JPS5825448B2 - トクシユサツゾウヨウテレビジヨンソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は特殊撮像用テレビジョン装置に係り、特に操作
者の手元で操作される内視鏡ファイバースコープ、顕微
鏡単レンズ、ズームレンズ等の撮像用光学ユニットより
の光情報信号をテレビカメラに導ひき、再生モニタ上に
撮し出す特殊撮像用テレビジョン装置に係り、撮像用光
学ユニットをテレビカメラとは独立に移動し得、且つこ
の回動移動を該光学ユニットが回動軸に関して平衡を保
持した態様で軽く且つ円滑に行なわしめ、更には該光学
ユニットをこれに対する移動力の附勢を解除した位置で
平衡静止させる様に構成した特殊撮像用テレビジョン装
置を提供することを目的とする。

一般にカラーテレビカメラは三脚台に載置して使用され
る。

しかし、顕微鏡撮像及び内視鏡を使用した医療用撮像等
の特殊撮像においては、テレビカメラが上記の如く載置
した構成であると、撮像作業に際しての装置の操作性が
問題となるもの！ であり、種々の改善がなされている。

第１図は従来の内視鏡用カラーテレビ装置の概略構成を
示す。

内視鏡用カラーテレビ装置１はカメラヘッド２を保持し
ている架台３、光源ユニット４、及びモニターテレビ１
３が載置されているカメラ制御用ユニット５が夫々分割
されて構成しである。

光源ユニット４よりの撮像用光が供給されている内視鏡
６は内視鏡アダプター、二方向光学ユニット８を介して
カメラヘッド２に接続しである。

スチルカメラ９は二方向光学ユニット８に取付けである
。

カメラヘッド２は第１の支持腕１０に対して垂直面内で
回動自在に垂下しである。

第１の支持腕１０は架台３の案内ロッド１１に摺動及び
回動自在に嵌合している第２の支持腕１２に対して水平
面内で回動自在に連結しである。

このため、カメラヘッド２は三次元空間内で任意の位置
に移動されることになる。

しかし、カメラヘッド２は小型化されているが、その重
量は３〜１５に９あり、更にこれに取付けである二方向
光学ユニット８等の光学アダプタの重量が３〜４に９あ
り、従って架台３及び支持腕１０゜１２の構造を複雑に
且つ強固に構成する必要がある。

また、カメラヘッド２の重量が相当大なるため、カメラ
ヘッド２が内視鏡６の移動に追従して円滑に移動しない
ため、撮像操作が困難となる欠点があった。

また上記装置においては全システムが３つのユニットに
分割されるため、比較的広い設置面積が必要となる欠点
があった。

本発明は上記諸欠点を除去した操作性に優れた特殊撮像
装置を提供するものであり、以下図面と共にそのｌ実施
例について説明する。

まず、第２図乃至第４図と共にその構成及び動作につい
て説明する。

各図中、特殊撮像装置２０は架台２１内にテレビジョン
カメラ２２、カメラ制御ユニット２３、内視鏡用ライト
ガイド光源２４、及び内視鏡２５を保持しこれの任意方
向への移動を可能にする軸受保持装置２６を組み込んで
構成しである。

内視鏡２５は内視鏡用スコープアダプタ２７に連結して
あり、アダプタ２７がフレキシブルアダプタ２８を介し
てリレーレンズユニット２９に連結しである。

このフレキシブルアダプタ２８により、内視鏡２５は第
５図に示す如くスコープアダプタ２７の軸線に関して及
びレンズユニット２９の軸線及びアダプタ２７とユニッ
ト２９とを連結する連結部２８ａの軸線に関して時計及
び反時計方向に自在に回動される。

即ち、内視鏡２５はリレーレンズユニット２９の先端部
において三次元の空間内で任意の方向に移動される。

リレーレンズユニット２９は断面形状り形の支持部材３
０の相部内に延在している部分について、その先端部を
ドライベアリング等の適当な摩擦抵抗を有する軸受３１
に保持され、相部の開口部近傍において軸受３２により
保持されている。

