(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
細長な挿入部と、
この挿入部の基端側に設けた把持部を兼ねる操作部と、
この操作部から延出するユニバーサルコードと、
このユニバーサルコードの基端側に弾性部材で形成した折れ止めとを有する電子内視鏡であって、
前記挿入部先端部から取り込んだ被写体像を前記操作部側に伝達する像伝達光学系と、
この像伝達光学系から伝達された被写体像を中継集光する中継光学系と、
この中継光学系の結像位置に配置した撮像素子と、
を具備し、前記中継光学系及び前記撮像素子を前記像伝達光学系の出射端と一体に包括して撮像ユニットとし、この撮像ユニットを前記折れ止め内の空間に揺動自在に設けたことを特徴とする電子内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子内視鏡、更に詳しくは像伝達光学系で伝達された被写体像を撮像するための撮像素子を操作部に配置した電子内視鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、内視鏡は、医療用分野及び工業用分野において、広く用いられている。上記内視鏡は、細長の挿入部を体腔内やプラント、機器等の被検体内に挿入し、目的部位を観察するものである。上記内視鏡は、上記挿入部先端部から取り込んだ被写体像を撮像するための撮像ユニットを内蔵した電子内視鏡が有る。
【０００３】
上記電子内視鏡は、上記撮像ユニットで被写体像を光電変換して生成した撮像信号を、操作部側部から延出するユニバーサルコードを挿通する信号線を介して画像処理装置へ出力する。この画像処理装置は、撮像信号を信号処理して標準的な映像信号を生成し、モニタ等の表示手段に内視鏡画像を表示させるようになっている。
【０００４】
このような電子内視鏡は、例えば、特開平１１−２３９８３号公報や特開平１１−１５１２００号公報に記載されているように、上記挿入部先端部から取り込んだ被写体像を像伝達光学系で操作部側に伝達し、操作部内に設けた撮像ユニットで撮像するものが提案されている。
【０００５】
上記特開平１１−２３９８３号公報や特開平１１−１５１２００号公報に記載の電子内視鏡は、上記撮像ユニットが操作部の硬質部に配置されている。このため、上記特開平１１−２３９８３号公報や特開平１１−１５１２００号公報に記載の電子内視鏡は、外力が加わることによる、ＣＣＤ（電荷結合素子）等の撮像素子や回路基板等の撮像ユニット内の精密部品が損傷を受けたりピントがずれてしまうことを防止可能である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平１１−２３９８３号公報や特開平１１−１５１２００号公報に記載の電子内視鏡は、撮像ユニットを操作部側に設けているので、操作部が長くなってしまい、操作性が悪くなってしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、操作部を短く構成して操作性が向上可能な電子内視鏡を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の電子内視鏡は、細長な挿入部と、この挿入部の基端側に設けた把持部を兼ねる操作部と、この操作部から延出するユニバーサルコードと、このユニバーサルコードの基端側に弾性部材で形成した折れ止めとを有する電子内視鏡であって、前記挿入部先端部から取り込んだ被写体像を前記操作部側に伝達する像伝達光学系と、この像伝達光学系から伝達された被写体像を中継集光する中継光学系と、この中継光学系の結像位置に配置した撮像素子と、を具備し、前記中継光学系及び前記撮像素子を前記像伝達光学系の出射端と一体に包括して撮像ユニットとし、この撮像ユニットを前記折れ止め内の空間に揺動自在に設けたことを特徴としている。
この構成により、操作部を短く構成して操作性が向上可能な電子内視鏡を実現する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（第１の実施の形態）
図１ないし図５は本発明の第１の実施の形態に係わり、図１は本発明の第１の実施の形態の電子内視鏡を示す外観図、図２は図１の挿入部先端側の断面図、図３は図１の操作部内部の概略構成を示す断面図、図４は図３の板ばねを示すＡ方向矢視図であり、図４（ａ）は梁を４本設けた板ばねを示す図、図４（ｂ）は梁を２本設けた板ばねを示す図、図４（ｃ）は梁を１本設けた板ばねを示す図、図５は何らかの力が加わった際のユニバーサルコード基端側付近の断面図である。
