JP6017623B2 - 内視鏡装置 - Google Patents

Description

本発明は、内視鏡装置、より詳しくは、挿入部を湾曲させる操作部と、挿入部で取得された映像を表示する表示部とが、同一の筐体に収容された内視鏡装置に関する。

長尺な挿入部の先端部に撮像機構を備えた内視鏡装置は、細長いアクセス経路の先にある被検物の観察や、被検物の内部観察等に広く用いられている。
近年、内視鏡装置の改良の一つの方向性として、挿入部で取得された映像を表示する表示部と、挿入部の湾曲操作を行う操作部とを一つの筐体に収容し、操作を容易にすることが検討されている。

特許文献１には、表示部および操作部が共通の筐体に収容された内視鏡装置が記載されており、２種類の筐体形状が開示されている。

米国特許出願公開第２００７／００７０３４０号明細書

しかしながら、特許文献１に記載された筐体は、置いた時の安定性に欠ける、筐体自体に安定性はあるものの、長尺な挿入部の重みにより倒れやすい等の課題が依然として残されている。したがって、長尺な挿入部を有していても、安定して操作ができる筐体の登場が依然として期待されている。

本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであって、長尺な挿入部を有していても、安定して操作ができる筐体を備える内視鏡装置を提供することを目的とする。

本発明の内視鏡装置は、先端部に撮像機構を有し、湾曲可能な長尺の挿入部と、前記撮像機構で取得された画像を表示する表示部と、前記挿入部の湾曲操作を行う操作部と、正面側に前記表示部および前記操作部が収容され、前記正面側と反対の背面側に前記挿入部が接続された筐体と、を備え、前記筐体は、下部に設けられ、載置面に載置可能な接地面を有する略平板状に形成されたベース部と、前記ベース部から立ち上がり、前記挿入部が接続された背面部と、を具備し、側面視において、前記ベース部からの高さ方向の中点を通り、前記ベース部に平行な第１の平面を境として、前記筐体における前記ベース部側の領域を下部領域、前記ベース部と反対側の領域を上部領域と称するとき、前記表示部および前記正面側における前記操作部は、前記上部領域に配置され、前記挿入部の基端部は、前記ベース部が前記載置面に載置された状態において、前記操作部と軸線方向において対向配置されて前筐体内で前記操作部と接続されるとともに、前記背面部のうち、前記下部領域に属する前記高さ方向の中央部寄りの部位または前記高さ方向の前記中央部から、前記高さ方向において下方に向かって延ばされていることを特徴とする。

本発明の内視鏡装置によれば、安定性を有する筐体とすることができる。

本発明の第一実施形態の内視鏡装置を示す図である。 同内視鏡装置の筐体を示す左側面図である。 同筐体内の断面図であり、主な内蔵物の配置を併せて示す図である。 同筐体に配置される基板の一部の構造を示す図である。 本発明の第二実施形態の内視鏡装置における筐体を示す左側面図である。 指掛け穴の他の例を示す図である。

本発明の第一実施形態の内視鏡装置について、図１から図４を参照して説明する。本実施形態の内視鏡装置１は、細長いアクセス経路の先にある被検物の観察や、被検物の内部観察等に用いられる。
内視鏡装置１は、図１に示すように、長尺の挿入部１０と、挿入部１０の湾曲操作を行うための操作部２０と、挿入部１０で取得された映像を表示する表示部４０と、操作部２０および表示部４０を収容する筐体６１を含む筐体部６０とを備えている。

挿入部１０は、先端部に観察光学系１１およびＬＥＤ等の照明機構１２、並びに図示しないＣＣＤ等の撮像機構を備えた公知の構成を有しており、先端部前方の被検物等の静止画像や動画等の映像を取得することができる。また、図示しない複数の節輪または湾曲コマ（以下、「節輪等」と総称する。）が軸線方向に並べて連結された公知の湾曲部１３を有しており、自身の中心軸線と交差する二軸において中心軸線から離間する四方向に湾曲可能である。複数の節輪等のうち、最も先端側の節輪等には、上記四方向に対応した四本のワイヤ等の操作部材が接続されている。各操作部材は、各節輪等を通って筐体６１の内部まで延び、操作部２０に接続されている。