軸受３１は第３図中垂直方向に延在して支持部材３０の
内部に設けである。

また軸受３２はリレーレンズユニット２９とこれを大略
挾む一対の平行に配設しである上板３０ａと下板３０ｂ
との間に設けである。

このため、ユニット２９は内視鏡２５と共に第３図に示
す態様において、大略中央部を軸受３２により支持部材
３０の一対の板部材３０ａ及び３０ｂに案内され、軸受
３２を中心にこの比較的小なる摩擦抵抗に抗して水平面
内で支持部材３０とは独立に自在に回動される。

なお、内視鏡２５の軸受３１に関しての左右方向の回動
移動は第２図中リレーレンズユニット２９が支持部材３
０の夫々の側板に当接する同図中実線及び破線で示す位
置で制限される。

本実施例装置において上記左右方向許容移動角は約３０
度に設定されている。

支持部材３０は水平軸３３を架台２１に固定しである支
持板３４に軸承されている。

水平軸３３の支持板３４に対する軸承態様は、軸３３の
回動に際して該軸３３が軸受部により適宜の摩擦抵抗を
附与される様設定しである。

なお、水平軸３３は上記軸受３１の軸方向上中心位置を
通る仮想水平線をその軸線として延在している。

このため支持部材３０はリレーレンズユニット２９及び
内視鏡２５等と一体的に第３図に示す水平位置と同図中
傾斜ライン３５との間で上方向及び下方向に回動される
。

なお、第３図中、内視鏡２５の上下方向回動移動許容角
度は約４５度とされている。

上記構成において、内視鏡２５は水平軸３３に関して第
３図に示す範囲内で上下方向に、且つ軸受３１に関して
第２図に示す範囲内で左右方向に軸受部の摩擦抵抗に抗
して自在に回動移動される。

なお、内視鏡２５の左右方向回動移動に際しては支持部
材３０は水平軸３３に関して回動されることはない。

即ち内視鏡２５は操作者の操作により軸受３０及び水平
軸３３を中心に夫々第２図及び第３図に示す範囲内で、
ユニット２９の長手方向寸法を半径とする球面内の任意
の位置に移動される。

また、支持部材３０の上板３０ａはユニット２９とは反
対方向に所定距離延在し、この先端部と基板３２との間
に定例張力バネ３６（商品名：コンストンバネ）がヒン
ジを介して張架しである。

定例張力バネ３６は、基板に対する上板３０ａの端部の
高さ位置が変化した場合においても常に上記板部材端部
において垂直方向に一定の力Ｗ。

を附与する機能を有する。

ここで、水平軸３３に関して反時計方向の回動力Ｍ１は
軸３３の中心Ａよりレンズユニット２９の先端部Ｂまで
の長さｔ、と点Ｂに加わる重力方向の力Ｗ１との相乗積
により定まる。

また、水平軸３３に関しての時計方向の回動力は点Ａよ
り上板端部Ｃまでの長さｔ。

と定引張カバネ３６により附与される鉛直方向の力Ｗ。

との相乗積により定まる。

ここで、力Ｗ。は第３図に示す態様において軸３３に関
する時計方向及び反時計方向回転 ＸＷ モーメントが釣り合う様に、所定値Ｗ。

＝１１に設定してあり、内視鏡２５は支持部材３ムに対
するロック機構を何ら設けることなく第３図に示す位置
に軸受部の摩擦抵抗により静止している。

また、操作者が内視鏡２５をリレーレンズユニット２９
と共に第３図に示す位置で水平方向に制限範囲内で回動
移動操作した場合において、軸３３に関しての反時計方
向の回動モーメントはほぼ一定に保持されているため、
支持部材３０は水平位置に平衡態様で保持され、内視鏡
２５は水平方向に任意の位置に移動された位置で静止保
持される。