【００１０】
図１に示すように本発明の第１の実施の形態を備えた電子内視鏡１は、細長な挿入部２と、この挿入部２の基端側に連設され、把持部を兼ねる操作部３とを有して構成される。前記電子内視鏡１は、この操作部３に直交して側部から延出された軟性のユニバーサルコード４が設けられている。このユニバーサルコード４は、図示しないライトガイドや信号ケーブルを内挿している。このユニバーサルコード４は、この端部に図示しない光源装置及びビデオプロセッサに着脱自在で接続されるコネクタ部５が設けられている。前記コネクタ部５は、この前端に図示しない光源装置に接続されるライトガイドコネクタ（以下、ＬＧコネクタ）５ａ及びこのＬＧコネクタ５ａの側部に図示しないビデオプロセッサに接続されるビデオコネクタ５ｂが設けられている。
【００１１】
前記電子内視鏡１は、前記挿入部２と前記操作部３との接続部に、この接続部の急激な曲がりを防止するための弾性部材で形成される挿入部側折れ止め部材６が設けられている。また、前記電子内視鏡１は、前記操作部３と前記ユニバーサルコード４との接続部に弾性部材で形成される操作部側折れ止め部材７がユニバーサルコード４の基端側に設けられている。更に、前記電子内視鏡１は、前記ユニバーサルコード４と前記コネクタ部５との接続部にはコネクタ部側折れ止め部材８が設けられている。
【００１２】
前記挿入部２は、先端に設けられた先端部１１と、この先端部１１の基端側に設けられた湾曲自在の湾曲部１２と、この湾曲部１２の基端側に設けられた長尺で可撓性を有する可撓管部１３とが連設されて構成されている。
前記操作部３は、この基端側に位置する使用者が握って把持する部位である把持部３ａを有している。この把持部３ａは、前記挿入部２との図示しない接続部材を内蔵している。また、前記操作部３は、上部側にビデオプロセッサを遠隔操作するため複数のビデオスイッチ１４ａが配置されるスイッチ部１４を設けている。
【００１３】
また、前記操作部３は、送気操作、送水操作を操作する送気送水操作釦１５と、吸引操作を操作するための吸引操作釦１６と、前記湾曲部１２の湾曲操作を行うための湾曲操作レバー１７とが設けられている。
また、前記操作部３は、把持部３ａの前端付近に生検鉗子等の処置具を挿入する処置具挿入口１８が設けられている。この処置具挿入口１８は、その内部において後述の処置具挿通用チャンネル１９と連通している。前記処置具挿入口１８は、鉗子等の図示しない処置具を挿入することにより、内部の処置具挿通チャンネル１９を介して前記先端部１１に形成されているチャンネル開口１９ａから前記処置具の先端側を突出させて生検などを行うことができる（図２参照）。
【００１４】
図２は、前記挿入部２の先端側の構造を示す。先ず、前記湾曲部１２について説明する。
前記湾曲部１２は、複数の環状の湾曲管２１が回動自在に回動ピン２２にて連結されて構成されている。前記複数連結された湾曲管２１は、外周に金属等の素線を筒状に編み込んで形成された編管２３が外装されている。更にこの編管２３は、この外周に筒状の弾性体で形成される湾曲外皮２４が配されている。
【００１５】
前記湾曲部１２は、最先端の湾曲管２１ａが前記先端部１１の先端部本体２５の後端部に例えば接着やネジ、半田、溶接、圧入等の固定手段にて固定されることで先端側を接続されるようになっている。また、前記湾曲部１２は、図示しないが最基端側の湾曲管２１が前記可撓管部１３の先端側に例えば接着やネジ、半田、溶接、圧入等の固定手段にて固定されることで後端側を接続されるようになっている。
【００１６】
前記最先端の湾曲管２１ａは、複数本（本実施の形態では４本）の湾曲ワイヤ２６の一端が固定されている。これら湾曲ワイヤ２６の他端は、手元側の操作部３に延出され、この手元側の操作部３で湾曲操作機構である後述のドラムユニット２７に接続されている。このドラムユニット２７は、前記湾曲操作レバー１７の湾曲操作に連動して前記湾曲ワイヤ２６を牽引弛緩し、前記湾曲部１２を上下左右方向に湾曲動作するようになっている。
【００１７】
前記挿入部２の先端部１１は、前記先端部本体２５を金属等で硬質に形成されている。この先端部本体２５は、多数の透孔を形成されており、これら透孔に内蔵物として処置具挿通用チャンネル１９を構成する金属口金１９ｂや図示しない照明光学系を構成するライトガイドファイバの先端側が配置固定されている。