操作部２０は、湾曲部１３を操作するための第一ジョイスティック２１と、表示部４０に表示されるカーソル等を操作するための第二ジョイスティック２２と、第一ジョイスティック２１を介して操作される湾曲機構とを有する。
第一ジョイスティック２１および湾曲機構は公知の構成を有し、第一ジョイスティック２１を所望の方向に倒すことで、湾曲機構に接続された操作部材を軸線方向に進退させ、湾曲部１３を湾曲させることができる。第二ジョイスティック２２は、一方の端部が後述するスイッチ用基板に取り付けられた電気的操作機構であり、倒した方向がスイッチ用基板に入力されることにより、カーソルが当該方向に移動される。

表示部４０は、ＬＣＤ等のディスプレイ４１と、ディスプレイ４１の表示を制御する表示制御基板（後述）とを備えた公知の構成を有する。ディスプレイ４１は、表示制御基板を介して挿入部１０の撮像機構１１と接続されており、撮像手段１１で取得された映像が信号に変換された映像信号を受信し、映像として表示する。

筐体部６０は、筐体６１と、筐体６１に取り付けられたバッテリー６２およびシェード６３とを備えている。バッテリー６２は、内視鏡装置１の電源であり、シェード６３は、ディスプレイ４１に日光等が入射して見にくくなることを防ぐもので、いずれも公知のものを適宜選択して用いることができる。
筐体６１は、下部に設けられ、接地面を有するベース部６５と、ベース部６５と所定の角度をなしてベース部６５から立ち上がる正面部６６および背面部６７とを備えている。

図２は筐体部６０の左側面図である。なお、筐体６１の形状を見やすくするため、図２以降の図面においては、シェード６３を省略して示している。筐体６１は、側面視において、ベース部６５、正面部６６、および背面部６７を各辺とする三角形（略三角形を含む。）を呈するように形成されている。ベース部６５と正面部６６とがなす角度（第一の角度）θ１は、ベース部６５と背面部６７とがなす角度（第二の角度）θ２よりも小さく設定されている。

ベース部６５は、所定の厚みを有する略平板状に形成されており、下方の接地面６５Ａを地面や机上に接触させることで、筐体６１を安定した状態で置くことができる。ベース部６５において、正面部６６が立ち上がる前方側は、下部が切りかかれて厚みが減少されており、下部に形成されたスペースにバッテリー６２が着脱可能に取り付けられている。
本実施形態では、バッテリー６２は筐体６１の外側に取り付けられているが、これに代えてバッテリーが筐体の内部に取り付けられてもよい。

正面部６６は、略直方体状に形成されており、上方に向いた上面６６Ａの上方に表示部４０が取り付けられ、表示部の下方に操作部２０の各ジョイスティック２１、２２が取り付けられている。正面部６６において、第一ジョイスティック２１よりも下方の領域は、図１に示すように、第一ジョイスティック２１より上方の領域よりも幅方向の寸法が小さく設定されており、使用者が把持するグリップ部６８とされている。

背面部６７は、ベース部６５と正面部６６とを接続することにより、筐体６１に剛性を付与している。また、挿入部１０の基端部は背面部６７に接続されており、背面部６７のうち、下方に向いた斜面６７Ａから下方に向かって延びている。

図３は、筐体６１の断面図であり、併せて筐体６１の内部に収容された主な内蔵物のレイアウトを模式的に示している。筐体６１内には、複数の基板が収容されているが、最も大きいメイン基板７１はベース部６５内の空間のうち、バッテリー６２よりも後方に配置されている。ベース部６５内の空間のうち、バッテリー６２の上方の領域には、第二ジョイスティック２２と接続されるスイッチ用基板７２が収容されている。

ディスプレイ４１を制御する表示制御基板７３は、筐体６１内であって、ディスプレイ４１の後方（裏側）に取り付けられている。また、内視鏡装置１の各部の動作を制御する装置制御基板７４は、背面部６７内の下方に配置されている。

