(57)【要約】【課題】搭載型システムによって複数の自由度を制御し得るような、視野方向が可変とされた器具を提供すること。【解決手段】視野方向が可変とされた視界器具であって、基端部（１２）と；この基端部から延出しているとともに、先端部と、第１長手方向軸線（２２）とを有している、外側シャフト（１０）と；この外側シャフトの先端部に配置された視野変更部材と；視野変更部材を駆動し得るものとされた内側シャフトと；基端部内に配置された第１および第２アクチュエータであるとともに、第１アクチュエータが、外側シャフトを回転駆動し、第２アクチュエータが、内側シャフトを回転駆動するものとされた、第１および第２アクチュエータと；を具備している。【選択図】図１
2006223866.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
視野方向が可変とされた視界器具であって、
基端部と；
この基端部から延出しているとともに、先端部と、第１長手方向軸線とを有している、外側シャフトと；
この外側シャフトの前記先端部に配置された視野変更部材と；
少なくとも一部が前記外側シャフト内に配置された内側シャフトであるとともに、前記視野変更部材を駆動し得るものとされ、さらに、第２長手方向軸線を有している、内側シャフトと；
前記基端部内に配置された第１および第２アクチュエータであるとともに、第１アクチュエータが、前記第１長手方向軸線回りに前記外側シャフトを回転駆動し、第２アクチュエータが、前記第２長手方向軸線回りに前記内側シャフトを回転駆動するものとされた、第１および第２アクチュエータと；
を具備していることを特徴とする視界器具。
【請求項２】
請求項１記載の視界器具において、
前記第１長手方向軸線が、前記第２長手方向軸線と全体的に一致していることを特徴とする視界器具。
【請求項３】
請求項１記載の視界器具において、
前記視野変更部材が、前記第１長手方向軸線に対して実質的に垂直な回転軸線を有していることを特徴とする視界器具。
【請求項４】
請求項１記載の視界器具において、
前記第１および第２アクチュエータが、第１および第２モータを備えていることを特徴とする視界器具。
【請求項５】
請求項４記載の視界器具において、
前記第１および第２モータが、互いに実質的に平行とされた回転軸線を有していることを特徴とする視界器具。
【請求項６】
請求項４記載の視界器具において、
さらに、
前記第１モータに対して連結されこれにより前記第１モータによって回転駆動される第１ギヤと；
この第１ギヤによって回転駆動されかつ前記外側シャフトに対して連結され、これにより、前記外側シャフトを回転駆動する第２ギヤと；
前記第２モータに対して連結されこれにより前記第２モータによって回転駆動される第３ギヤと；
この第３ギヤによって回転駆動されかつ前記内側シャフトに対して連結され、これにより、前記内側シャフトを回転駆動する第４ギヤと；
を具備していることを特徴とする視界器具。
【請求項７】
請求項４記載の視界器具において、
前記第１および第２モータが、前記外側シャフトに対して同軸的であることを特徴とする視界器具。
【請求項８】
請求項１記載の視界器具において、
前記基端部が、
全体的にチューブ状をなすチューブ状部材と；
このチューブ状部材内に配置された支持アセンブリと；
を備え、
前記アクチュエータが、前記支持アセンブリに対して取り付けられていることを特徴とする視界器具。
【請求項９】
請求項１記載の視界器具において、
前記視野変更部材が、直角プリズムを備えていることを特徴とする視界器具。
【請求項１０】
請求項１記載の視界器具において、
前記外側シャフトが、内視鏡シャフトを備えていることを特徴とする視界器具。
【請求項１１】
視野方向が可変とされた視界器具であって、
先端部を有した外側シャフトと；
少なくとも一部が前記外側シャフト内に配置された内側シャフトと；
前記外側シャフトの前記先端部に配置された視界部材であるとともに、前記内側シャフトによって駆動され、さらに、第１および第２自由度を有した可変的視界ベクトルを備えている視界部材と；
前記外側シャフトに対して連結されていて前記外側シャフトを回転駆動する第１アクチュエータであるとともに、前記視界ベクトルを前記第１自由度回りに回転させる第１アクチュエータと；
前記内側シャフトに対して連結されていて前記内側シャフトを回転駆動する第２アクチュエータであるとともに、前記視界ベクトルを前記第２自由度回りに回転させる第２アクチュエータと；
を具備していることを特徴とする視界器具。
【請求項１２】
請求項１１記載の視界器具において、
前記内側シャフトと前記外側シャフトとが、全体的に同軸的であることを特徴とする視界器具。