【００１８】
前記金属口金１９ｂの基端部は、前記処置具挿通用チャンネル１９を構成する前記処置具挿入口１８に連通するチャンネルチューブ１９ｃが連結されている。前記ライトガイドファイバは、後端側が前記操作部３から前記ユニバーサルコード４の前記ＬＧコネクタ５ａに至る。そして、このＬＧコネクタ５ａ端面は、光源装置に内蔵された光源ランプから照明光が供給される。供給された照明光は、前記ライトガイドファイバによって伝達され、このライトガイドファイバの光出射端面から図示しない照明窓の先端面を介して被写体を照明するようになっている。
【００１９】
また、先端部本体２５は、照明された被写体の光学像を取り込む対物光学系２８及びこの対物光学系２８の結像位置に像伝達光学系として入射端面を配置されたイメージガイドファイバ２９が配置固定されている。前記イメージガイドファイバ２９は、この後端側が前記ユニバーサルコード４の基端側まで挿通配設され、このユニバーサルコード４の出射端側に設けた後述の撮像ユニット３０に被写体像を伝達するようになっている。
【００２０】
そして、撮像ユニット３０は、後述の撮像素子３０ａで被写体像を撮像して得た撮像信号を、前記ユニバーサルコード４を挿通する信号ケーブル５１（図３参照）を介して前記ユニバーサルコード４のビデオコネクタ５ｂからビデオプロセッサに出力するようになっている。ビデオプロセッサは、撮像信号を信号処理して標準的な映像信号を生成し、この映像信号をモニタに出力して内視鏡画像を表示させるようになっている。
【００２１】
次に、図３を用いて前記操作部３内部の構成を説明する。
図３に示すように操作部本体３ｂ内に設けられた操作部フレーム３１は、支柱３２を介してドラムユニット２７を締結固定している。このドラムユニット２７は、湾曲操作レバー１７を回動操作されることでドラム２７ａを回動自在に回転させ、このドラム２７ａに固定した湾曲ワイヤ２６を牽引弛緩するようになっている。
【００２２】
また、操作部フレーム３１は、管状に形成された接続部材であるステー３３の基端部を固定し、操作部３に対して垂直に配置されている。このステー３３は、この遠位端に内周及び外周にねじが設けられ、内周にユニバーサルコード４を螺合し固定している。
【００２３】
前記操作部側折れ止め部材７は、金属製の折れ止め口金３４と弾性樹脂製で形成される折れ止め軟性部３５とから構成されている。前記操作部側折れ止め部材７は、ステー３３の外周に折れ止め口金３４が螺合され、操作部３に垂直に固定されている。そして、前記操作部側折れ止め部材７の折れ止め軟性部３５は、ユニバーサルコード４を嵌挿している。この折れ止め軟性部３５は、この内径がテーパ状に形成され、先端側でユニバーサルコード４の外径よりやや小さくなっている。
【００２４】
本実施の形態では、イメージガイドファイバ２９から伝達された被写体像を中継集光する後述の中継光学系と、この中継光学系の結像位置に配置した撮像素子３０ａと、を前記イメージガイドファイバ２９の出射端と一体に包括して撮像ユニット３０とし、この撮像ユニット３０を前記操作部側折れ止め部材７内の空間に揺動自在に設けて構成する。
【００２５】
即ち、撮像ユニット３０は、この先端部側が操作部側折れ止め部材７の折れ止め軟性部３５の内周に配置されて揺動自在に設けられている。
前記撮像ユニット３０は、板ばね５３に前記ファイバ受け部４１がビスにて固定されることで、操作部側折れ止め部材７の内部に揺動自在に固定配置されるようになっている。
【００２６】
前記板ばね５３は、前記操作部フレーム３１にビスにて固定されている。
図４（ａ）に示すように前記板ばね５３は、薄肉の弾性金属から形成されている。この板ばね５３は、前記ステー３３の中心軸方向の位置決めして支持する支持部である遊動部５３ａと、この遊動部５３ａに前記撮像ユニット３０を介して付加された力量を緩衝して撓むことが可能に形成された弾性部である梁５３ｂとが設けられている。
【００２７】
前記板ばね５３は、前記ファイバ受け部４１と共に前記先端ユニット枠４６の先端部とが前記遊動部５３ａに垂直に固定され、撮像ユニット３０として一体的に前記操作部フレーム３１に固定されている。
【００２８】
前記遊動部５３ａは、この中心にイメージガイドファイバ２９を挿通する挿通孔５３ｃが形成されている。前記梁５３ｂは、前記遊動部５３ａに比べて充分に幅が細く、且つ遊動部５３ａに力を加えると容易に撓むような幅に形成されている。尚、図４（ａ）において梁５３ｂは、４本設けられているが、図４（ｂ），（ｃ）に示すように梁５３ｂは、２本や１本設けられていても良い。