上述した各基板のうち、メイン基板７１および装置制御基板７４は、図４に示すように、配線パターン７５やＩＣチップ７６等が設けられた上面が、樹脂層７７により封止されており、スパーク等の発生が抑制されている。すなわち、内視鏡装置１は防爆仕様となっており、メイン基板７１および装置制御基板７４は、一般的な内視鏡装置が備えるものに比べて、より大きい質量を有している。
筐体６１の内部には、この他にも挿入部１０および第一ジョイスティック２１と接続された湾曲機構２３や、各部を接続する図示しない配線等が配置されている。

内蔵物が上述のように配置されて筐体６１内に収容されている結果、筐体の高さＨ１の中点より上側の上部領域Ａｕと下側の下部領域Ａｄとでは、下部領域Ａｄの方がより質量が大きくなっており、例えば質量比が３：７に設定されている。この質量配分は、メイン基板７１がベース部６５内に配置されていること、バッテリー６２がベース部６５に取り付けられていること、装置制御基板７４が背面部６７内下方に配置されていること、および筐体６１が側面視においてベース部６５を底辺とする略三角形に形成されていること等を主要な要素として実現されている。

また、筐体６１のうち、正面部６６と背面部６７とを接続するように延びるベース部６５の長手方向中点よりバッテリー６２側の前方領域Ａｆと挿入部１０側の後方領域Ａｒとでは、質量比が１０：９０〜４５：５５の範囲に収められている。これにより、筐体６１を前後に傾かせる力が発生しにくくされている。

ベース部６５および正面部６６が所定の厚みに設定されていることにより、筐体６１には、正面部６６の幅方向に貫通する指掛け穴６９が形成されている。正面部６６の厚みｔ１は、長手方向にわたって略同一であるため、指掛け穴６９の上側は正面部６６と略平行となっている。指掛け穴６９の側面視における長手方向寸法は、一般的な大きさの手の指を４本一列に並べられる程度の長さを有し、使用者がグリップ部６８を把持する際に拇指以外の４本の指を通す箇所として機能する。

以上のように構成された、内視鏡装置１の使用時の動作について説明する。
筐体６１を持って内視鏡装置１を使用する場合、使用者は、拇指以外の４本の指を指掛け穴６９に通し、拇指を正面部６６の上面６６Ａ側に配置してグリップ部６８を把持する。図３に示すように、指掛け穴６９は、前方領域Ａｆと後方領域Ａｒとの境界にかかるように形成されているため、使用者は、筐体６１の前後方向中心付近を把持することになる。この把持状態と上述した内蔵物の配置とにより、筐体６１はベース部６５を下方にして安定し、接地面６５Ａが概ね鉛直方向と垂直な状態が保持されるため、使用者は、表示部４０に表示される映像を見ながら、拇指で操作部２０を好適に操作することができる。

使用時間が長時間に及ぶ等により、筐体６１を保持する手が疲れてきた等の場合は、筐体６１を地面や机上等に置いて操作することができる。この際は、接地面６５Ａを地面や机等の上面に接触させることになるが、上述のように、筐体６１を手で持っているときに接地面６５Ａが概ね鉛直方向と垂直であるため、筐体６１を手で持っているときと地面や机上等に置いているときとで、筐体６１の姿勢はほとんど変わらない。したがって、筐体６１を置いた後も、筐体６１を手で持っているときと同様の角度で表示部４０を見ることができ、同様の操作感で操作部２０を操作することができる。

本実施形態の内視鏡装置１によれば、操作部２０および表示部４０が搭載された筐体６１を、ベース部６５、正面部６６、および背面部６７を備え、側面視において三角形状を呈するように構成しているため、ベース部を底辺として安定した状態で置くことができる。

また、上部領域Ａｕより下部領域Ａｄの質量を大きく、かつ前方領域Ａｆと後方領域Ａｒとの質量比が所定範囲内となるように、内蔵物を筐体６１内に配置しているため、グリップ部６８を持って操作する際も置いた際と姿勢がほぼ同一となり、安定した操作を行うことができる。また、常に好適な角度で表示部４０を見ることができるため、表示部にヒンジ等の角度調整のための機構を設ける必要がなく、構造がより簡素で故障しにくい内視鏡装置とすることができる。