ここで、操作者が内視鏡２５を水平位置より上方向に移
動した場合の水平軸３３に関する釣合い態様について説
明する。

内視鏡２５を上方向に持ち上げると、これに伴ってリレ
ーレンズユニット２９と共に支持部材３０が一体的に軸
３３に関して時計方向に回動される。

レンズユニット２９がその軸線が前記ライン３５に合判
する使用範囲限界まで回動したとすると、軸３３に関す
る点Ｂ及びＣまでの実質的な腕の長さは夫々ＡＢＣＣ６
θ及びＫで弼θとなり、夫々同一割合で減少する。

また定引張カバネ３６は支持部材３０の回動に応じて、
基板又は上板３０ａに対する張架態様が異なり常に点Ｃ
の位置においてバネの長手方向に力Ｗ。

を附勢する構成とされている。

このため、内視鏡２５が上限位置まで回動移動された際
、軸３３に関する時計方向及び反時計方向の回動力は回
動移動前と同様にはマ釣合い、内視鏡２５は第３図中二
点鎖線で示す持上げ位置において支持部材３０に対する
固定手段を用いることなく水平軸３３に対する軸受部の
摩擦抵抗により静止する。

従って内視鏡２５は第３図に示す使用範囲内で上下方向
に移動される限りにおいて、これに対する移動力の附勢
が解除された任意の位置で軸受部の摩擦抵抗により積極
的に停止保持される。

また、内視鏡２５を−の静止位置より別の静止位置に上
下方向に回動する途中においても、軸３３に関する時計
方向及び反時計方向の回動モーメントは常に釣り合って
いるため、内視鏡２５の上下方向の回動移動はこれに軸
受部摩擦抵抗に抗する比較的弱い力を加えるだけで円滑
に行なわれる。

斯くして、内視鏡２５の軸受３１の及び水平軸３３に関
しての球面内での回動移動は、操作者がこれを軽く引く
又は押すことにより円滑に行ない得、且つ内視鏡２５の
回動移動を所定位置で止めることにより内視鏡２５は水
平軸３３に関してほぼ釣り合った態様で軸受部の摩擦抵
抗により上記所定位置に確実に保持される。

また、リレーレンズユニット２９とテレビジョンカメラ
２２との間には変倍光学ユニット３７及び二方向光学ユ
ニット３８が設けである。

ユニット３８にはスチルカメラ３９が取付けである。

なお、内視鏡２５は上記回動移動されると共にリレーレ
ンズユニット２９に対してフレキシブルアダプタ２８を
介して回動される。

この回動により軸３３に対する反時計方向の回動モーメ
ントが多少変化するが、この変化は僅かであるため、内
視鏡２５は軸受部に生ずる摩擦抵抗により上記回動移動
位置に保持される。

なお、上記構成になる装置においては、使用目的に応じ
て移動されるべきユニットを最小限に抑え、且つこの回
動移動を回動中心軸に関して平衡が保持された態様で行
ない、更には上記移動されるべきユニット以外のテレビ
ジョンカメラ等のユニットは架台に固定した構成として
いる。

このため、テレビジョンカメラを重量を制限して小型に
構成する必要がなく、テレビジョンカメラとして重量の
犬なる高性能のカメラを使用することが出来る。

更にはテレビジョンカメラのレンズマウント側に自動巻
スチルカメラ及び変倍光学ユニット等を取り付けても、
内視鏡の操作は側ら影響なく良好に行なわれる。

また更には内視鏡として従来の装置では使用不可能であ
ったリジットタイプ内視鏡（特に気管支鏡）を適用する
ことも出来る。

次に上記構成になる特殊撮像装置２０の光学系について
第５図を併せ参照して説明する。

同図中、第２図乃至第４図に示す構成部分と同一構成部
分には同一符号を付しその説明は省略する。

内視鏡２５よりの情報光線は内視鏡用スコープアダプタ
２７を介して反射鏡４０及び４１により反射された後、
リレーレンズユニット２９内を通過する。

リレーレンズユニット２９よりの光は反射鏡４２により
反射された後、変倍光学ユニット３７を通って、内視鏡
映像の倍率が連続的に変えられる。

ユニット３７よりの光は二方向光学ユニット３８内にお
いて反射鏡４３により反射されて撮像レンズ４４を介し
てスチルカメラ３９に供給されて、情報映像がフィルム
に納められる。