【請求項１３】
請求項１１記載の視界器具において、
前記第１および第２アクチュエータが、第１および第２モータを備えていることを特徴とする視界器具。
【請求項１４】
請求項１３記載の視界器具において、
前記第１および第２モータが、互いに実質的に平行とされた回転軸線を有していることを特徴とする視界器具。
【請求項１５】
請求項１３記載の視界器具において、
さらに、
前記第１モータに対して連結されこれにより前記第１モータによって回転駆動される第１ギヤと；
この第１ギヤによって回転駆動されかつ前記外側シャフトに対して連結され、これにより、前記外側シャフトを回転駆動する第２ギヤと；
前記第２モータに対して連結されこれにより前記第２モータによって回転駆動される第３ギヤと；
この第３ギヤによって回転駆動されかつ前記内側シャフトに対して連結され、これにより、前記内側シャフトを回転駆動する第４ギヤと；
を具備していることを特徴とする視界器具。
【請求項１６】
請求項１３記載の視界器具において、
前記第１および第２モータが、前記外側シャフトに対して同軸的であることを特徴とする視界器具。
【請求項１７】
請求項１３記載の視界器具において、
さらに、
全体的にチューブ状をなすチューブ状部材と；
このチューブ状部材内に配置された支持アセンブリと；
を具備し、
前記モータが、前記支持アセンブリに対して取り付けられていることを特徴とする視界器具。
【請求項１８】
請求項１１記載の視界器具において、
前記視界部材が、直角プリズムを備えていることを特徴とする視界器具。
【請求項１９】
請求項１１記載の視界器具において、
前記外側シャフトが、内視鏡シャフトを備えていることを特徴とする視界器具。
【請求項２０】
視野方向が可変とされた視界器具であって、
先端部と第１長手方向軸線とを有した外側シャフトと；
少なくとも一部が前記外側シャフト内に配置されているとともに、第２長手方向軸線を有した、内側シャフトと；
前記外側シャフトの前記先端部に配置された視界部材であるとともに、前記第１長手方向軸線から角度的にオフセットされた回転軸線を有し、前記内側シャフトによって、この回転軸線回りに回転駆動される視界部材と；
前記外側シャフトに対して連結されていて前記外側シャフトを前記第１長手方向軸線回りに回転駆動する第１アクチュエータと；
前記内側シャフトに対して連結されていて前記内側シャフトを前記第２長手方向軸線回りに回転駆動させ、これにより、前記視界部材を前記回転軸線回りに回転させる、第２アクチュエータと；
を具備していることを特徴とする視界器具。
【請求項２１】
請求項２０記載の視界器具において、
前記第１長手方向軸線が、前記第２長手方向軸線に対して全体的に一致していることを特徴とする視界器具。
【請求項２２】
請求項２０記載の視界器具において、
前記回転軸線が、前記第１長手方向軸線に対して実質的に垂直であることを特徴とする視界器具。
【請求項２３】
請求項２０記載の視界器具において、
前記第１および第２アクチュエータが、第１および第２モータを備えていることを特徴とする視界器具。
【請求項２４】
請求項２３記載の視界器具において、
前記第１および第２モータが、互いに実質的に平行とされた回転軸線を有していることを特徴とする視界器具。
【請求項２５】
請求項２３記載の視界器具において、
さらに、
前記第１モータに対して連結されこれにより前記第１モータによって回転駆動される第１ギヤと；
この第１ギヤによって回転駆動されかつ前記外側シャフトに対して連結され、これにより、前記外側シャフトを回転駆動する第２ギヤと；
前記第２モータに対して連結されこれにより前記第２モータによって回転駆動される第３ギヤと；
この第３ギヤによって回転駆動されかつ前記内側シャフトに対して連結され、これにより、前記内側シャフトを回転駆動する第４ギヤと；
を具備していることを特徴とする視界器具。
【請求項２６】
請求項２３記載の視界器具において、
前記第１および第２モータが、前記外側シャフトに対して同軸的であることを特徴とする視界器具。
【請求項２７】
請求項２３記載の視界器具において、
さらに、
全体的にチューブ状をなすチューブ状部材と；
このチューブ状部材内に配置された支持アセンブリと；
を具備し、
前記モータが、前記支持アセンブリに対して取り付けられていることを特徴とする視界器具。
【請求項２８】
請求項２０記載の視界器具において、
前記視界部材が、直角プリズムを備えていることを特徴とする視界器具。
【請求項２９】
請求項２０記載の視界器具において、
前記外側シャフトが、内視鏡シャフトを備えていることを特徴とする視界器具。
【請求項３０】
視野方向が可変とされた視界器具であって、