さらに、挿入部１０が、背面部６７のうち下部領域Ａｄに属する部位から下方に向かって延びているため、長尺な挿入部の重みや挿入部により生じるモーメントが、筐体６１の姿勢を崩すように作用しにくい。したがって、長尺な挿入部を有していても、筐体を把持して安定した操作を行うことができる。

次に、本発明の第二実施形態について、図５を参照して説明する。本実施形態の内視鏡装置と上述の内視鏡装置１との異なるところは、筐体における指掛け穴の形状である。なお、以降の説明において、既に説明したものと共通する構成については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。

人間工学（エルゴノミ）（Ｅｒｇｏｎｏｍｉｃｓ）を考えた場合、操作者の指の太さは、かなり大きな指の太さまで想定する必要がある。その場合、指掛け穴は、かなりの大きさとなり、装置の大型化に繋がる。そこで、本実施形態では、指掛け穴に係止部を設けることによって指掛け穴を小さくし、装置自体の小型化にも寄与することができる構成としている。
図５は、本実施形態の内視鏡装置８１の筐体８２を示す左側面図である。筐体８１の基本的構成や内蔵物の配置態様は、第一実施形態の筐体６１と概ね同様であるが、指掛け穴８３の側面視における形状は、一般的な大きさの指４本を並べて挿入できない程度に設定されている。その代わりに、指掛け穴８３の下端部において正面部６６の下面が切りかかれており、指掛け穴８３の一部が正面部上面６６Ａに向かって延びる係止部８３Ａとされている。
係止部８３Ａは、正面部６６の幅方向に延びる溝状に形成されており、当該溝形状の幅および深さは、一般的な大きさの指１本を係止部８３Ａ内に配置できる程度に設定されている。正面部６６は、係止部８３Ａが形成された箇所のみ厚みが小さくなっている。

使用者が筐体８２を把持する際、拇指以外の４本の指を指掛け穴８３に挿入する点は、第一実施形態と同様であるが、このとき、図５に示すように、１本の指は係止部８３Ａ内に配置され、他の３本の指は、指掛け穴８３のうち、正面部６６と平行に延びる部位に並べて配置される。係止部８３Ａ内に配置される指は、使用者が適宜決定できるが、係止部８３Ａが下端部にあるため、小指を配置するのが最も自然であり、かつ好適にグリップ部６８を把持できるため、好ましい。

本実施形態の内視鏡装置８１においては、正面部６６の一部を切り欠くことで指掛け穴８３に係止部８３Ａを設けている。これにより、第一実施形態同様、指掛け穴に４本の指を挿入して良好に筐体８２の保持を可能としつつ、筐体の高さ方向における指掛け穴の寸法を第一実施形態よりも小さくすることに成功している。その結果、ベース部６５の厚みを変化させずに、筐体の高さ寸法を減少させることができ、内蔵物の収容スペースを大きく減じることなくさらに筐体部を小型化することができる。

本実施形態において、係止部を設ける部位は、指掛け穴の下端部には限定されない。例えば、図６に示すように、指掛け穴８３の上端部に係止部８３Ｂが設けられてもよい。この場合は、筐体の前後方向における指掛け穴の寸法を小さくすることができ、筐体の前後方向の寸法を減少させて小型化することが可能である。ただし、この場合は、正面部の長手方向中央付近の厚みが小さくなるため、若干内容物のレイアウトが困難になる可能性がある。したがって、正面部により多くの内容物を配置したい場合は、下端部に係止部を設ける方がデッドスペースとなりうる領域が小さくなり、好ましい。

以上、本発明の各実施形態を説明したが、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において各実施形態における構成要素の組み合わせを変えたり、各構成要素に種々の変更を加えたり、削除したりすることが可能である。