【００２９】
このように構成される電子内視鏡１は、ユニバーサルコード４のコネクタ部５が光源装置及びビデオプロセッサに接続されて内視鏡検査等に用いられる。
そして、内視鏡検査の途中等で、電子内視鏡１は、ユニバーサルコード４に何らかの力が加わり、このユニバーサルコード４の基端側に曲げ応力が働く場合がある。すると、図５に示すようにユニバーサルコード４と操作部側折れ止め部材７とは、一体的に屈曲する。
【００３０】
このとき、撮像ユニット３０は、この後端側が操作部側折れ止め部材７の折れ止め軟性部３５に位置している。このため、撮像ユニット３０は、ユニバーサルコード４が屈曲するとこのユニバーサルコード４の内周面が接触し、曲げ応力が加わる。
【００３１】
ここで、撮像ユニット３０は、先端ユニット枠４６よりも後端ユニット枠４７に加わる曲げ応力が強いが、この後端ユニット枠４７に加わる曲げ応力がばね４８により先端ユニット枠４６の方へ伝達され、ユニット全体として一体的に曲げ応力が加わる。
【００３２】
そして、撮像ユニット３０に曲げ応力が加わると、板ばね５３は、撮像ユニット３０の先端ユニット枠４６と共にファイバ受け部４１の先端部とが固定された遊動部５３ａを介して梁５３ｂに力が作用し、この力に抗しつつ梁５３ｂが撓み、遊動部５３ａと一体に撮像ユニット３０が揺動する。
【００３３】
従って、本実施の形態の電子内視鏡１は、ユニバーサルコード４及び操作部側折れ止め部材７の屈曲に伴い撮像ユニット３０が傾いた場合でも、撮像ユニット３０と一体に板ばね５３が撓むことで、撮像ユニット３０にかかる応力が緩衝され、この応力による光学部材等の損傷等が生じない。
【００３４】
この結果、本実施の形態の電子内視鏡１は、操作部側折れ止め部材７の内部に撮像ユニット３０を配置することが可能となる。
これにより、本実施の形態の電子内視鏡１は、操作部を短く構成することができ、操作性が向上する。
【００３５】
（第２の実施の形態）
図６及び図７は本発明の第２の実施の形態に係わり、図６は本発明の第２の実施の形態の電子内視鏡を示す外観図、図７は図６の操作部内部の概略構成を示す断面図である。
上記第１の実施の形態は、操作部に直交して側部から延出したユニバーサルコード４を設けた電子内視鏡に本発明を適用し、操作部に直交して撮像ユニット３０をユニバーサルコード４の操作部側折れ止め部材内部に揺動自在に配置して構成しているが、本第２の実施の形態は操作部上部に同軸上に延出したユニバーサルコード４を設けた電子内視鏡に本発明を適用し、操作部に対して平行に撮像ユニット３０を操作部側折れ止め部材内部に揺動自在に配置して構成する。それ以外の構成は、上記第１の実施の形態と同様なので説明を省略し、同じ構成には同じ符号を付して説明する。
【００３６】
即ち、図６に示すように本第２の実施の形態の電子内視鏡１Ｂは、操作部３上部に同軸上に延出したユニバーサルコード４Ｂを設けて構成されている。この電子内視鏡１は、前記操作部３と前記ユニバーサルコード４Ｂとの接続部に上記第１の実施の形態で説明したのと同様な操作部側折れ止め部材７Ｂがユニバーサルコード４Ｂの基端側に設けられている。
【００３７】
図７に示すように前記操作部側折れ止め部材７Ｂは、折れ止め口金３４と折れ止め軟性部３５とから構成される。この操作部側折れ止め部材７Ｂは、ステー３３の外周に折れ止め口金３４が螺合され、操作部３上部と同軸上に垂直に固定されている。そして、前記操作部側折れ止め部材７Ｂの折れ止め軟性部３５は、ユニバーサルコード４Ｂを嵌挿している。
【００３８】
そして、上記第１の実施の形態で説明したのと同様に撮像ユニット３０は、板ばね５３に前記ファイバ受け部４１がビスにて固定されることで、操作部側折れ止め部材７Ｂの内部に揺動自在に固定配置されるようになっている。
【００３９】
前記板ばね５３は、この縁端部が操作部上部フレーム６１にビスにて固定され、これら撮像ユニット３０と板ばね５３とが一体に操作部３と平行に配置されるようになっている。
前記操作部上部フレーム６１は、操作部上部本体３ｃに強固に嵌合固定される。このことにより、撮像ユニット３０は、この先端側の一部が前記操作部側折れ止め部材７Ｂの折れ止め軟性部３５の内周に位置して揺動自在に固定配置されるようになっている。
【００４０】
このように構成される電子内視鏡１Ｂは、上記第１の実施の形態で説明したのと同様にユニバーサルコード４Ｂのコネクタ部５が光源装置及びビデオプロセッサに接続されて内視鏡検査等に用いられる。