先端部と第１長手方向軸線とを有した器具シャフトと；
この器具シャフトの前記先端部に配置された視野変更部材と；
少なくとも一部が前記器具シャフト内に配置されているとともに、第２長手方向軸線を有した、伝達シャフトであるとともに、前記視野変更部材に対して連結されていて、この伝達シャフトを前記第２長手方向軸線回りに回転させることによって、前記視野変更部材を回転駆動し得るものとされた、伝達シャフトと；
前記器具シャフトに対して連結されていて前記器具シャフトを前記第１長手方向軸線回りに回転駆動する搭載型第１アクチュエータと；
前記伝達シャフトに対して連結されていて前記伝達シャフトを前記第２長手方向軸線回りに回転駆動させ、これにより、前記視野変更部材を前記第２長手方向軸線回りに回転させる、搭載型第２アクチュエータと；
を具備していることを特徴とする視界器具。
【請求項３１】
請求項３０記載の視界器具において、
前記視野変更部材が、前記第２長手方向軸線に対して実質的に垂直な回転軸線を有し、
前記伝達シャフトを前記第２長手方向軸線回りに回転駆動させた際には、前記回転軸線回りに前記視野変更部材を回転駆動し得るものとされていることを特徴とする視界器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、米国特許法第１１９（ｅ）条に基づき、２００５年２月１４日付けで出願された特許文献１の優先権を主張するものである。
【０００２】
本発明は、例えば内視鏡といったような視界器具のための、アクチュエータ搭載型のシステムに関するものである。より詳細には、本発明は、視界ベクトルに少なくとも２つの自由度に関して移動させるのに必要な回転を引き起こすための搭載型アクチュエータを有しているような、視野方向が可変とされた器具に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
例えば内視鏡といったような視界器具は、当該技術分野においては周知である。一般に、内視鏡は、体内通路あるいは体内キャビティ内へと挿入することによって、患者の体内のサイトのところにおいて、操作者が見ることを可能としたり、また、操作者がある種の外科的処置を行うことを可能としたり、するような医療デバイスである。公知なように、内視鏡は、剛直なものともまたフレキシブルなものともすることができ、また、一般に、長いチューブ状部材を備えている。この長いチューブ状部材は、例えば、使用者に対して画像を伝達し得るようなあるタイプのシステムを備えている。長いチューブ状部材は、また、場合によっては、外科手術器具のための動作チャネルを備えている。内視鏡は、患者の外部に配置された基端部を備えている。この基端部から、操作者は、サイトを見ることができ、また、外科手術器具を操作することができる。内視鏡は、さらに、先端部を備えている。先端部には、患者の体内キャビティの中へと挿入するための内視鏡先端が形成されている。
【０００４】
視界範囲の方向が可変とされているような様々な内視鏡が、提案されている。例えば、揺動プリズム構成は、Chikama 氏他による特許文献２、Forkner 氏による特許文献３、  Hoeg氏他による特許文献４、Krattiger氏他による特許文献５、および、Ramsbottom 氏による特許文献６、に開示されている。また、パン−チルト型映像内視鏡構成は、Thompson氏による特許文献７に開示されている。これら構成においては、後述するように、２つの機械的自由度に依存して、内視鏡の視線を変更している。
【０００５】
そのような内視鏡の動作原理が、図１において概略的に図示されている。可変方向性を有した内視鏡は、基端部１２を有した内視鏡シャフト１０を備えている。そのような内視鏡は、視野ベクトル１４を備えており、視界ベクトル１４は、少なくとも２つの自由度１８，２０を有した付随的視界１６を備えている。第１の自由度１８により、視野ベクトル１４は、シャフト１０の長手方向軸線２２回りに回転することができる。これにより、視野ベクトル１４を、緯度方向２４内において走査することができる。第２の自由度２０により、視野ベクトル１４は、長手方向軸線２２に垂直な軸線２６回りに回転することができる。これにより、視野ベクトル１４を、経度方向２８において走査することができる。さらに、第３の自由度３０を、利用することができる。というのは、通常、内視鏡画像の回転に関する向きが調節可能とされるからである。
【０００６】