例えば、本発明の内視鏡装置は、必ずしも防爆仕様である必要はないため、そのような場合は、基板の上面を樹脂層で封止しなくてもよい。

また、湾曲機構も、ジョイスティックの操作で操作部材を直接進退させるものに代えて、電気的入力を行うジョイスティックの入力に応じてモータ等で操作部材の巻き取りおよび繰り出しを行う、電動式の湾曲機構が搭載されてもよい。この場合は、モータ等の比較的質量の大きい内蔵物をベース部内や背面部内の下方に配置することで上述の質量配分を実現すればよい。

また、上述の各実施形態では、挿入部が、筐体の背面部において、下部領域に属する部位に接続されている例を説明したが、背面部における筐体の高さ方向中央部に接続されても一定の安定化効果を得ることができる。

１、８１ 内視鏡装置
１０ 挿入部
１１ 撮像機構
２０ 操作部
４０ 表示部
６１、８２ 筐体
６２ バッテリー
６５ ベース部
６５Ａ 接地面
６６ 正面部
６６Ａ 上面
６７ 背面部
６９、８３ 指掛け穴
８３Ａ、８３Ｂ 係止部
Ａｄ 下部領域
Ａｆ 前方領域
Ａｒ 後方領域
Ａｕ 上部領域

Claims (10)

1. 先端部に撮像機構を有し、湾曲可能な長尺の挿入部と、
   前記撮像機構で取得された画像を表示する表示部と、
   前記挿入部の湾曲操作を行う操作部と、
   正面側に前記表示部および前記操作部が収容され、前記正面側と反対の背面側に前記挿入部が接続された筐体と、
   を備え、
   前記筐体は、
   下部に設けられ、載置面に載置可能な接地面を有する略平板状に形成されたベース部と、
   前記ベース部から立ち上がり、前記挿入部が接続された背面部と、
   を具備し、
   側面視において、前記ベース部からの高さ方向の中点を通り、前記ベース部に平行な第１の平面を境として、前記筐体における前記ベース部側の領域を下部領域、前記ベース部と反対側の領域を上部領域と称するとき、
   前記表示部および前記正面側における前記操作部は、前記上部領域に配置され、
   前記挿入部の基端部は、
   前記ベース部が前記載置面に載置された状態において、
   前記操作部と軸線方向において対向配置されて前筐体内で前記操作部と接続されるとともに、前記背面部のうち、前記下部領域に属する前記高さ方向の中央部寄りの部位または前記高さ方向の前記中央部から、前記高さ方向において下方に向かって延ばされている
   ことを特徴とする内視鏡装置。
2. 前記筐体は、電源として機能するバッテリーをさらに備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
3. 前記バッテリーは、前記下部領域に取り付けられている
   ことを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。
4. 前記バッテリーは、前記ベース部に取り付けられている
   ことを特徴とする請求項３に記載の内視鏡装置。
5. 前記挿入部は、前記背面部のうち、下方に向いた斜面から下方に向かって延びている
   ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
6. 前記筐体に配置された内蔵物および前記筐体の質量は、
   前記上部領域の質量よりも前記下部領域の質量の方が大きい
   ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
7. 前記ベース部から立ち上がり、上面に前記表示部および前記操作部が配置された正面部を有し、
   前記側面視において、前記ベース部を垂直二等分する第２の平面を境として、前記筐体における前記正面部側の領域を前方領域、前記背面部側の領域を後方領域と称するとき、
   前記筐体に配置された内蔵物および前記筐体の質量は、
   前記前方領域の質量よりも前記後方領域の質量の方が大きい
   ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
8. 前記前方領域と前記後方領域との質量比が１０：９０〜４５：５５の範囲内となるように前記内蔵物が配置されていることを特徴とする請求項７に記載の内視鏡装置。
9. 前記筐体は、
   前記ベース部から立ち上がり、上面に前記表示部および前記操作部が配置された正面部を有し、
   側面視において、前記ベース部を垂直二等分する第２の平面を境として、前記筐体における前記正面部側の領域を前方領域、前記背面部側の領域を後方領域と称するとき、
   前記表示部および前記挿入部は、前記後方領域に設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
10. 前記筐体は、電源として機能するバッテリーをさらに備え、
    前記バッテリーは、前記前方領域に設けられている
    ことを特徴とする請求項９に記載の内視鏡装置。

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