(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動部材にねじ込み固定されたピンの頭部をカム溝に係合させて回転運動を直線運動に変換し或いは直線運動を回転運動に変換するようにした内視鏡のカム機構において、
上記カム溝が、軸線回りに回転自在に挿入部の先端内に配置されたカム筒に形成されていて、上記カム筒は遠隔操作によって軸線方向に移動する操作ワイヤを介して回転駆動され、上記カム溝に係合する上記ピンを介して上記可動部材が軸線方向に駆動されるようにしたことを特徴とする内視鏡のカム機構。
【請求項２】
上記ピンを上記可動部材にねじ込む際に工具の先を係合させるためのスリ割り溝が、上記ピンの外周面に露出させることなく上記ピンの頭部に形成されている請求項１記載の内視鏡のカム機構。
【請求項３】
上記スリ割り溝が、半月状の窪みによって形成されている請求項２記載の内視鏡のカム機構。
【請求項４】
上記可動部材が、対物光学系が取り付けられた対物枠と像伝達手段の受像部が取り付けられた受像部枠の一方又は両方である請求項１、２又は３記載の内視鏡のカム機構。
【請求項５】
上記対物枠と上記受像部枠の少なくとも一方の移動によって、フォーカシングとズーミングのいずれか一方又は両方が行われる請求項４記載の内視鏡のカム機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、内視鏡に組み込まれた駆動機構に用いられるカム機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内視鏡において回転運動を直線運動に変換し或いは直線運動を回転運動に変換する必要がある部分には、カム溝にピンを係合させたいわゆるカム機構が用いられる。
【０００３】
そのようなカム機構に用いられるピンは、可動部材に対してねじ込み固定されている場合が多く、図１４に示されるように、組み立て時にねじ込み作業を行う工具（ドライバー）の先を係合させるために、ピン９０の頭部にスリ割り溝９０ａが形成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、そのようなピン９０は、頭部の外周面にスリ割り溝９０ａの両端が現れているので、ピン９０の頭部がカム溝に係合する機構においては、スリ割り溝９０ａの端の部分がカム面と摺動して、機構の動作にざらつきが発生する場合がある。
【０００５】
そこで、図１５に示されるように、スリ割り溝９０ａが形成されている頭部部分の直径を細く形成して、スリ割り溝９０ａがカム溝と接触しないようにすることも考えられるが、ピン９０の高さＨが高くなってしまう影響でカム機構が大型化するので、内視鏡の挿入部先端内等での使用には適さない。
【０００６】
そこで本発明は、円滑な動作が得られてしかも小型に構成することができる内視鏡のカム機構を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の内視鏡のカム機構は、可動部材にねじ込み固定されたピンの頭部をカム溝に係合させて回転運動を直線運動に変換し或いは直線運動を回転運動に変換するようにした内視鏡のカム機構において、上記ピンを上記可動部材にねじ込む際に工具の先を係合させるためのスリ割り溝を、上記ピンの外周面に露出させることなく上記ピンの頭部に形成したことを特徴とする。
【０００８】
なお、上記スリ割り溝が、半月状の窪みによって形成されていてもよい。
また、軸線回りに回転自在に挿入部の先端内に配置されたカム筒に上記カム溝が形成されていて、上記カム筒は遠隔操作によって軸線方向に移動する操作ワイヤを介して回転駆動され、上記カム溝に係合する上記ピンを介して上記可動部材が軸線方向に駆動されるようにしてもよい。
【０００９】
そして、上記可動部材が、対物光学系が取り付けられた対物枠と像伝達手段の受像部が取り付けられた受像部枠の一方又は両方であってもよく、上記対物枠と上記受像部枠の少なくとも一方の移動によって、フォーカシングとズーミングのいずれか一方又は両方が行われるようにしてもよい。
【００１０】
【発明の実態の形態】
図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図２は内視鏡の全体構成を示しており、可撓管状の挿入部１の基端に操作部２が連結され、挿入部１の先端部分に形成された湾曲部４は、操作部２に設けられた湾曲操作ノブ３を回転操作することによって、任意の方向に任意の角度だけ屈曲させることができる。
【００１１】