図２Ａおよび図２Ｂには、特に２つのプリズムを使用したスコープといったような、視野方向を可変とした内視鏡の、動作原理が図示されている。図２Ａに示すように、視界ウィンドウ３２内に収容された直角プリズム４０は、第２の自由度２０を表す軸線２６回りに回転することができる。したがって、視界ベクトル１４を、緯線方向２８内において走査することができ、有効な視野３４をもたらすことができる。図２Ｂに示すように、回転可能プリズム４０は、入射光を、第２の回転しないプリズム４２に向けて、経路３８に沿った屈折させる。プリズム４２は、経路４４に沿って、中空伝達シャフト４６内に収容されている光学的リレーシステムに対して、光を伝達する。注目されるように、第１プリズム４０は、軸線２６回りに回転し、ギヤ５０を介して、伝達シャフト４６によって駆動される。これにより、視界ベクトル１４を、視野３４内にわたって（すなわち、紙面に対して垂直な平面内にわたって）走査することができる。
【０００７】
内視鏡が、より複雑化してきていることにより、内視鏡は、例えばセンサやアクチュエータといったような、より多くの搭載型機器を、ますます搭載するようになってきている。例えば、画像撮影センサに加えて、熱センサや圧力センサを有したような内視鏡が、提案されている。また、空気圧アクチュエータや、圧電アクチュエータや、電磁アクチュエータが、例えば機械的ズームや、内視鏡の自動挿入や、取り出しや、回転や、重力によるカメラの安定化、といったような様々な目的のために、内視鏡内に組み入れられている。これに関しては、例えば、Mattsson−Boze氏他による特許文献８に開示されている。
【０００８】
以下においてさらに説明するように、アクチュエータを使用することによって、視野方向が可変とされた視界器具の視野方向を変更することができる。内視鏡に対して徐々にコンピュータが組み込まれるようになってきていることのために、自動的な駆動が、より興味の対象となっている。なぜなら、コンピュータを使用することにより、内視鏡の視野方向を制御し得るからである。これについては、Hale氏他による特許文献９に開示されている。したがって、視野方向が可変とされた視界器具における視野方向の変更は、適切に組み込まれたアクチュエータを使用して、コンピュータ制御によって行うことが、適切である。
【０００９】
したがって、視野方向が可変とされた視界器具において、少なくとも２つの自由度によって移動の制御を行い得るような、駆動システムが要望されている。さらに、多くのスペースを必要としないような、また、複雑な構成やアセンブリを必要としないような、駆動システムが要望されている。また、伝達バックラッシュを制限することができて、無用の支持ベアリングを必要としないような、駆動システムが要望されている。
【特許文献１】米国特許予備出願第６０／６５２，９８４号明細書
【特許文献２】米国特許第３，８５６，０００号明細書
【特許文献３】米国特許第４，６９７，５７７号明細書
【特許文献４】米国特許第６，３７１，９０９号明細書
【特許文献５】米国特許第６，５００，１１５号明細書
【特許文献６】国際公開第０１／２２８６５号パンフレット
【特許文献７】米国特許第５，７６２，６０３号明細書
【特許文献８】米国特許第６，０９７，４２３号明細書
【特許文献９】米国特許第６，６６３，５５９号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
したがって、本発明の目的は、搭載型システムによって複数の自由度を制御し得るような、視野方向が可変とされた器具を提供することである。
【００１１】
本発明の他の目的は、コンパクトであるような、視野方向が可変とされた視界器具を提供することである。
【００１２】
本発明のさらに他の目的は、構成およびアセンブリが単純であるような、視野方向が可変とされた視界器具を提供することである。
【００１３】
従来技術における様々な欠点を克服し得るよう、また、上記目的や利点の少なくともいくつかを達成し得るよう、本発明は、視野方向が可変とされた視界器具であって、基端部と；この基端部から延出しているとともに、先端部と、第１長手方向軸線とを有している、外側シャフトと；この外側シャフトの先端部に配置された視野変更部材と；少なくとも一部が外側シャフト内に配置された内側シャフトであるとともに、視野変更部材を駆動し得るものとされ、さらに、第２長手方向軸線を有している、内側シャフトと；基端部内に配置された第１および第２アクチュエータであるとともに、第１アクチュエータが、第１長手方向軸線回りに外側シャフトを回転駆動し、第２アクチュエータが、第２長手方向軸線回りに内側シャフトを回転駆動するものとされた、第１および第２アクチュエータと；を具備している視界器具を提供する。
【００１４】
