をその軸周りに回転しても、マウント部材３１に対して環状溝３０で円滑に回転し、カメラヘッド本体２３が一緒に回転することはなく、カメラヘッド本体２３の姿勢を維持できる。

さらに、リモコン部４１のプッシュスイッチ４４を術者が手指によって操作した際にリモコン部４１が動いても、その動きはリモコンケーブル８３によって吸収される。したがって、光学視管１３およびカメラヘッド本体２３に動きが伝達されることはなく、静止画像を撮る際の画像のぶれを防止できる。

なお、前記各実施形態においては、内視鏡として光学視管について説明したが、各種硬性内視鏡および軟性内視鏡にも適用できることは勿論である。また、リモコン部に設けられるスイッチは、プッシュスイッチに限らず、切換え式、ジョイステック式、ダイヤル式でもよく、タクトスイッチに限らず、磁気センサ式、フォトセンサ式でもよい。

なお、本発明は、前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、前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合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本発明の第１の実施形態を示し、内視鏡用撮像装置の構成図。同実施形態を示し、カメラヘッド本体の縦断側面図。同実施形態を示し、リモコン部の縦断側面図。本発明の第２の実施形態を示し、内視鏡用撮像装置の構成図。本発明の第３の実施形態を示し、内視鏡用撮像装置の構成図。

符号の説明

１１…レゼクトスコープ（挿入部）、２３…カメラヘッド本体、３５…カメラケーブル、４１…リモコン部、４４…プッシュスイッチ（スイッチ手段）

Claims

体腔内に挿入される挿入部と、
前記挿入部の基端部に該挿入部の軸周りと直交する方向に連結され、前記軸周りを回転軸心として回転自在で、この回転軸心より下位に重心を有するカメラヘッド本体と、
前記カメラヘッド本体から下方に延長した位置に設けられたリモコン部と、
を具備し、
前記カメラヘッド本体は、前記回転軸心と略直角に下方へ延長するカメラヘッド筐体を有し、このカメラヘッド筐体の下端部から延長した位置に前記リモコン部を設け、
前記カメラヘッド本体の下端部にはカメラコントロールユニットに接続されるカメラケーブルが接続され、このカメラケーブルの途中には前記リモコン部が設けられ、
前記カメラケーブルは、スイッチ手段を有するリモコン部を介して中継され、前記カメラケーブルに内装された映像信号線、スイッチ操作信号線のうち、前記映像信号線は前記リモコン部を貫通し、前記スイッチ操作信号線は前記スイッチ手段に接続されている
ことを特徴とする内視鏡用撮像装置。
前記カメラケーブルに内装された前記映像信号線は、前記リモコン部の内部に設けたシールド部材で覆われていることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用撮像装置。
前記カメラケーブルは、シールド線で被覆され、このシールド線は前記リモコン部の内部に設けられたシールド部材で接続されていることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用撮像装置。
体腔内に挿入される挿入部と、
前記挿入部の基端部に該挿入部の軸周りと直交する方向に連結され、前記軸周りを回転軸心として回転自在で、この回転軸心より下位に重心を有するカメラヘッド本体と、
前記カメラヘッド本体の下端部に接続されるカメラケーブルを介して接続されるカメラコントロールユニットと、
前記カメラコントロールユニットに接続されるコントロールケーブルに設けられたリモコン部と、
を具備し、
前記リモコン部は、前記カメラケーブルの途中に着脱可能に設けられていることを特徴とする内視鏡用撮像装置。
体腔内に挿入される挿入部と、
前記挿入部の基端部に該挿入部の軸周りと直交する方向に連結され、前記軸周りを回転軸心として回転自在で、この回転軸心より下位に重心を有するカメラヘッド本体と、
前記カメラヘッド本体から下方に延長した位置に設けられたリモコン部と、
を具備し、
前記リモコン部は、前記カメラヘッド本体から導出されたコントロールケーブルに接続されていることを特徴とする内視鏡用撮像装置。