【００４１】
そして、内視鏡検査の途中等で、電子内視鏡１Ｂは、ユニバーサルコード４Ｂに何らかの力が加わり、このユニバーサルコード４Ｂの基端側に曲げ応力が働く場合がある。すると、ユニバーサルコード４Ｂと操作部側折れ止め部材７Ｂとは、一体的に屈曲する。
【００４２】
そして、撮像ユニット３０に曲げ応力が加わると、板ばね５３は、上記第１の実施の形態で説明したのと同様な動作を行い、撮像ユニット３０が揺動する。
【００４３】
従って、本第２の実施の形態の電子内視鏡１Ｂは、上記第１の実施の形態で説明したのと同様に撮像ユニット３０と一体に板ばね５３が撓むことで、撮像ユニット３０にかかる応力が緩衝され、この応力による光学部材等の損傷等が生じない。
【００４４】
この結果、本第２の実施の形態の電子内視鏡１Ｂは、撮像ユニット３０を操作部とほぼ同軸上に配置しても、操作部側折れ止め部材７Ｂの内部に撮像ユニット３０を配置可能で、操作部を短く構成することができ、操作性が向上する。
【００４５】
また、本発明は、以上述べた実施の形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【００４６】
［付記］
（付記項１）  細長な挿入部と、
この挿入部の基端側に設けた把持部を兼ねる操作部と、
この操作部から延出するユニバーサルコードと、
このユニバーサルコードの基端側に弾性部材で形成した折れ止めとを有する電子内視鏡であって、
前記挿入部先端部から取り込んだ被写体像を前記操作部側に伝達する像伝達光学系と、
この像伝達光学系から伝達された被写体像を中継集光する中継光学系と、
この中継光学系の結像位置に配置した撮像素子と、
を具備し、前記中継光学系及び前記撮像素子を前記像伝達光学系の出射端と一体に包括して撮像ユニットとし、この撮像ユニットを前記折れ止め内の空間に揺動自在に設けたことを特徴とする電子内視鏡。
【００４７】
（付記項２）  前記ユニバーサルコードの前記折れ止めを前記操作部の長手軸と略垂直に配置したことを特徴とする付記項１に記載の電子内視鏡。
（付記項３）  前記ユニバーサルコードの前記折れ止めを前記操作部の長手軸と平行に配置したことを特徴とする付記項１に記載の電子内視鏡。
【００４８】
（付記項４）  前記ユニバーサルコードに接続する第１の接続部及び前記操作部の手元端部に接続する第２の接続部を有する管状に形成した接続部材を有し、
この接続部材の内部で該接続部材の中心軸方向に前記撮像ユニットを位置決めして支持する支持部及び、前記撮像ユニットを介して前記支持部に付加された力量を緩衝して撓むことが可能に形成した弾性部を有して前記操作部の手元端部に固定する弾性部材を設けたことを特徴とする付記項１に記載の電子内視鏡。
【００４９】
（付記項５）  前記操作部を補強して形成する該操作部の内部に設け、前記接続部材が有する前記第２の接続部で該接続部材と接続すると共に、前記弾性部材を固定するフレーム部材を有することを特徴とする付記項４に記載の電子内視鏡。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、操作部を短く構成して操作性が向上可能な電子内視鏡を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の電子内視鏡を示す外観図
【図２】図１の挿入部先端側の断面図
【図３】図１の操作部内部の概略構成を示す断面図
【図４】図３の板ばねを示すＡ方向矢視図
【図５】何らかの力が加わった際のユニバーサルコード基端側付近の断面図
【図６】本発明の第２の実施の形態の電子内視鏡を示す外観図
【図７】図６の操作部内部の概略構成を示す断面図
【符号の説明】
１…電子内視鏡
２…挿入部
３…操作部
４…ユニバーサルコード
７…操作部側折れ止め部材
２９…イメージガイドファイバ
３０…撮像ユニット
３０ａ…撮像素子
３１…操作部フレーム
３２…支柱
３３…ステー（接続部材）
３４…折れ止め口金
３５…折れ止め軟性部
４１…ファイバ受け部
４５…中継光学系
４６…先端ユニット枠
４７…後端ユニット枠
４８…ばね
５３…板ばね
５３ａ…遊動部
５３ｂ…梁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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