他の実施形態においては、本発明は、視野方向が可変とされた視界器具であって、先端部を有した外側シャフトと；少なくとも一部が外側シャフト内に配置された内側シャフトと；外側シャフトの先端部に配置された視界部材であるとともに、内側シャフトによって駆動され、さらに、第１および第２自由度を有した可変的視界ベクトルを備えている視界部材と；外側シャフトに対して連結されていて外側シャフトを回転駆動する第１アクチュエータであるとともに、視界ベクトルを第１自由度回りに回転させる第１アクチュエータと；内側シャフトに対して連結されていて内側シャフトを回転駆動する第２アクチュエータであるとともに、視界ベクトルを第２自由度回りに回転させる第２アクチュエータと；を具備している視界器具を提供する。
【００１５】
さらに他の実施形態においては、本発明は、視野方向が可変とされた視界器具であって、先端部と第１長手方向軸線とを有した外側シャフトと；少なくとも一部が外側シャフト内に配置されているとともに、第２長手方向軸線を有した、内側シャフトと；外側シャフトの先端部に配置された視界部材であるとともに、第１長手方向軸線から角度的にオフセットされた回転軸線を有し、内側シャフトによって、この回転軸線回りに回転駆動される視界部材と；外側シャフトに対して連結されていて外側シャフトを第１長手方向軸線回りに回転駆動する第１アクチュエータと；内側シャフトに対して連結されていて内側シャフトを第２長手方向軸線回りに回転駆動させ、これにより、視界部材を回転軸線回りに回転させる、第２アクチュエータと；を具備している視界器具を提供する。
【００１６】
なおも他の実施形態においては、本発明は、視野方向が可変とされた視界器具であって、先端部と第１長手方向軸線とを有した器具シャフトと；この器具シャフトの先端部に配置された視野変更部材と；少なくとも一部が器具シャフト内に配置されているとともに、第２長手方向軸線を有した、伝達シャフトであるとともに、視野変更部材に対して連結されていて、この伝達シャフトを第２長手方向軸線回りに回転させることによって、視野変更部材を回転駆動し得るものとされた、伝達シャフトと；器具シャフトに対して連結されていて器具シャフトを第１長手方向軸線回りに回転駆動する搭載型第１アクチュエータと；伝達シャフトに対して連結されていて伝達シャフトを第２長手方向軸線回りに回転駆動させ、これにより、視野変更部材を第２長手方向軸線回りに回転させる、搭載型第２アクチュエータと；を具備している視界器具を提供する。
【００１７】
いくつかの実施形態においては、内側シャフトと外側シャフトとは、互いに同軸的なものとされ、これにより、第１長手方向軸線と、第２長手方向軸線とは、全体的に一致している。また、いくつかの実施形態においては、視界部材の回転軸線は、第１長手方向軸線および第２長手方向軸線に対して、実質的に垂直なものとされる。
【００１８】
ある種の実施形態においては、第１および第２アクチュエータは、第１および第２モータを備えている。このような実施形態のいくつかにおいては、両モータは、外側シャフトに対して同軸的なものとされる。このような実施形態の他のものにおいては、第１ギヤが、第１モータに対して連結されこれにより第１モータによって回転駆動され；第２ギヤが、この第１ギヤによって回転駆動されかつ外側シャフトに対して連結され、これにより、外側シャフトを回転駆動し；第３ギヤが、第２モータに対して連結されこれにより第２モータによって回転駆動され；第４ギヤが、この第３ギヤによって回転駆動されかつ内側シャフトに対して連結され、これにより、内側シャフトを回転駆動する。
【００１９】
いくつかの実施形態においては、視界器具は、全体的にチューブ状をなすチューブ状部材と；このチューブ状部材内に配置された支持アセンブリと；を具備し、両モータが、支持アセンブリに対して取り付けられている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、視野方向が可変とされた内視鏡の動作原理を概略的に示す図である。
【００２１】
図２Ａは、図１の内視鏡の先端部を示す斜視図である。
【００２２】
図２Ｂは、図２Ａの内視鏡の先端部を示す一部断面を含む側面図である。
【００２３】
図３は、本発明による視界器具を、一部を切り欠いて示す平面図である。
【００２４】
図４は、図３の視界器具の一部を示す斜視図である。
【００２５】
図５は、図３の視界器具において使用するための同中心的なダイレクトドライブ型アセンブリを示す斜視図である。
【００２６】
図６は、図５のダイレクトドライブ型アセンブリを使用した視界器具を示す平面図である。
【００２７】