又は、反射鏡４３を水平方向にセットすることにより、
上記光はユニットを通過し、撮像レンズ４５を介して３
色分解系テレビジョンカメラ２２に導びかれ、情報映像
が再生モニタ上に再生される。

上述の如く、本発明になる特殊撮像用テレビジョン装置
によれば、操作者による先端部に内視鏡部分を有するフ
レキシブルアダプタの移動操作がフレキシブルアダプタ
のその回動中心軸に関する垂直面方向についての時計及
び反時計方向の回動モーメントが常にほぼ平衡態様に釣
り合った態様で行なわれるため、更にはフレキシブルア
ダプタの回動移動が重量の犬なるテレビジョンカメラと
は独立に行なわれるため、フレキシブルアダプタの回動
移動操作を円滑に行なうことが出来、更には、フレキシ
ブルアダプタの所定位置への停止保持動作を回動中心軸
に関するモーメントを平衡態様とし且つ軸受部の適宜な
回動摩擦抵抗を利用することにより行なっているため、
フレキシブルアダプタを停止保持するための特別の操作
を必要せず、日常の検診にも使用出来る等の特長を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の特殊撮像用テレビジョン装置の構成を示
す図、第２図乃至第４図は夫々本発明になる特殊撮像用
テレビジョン装置の１実施例の概略構造を示す一部横断
平面図、一部縦断正面図及び一部縦断側面図、第５図は
本発明装置の光学系の１実施例を示す図である。 ２０・・・・・・特殊撮像装置、２１・・・・・・架台
、２２・・・・・・テレビジョンカメラ、２３・・・・
・・カメラ制御ユニット、２４・・・・・・内視鏡用ラ
イトガイド光源、２５・・・・・・内視鏡、２６・・・
・・・軸受保持装置、２Ｔ・・・・・・内視鏡用スコー
プアダプタ、２８・・・・・・フレキシブルアダプタ、
２９・・・・・・リレーレンズユニット、３０・・・・
・・支持部材、３１・・・・・・軸受、３３・・・・・
・水平軸、３４・・・・・・支持板、３６・・・・・・
定引張カバネ、３７・・・・・・変倍光学ユニット、３
８・・・・・・二方向光学ユニット、３９・・・・・・
スチルカメラ、４０〜４３・・・・・・反射鏡、４４．
４５・・・・・・撮像レンズ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 架台上に固定されたテレビジョンカメラと、先端部
   に内視鏡を連結した内視鏡用アダプタと、該内視鏡より
   の情報を該内視鏡用アダプタを介して伝送するリレーレ
   ンズユニットと、該内視鏡用アダプタと該リレーレンズ
   ユニットとを連結し、該内視鏡が該リレーレンズユニッ
   トの先端部において任意の方向に回動可能に構成したフ
   レキシブルアダプタと、該リレーレンズユニットを該架
   台に対して水平面方向及び垂直方向に回動可能に軸承シ
   、且つ該リレーレンズユニットに対して所定の回動摩擦
   抵抗を付与する軸受手段と、該リレーレンズユニットが
   該軸受手段を中心に回動した場合にも該フレキシブルア
   ダプタより該テレビジョンカメラに到る光路を保持する
   反射鏡と、該内視鏡をその使用範囲内の全ての高さ位置
   に静止保持スヘく、該リレーレンズユニットに、この該
   軸受手段に関する垂直面方向の回動モーメントを平衡と
   する所定の回動力を別途付与するばね手段とよりなる特
   殊撮像用テレビジョン装置。