本発明に基づく視野方向が可変とされた視界器具のための搭載型駆動システム（あるいは、オンボード駆動システム）の一実施形態における主要構成部材が、図２および図３に示されている。本明細書においては、『頂』、『底』、『上』、『下』、『上方』、『下方』、『直上』、『直下』、『上に』、『下に』、『上向き』、『下向き』、『上側』、『下側』、『前』、『後』、『前方』、『後方』、『前向き』、『後ろ向き』といった用語は、参照した目的に関して、図面上において図示された向きを表している。本発明の目的を得るに際しては、そのような向きに制限されることはない。
【００２８】
まず最初に、図２Ａおよび図２Ｂには、利用可能であるような特定の光学系が図示されている。この光学系は、直角プリズム４０を備えている。この直角プリズム４０は、球状の視界ウィンドウ３２内に収容されているものであって、入射光を受領するとともに、内視鏡の外側シャフト１０の長手方向軸線２２に対して角度的にオフセットされた回転軸線２６回りに回転する。この場合、ある種の有利な実施形態においては、回転軸線２６は、内視鏡の外側シャフト１０の長手方向軸線２２に対して、垂直なものとされている。光は、３つの経路に沿って、光学的伝達システム内にわたって案内される。すなわち、第１の光学経路セグメント３６は、視界ベクトル１４に一致した経路である。第２の光学経路セグメント３８は、回転可能な直角プリズム４０と固定された直角プリズム４２とを光学的に連結する経路である。第３の光学経路セグメント４４は、光学的リレーシステムを介して固定プリズム４２を画像撮影部材７６に対して連結する経路である。光学的リレーシステムは、チューブ４６内に収容されている。チューブ４６は、また、伝達シャフトとしても機能するものであって、内視鏡の外側シャフト１０の中に配置されている。伝達シャフト４６は、ギヤセット５０を介することによって短いチューブ４８内に収容されているプリズム４０の回転を引き起こすことにより、伝達シャフト軸線４７回りの回転運動を、垂直な方向の回転移動（第２自由度２０を表す回転移動）へと、変換する。また、内視鏡シャフト１０の長手方向軸線２２回りに内視鏡シャフト１０を回転させることによって第１自由度１８回りに内視鏡シャフト１０を回転させることは、任意の方向へと視界ベクトル１４を配向させることを可能にする。
【００２９】
図３に示すように、内視鏡の外側シャフト１０と内側伝達シャフト４６とは、それぞれ例えば第１モータ５２および第２モータ５４といったような第１アクチュエータおよび第２アクチュエータによって、駆動される。第１モータ５２および第２モータ５４は、器具の基端部１２の内部に収容されている。基端部１２は、全体的にチューブ状をなす部材とされている。モータ５２，５４は、それぞれ軸線５６，５８を有している。これら軸線５６，５８は、互いに平行であるとともに内視鏡の長手方向軸線２２に対して平行である。長手方向軸線２２は、基端部のところにおいて、シャフト４６の回転軸線４７に一致している。モータ５２，５４からの回転運動は、二組をなすスプールギヤ（平歯車）６２，６４および６３，６５を介して、外側シャフト１０および内側シャフト４６のそれぞれを回転させることにより、第１および第２自由度１８，２０回りの回転運動へと変換される。
【００３０】
上述したように、基端部１２は、全体的にチューブ状をなすハウジングであって、その内部に、支持アセンブリが配置されている。図３および図４に示すように、この支持アセンブリは、例えば、前方端部キャップ６８と後方端部キャップ６９とによってアンカー止めされた２つの高強度レール６６，６７から構成されたフレームワークを備えることができる。一連をなす複数のバルクヘッド７１，７２，７３が、構造レール６６，６７上に配置されており、モータ５２，５４は、それらバルクヘッドに対して取り付けられている。この支持アセンブリは、さらに、例えば、ＬＥＤ照明システム（図示せず）や基端側の光学チューブ７４や電子的画像撮影センサ７６などに対して電力を供給し得るよう、電気的スリップリング７０を保持することができる。光学チューブ７４は、光学的機械的な伝達シャフト４６に対して堅固に係合されており、シャフト４６の一部と見なすことができる。
【００３１】
伝達駆動ギヤ６２，６３は、それぞれベアリング７８，７９によって構造的に支持されているモータシャフト上に、取り付けられている。内視鏡の外側シャフト１０と、内側の伝達シャフト４６とは、駆動ギヤ６４，６５を有しており、構造的な剛性と頑丈さとをもたらし得るよう、ギヤ６４，６５の両端上に位置した二組をなすベアリング８０，８１によって支持されている。第１および第２自由度１８，２０回りの回転は、一組をなすエンコーダ８２によって観測される。エンコーダ８２は、モータシャフト上ではなく、シャフト１０，４６上に取り付けられている。このため、回転を、バックラッシュを有している伝達ギヤ６２，６３，６４，６５を介してではなく、直接的に観測することができる。Ｏリング８３が、回転する内視鏡シャフト１０と、静止している基端ハウジング１２と、の間の境界をシールしている。
【００３２】
本発明が実施されている用途に関する特定の要求に応じて、モータ５２，５４の他の構成を使用することが、また、望ましいものとなり得る。例えば、図５に示すように、それぞれが中空の中心を有した２つのダイレクトドライブモータを使用することができる。これにより、基端側の画像撮影センサ７６のところにまで、双方のモータ５２，５４の中心を通して、光学的機械的な伝達シャフト４６を通過させることができる。このような構成は、いくつかの利点を有している。例えば、モータ５２，５４の双方を、伝達シャフト４６に対して同軸的に取り付けることができ、これにより、部材の数を低減し得るとともに、スペースを小さなものとすることができ、製造や組立や位置合わせをより容易なものとした構成を実現し得るという利点を有している。さらに、伝達シャフト４６および内視鏡シャフト１０の双方を、伝達ギヤやシャフト上に設置される個別のエンコーダホイールといったような部材を使用する必要なく、直接的に駆動することができるという利点を有している。これにより、バックラッシュを低減することができる。
【００３３】
図６に示すように、このタイプのシステムにおいては、モータ５２，５４は、先端部が穴開けされた単一の構造体１２の内部に、収容される。構造体１２は、構造的支持体および外側シェルの双方として機能する。第１モータ５２は、構造体１２の内側壁１３に対して直接的に取り付けられている。一方、第２モータ５４は、取付ブラケット８４を介して、構造体１２の内部に連結されている。光学的機械的な伝達シャフト４６が、双方のモータ５２，５４の中心を通過しているとともに、リレーシステムおよびカメラ７６を連結する光学系を収容しているチューブ７４に対して取り付けられている。すべてのシャフトベアリングが、モータ５２，５４に対して一体化されており、外部ベアリングを不要としている。回転位置エンコーダ８２が、また、モータ５２，５４上に構築されている。これにより、内視鏡シャフト１０と伝達シャフト４６との位置を、直接的にかつ簡便に観測することができる。カメラ７６およびモータ５２，５４のための制御エレクトロニクスおよび配線は、構造体１２の中に組み込むこともできるし、また、個別のボックス内に収容することもできる。取付スキームおよび構造的構成に関しては、多様な変形が可能であることに注意されたい。
【００３４】
上記説明が例示に過ぎす、本発明を限定するものではないこと、また、本発明の精神を逸脱することなく、当業者に自明の修正を行い得ることは、理解されるであろう。したがって、本発明の範囲を規定するに際しては、上記説明ではなく、特許請求の範囲が使用されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】視野方向が可変とされた内視鏡の動作原理を概略的に示す図である。
【図２Ａ】図１の内視鏡の先端部を示す斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ａの内視鏡の先端部を示す一部断面を含む側面図である。
【図３】本発明による視界器具を、一部を切り欠いて示す平面図である。
【図４】図３の視界器具の一部を示す斜視図である。
【図５】図３の視界器具において使用するための同中心的なダイレクトドライブ型アセンブリを示す斜視図である。
【図６】図５のダイレクトドライブ型アセンブリを使用した視界器具を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０  外側シャフト、内視鏡シャフト（器具シャフト）
１２  基端部
１４  視界ベクトル
１８  第１自由度
２０  第２自由度
２２  長手方向軸線
２６  回転軸線
３２  視界ウィンドウ
４０  直角プリズム
４２  直角プリズム
４６  チューブ、伝達シャフト、内側シャフト
５２  第１モータ
５４  第２モータ
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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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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【外国語明細書】
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