湾曲部４の先端には、対物光学系等が内蔵された先端部本体１０が連結されている。また、挿入部１と操作部２との連結部付近には、挿入部１内に挿通配置された処置具挿通チャンネルの入口である処置具挿入口５が突出配置されている。６は、フォーカシング又はズーミングの操作を行うための光学系操作レバーである。
【００１２】
操作部２の後部に連結された可撓性連結管７の先端にはコネクタ８が連結されており、このコネクタ８は、後述する照明用ライトガイドファイババンドルに対する照明光の供給及び先端部本体１０に内蔵の固体撮像素子で撮像された映像信号の処理等を行うための光源装置兼ビデオプロセッサ（図示せず）に接続される。
【００１３】
図３は先端部本体１０の正面図であり、１１は、観察像を取り入れるための観察窓、１２は、被写体を照明する照明光を射出するための照明窓、１３は処置具挿通チャンネルの出口、１４及び１５は送気ノズル及び送水ノズルである。
【００１４】
図４は、観察窓１１と照明窓１２の各中心線を通る断面における挿入部１の先端部分の側面断面図、図５はそのＶ−Ｖ断面図であり、４及び１０は、前出の湾曲部及び先端部本体である。
【００１５】
照明窓１２には照明光の配光角を広げる凹レンズ１７が嵌め込まれていて、その内側にライトガイドファイババンドル１８の射出端が配置されている。また観察窓１１には、対物光学系の第１レンズであるカバーレンズ２０が嵌め込まれており、その内側に、対物レンズ群２１と固体撮像素子２４等が配置されている。２２はＹＡＧレーザーカットフィルター、２３はカバーガラスである。
【００１６】
湾曲部４の骨組みは、複数の節輪をリベットで回動自在に連結して構成されており、その最先端の節輪４ａが、先端部本体１０の後端部外周面に被嵌されて固定ネジ４ｂによって連結固定されている。
【００１７】
４ｃは、固定ネジ４ｂを螺合させるために先端部本体１０に形成された凹み内に配置されたネジ駒、４ｄは湾曲操作ワイヤ、４ｅは、伸縮自在なゴム製の外装チューブである。
【００１８】
図１は、通常観察状態における対物光学系２０，２１と固体撮像素子２４の周辺の構成を拡大して示し、図６及び図８は、VI−VI断面及びVIII−VIII断面を示している。
【００１９】
先端部本体１０に軸線方向に形成された孔に嵌挿固定された固定外筒２７に対して、固定内筒２８（固定筒）が後側では図６にも示されるように直接嵌合して固定ネジ２９で固定され、前側においては両者２７，２８の間にスペース環３０が介挿固着されていて、両者２７，２８の間には両端部を除く全長にわたって一定の隙間が確保されている。
【００２０】
カバーレンズ２０は固定内筒２８の先端に水密的にカシメ固定されていて、カバーレンズ２０の側面と先端部本体１０との間を塞ぐように前蓋３１がスペース環３０に接合されている。
【００２１】
前蓋３１とカバーレンズ２０の側面との間の隙間には脱泡したエポキシ系接着剤が充填されており、前蓋３１と先端部本体１０との嵌合面にはシール用のＯリング３２が装着されている。
【００２２】
固定内筒２８内には、対物レンズ群２１が取り付けられた対物枠３４と、観察像を撮像するための固体撮像素子２４が取り付けられた受像部枠３５とが、互いに独立して軸線方向に進退自在に嵌挿されている。３３はＯリングである。
【００２３】
対物レンズ群２１はレンズ筒３６内に組み付けられてカシメ固定されており、そのレンズ筒３６が対物枠３４に接合されている。ただし、レンズ筒３６を対物枠３４にネジ固定してもよい。
【００２４】
３７は、不要周辺光をカットするための遮光マスクである。明るさ絞りは対物レンズ群２１の前端面に配置されている。対物枠３４と受像部枠３５との間には、両者３４，３５を遠ざける方向に付勢する第１の圧縮コイルバネ４７が介装されていて、ガタつきが防止されている。
【００２５】
固体撮像素子２４は、例えばＴＡＢ（テープオートメイティングボンディング）基板等の可撓性基板４４の先端に固着されていて、カバーガラス２３が固体撮像素子２４の前端面に接合され、ＹＡＧレーザーカットフィルター２２がカバーガラス２３の前端面に接合されている。
【００２６】
可撓性基板４４内には、固体撮像素子２４の駆動回路等を構成する電子部品が搭載されたバッファ基板４３が配置されていて、その後方に信号ケーブル４５が引き出されている。
【００２７】
カバーガラス２３と固体撮像素子２４と可撓性基板４４の外周面には、電気絶縁性の薄い絶縁テープ３８が連続的に巻かれていて、導電性の筒状体からなるシールド筒４０がその外側に被嵌されている。シールド筒４０には信号ケーブル４５のシールド線が接続されている。
【００２８】
シールド筒４０の先端は固体撮像素子２４の側面の途中の位置にあるので、そこからカバーガラス２３の先端位置まで、絶縁テープ３８の外面部分には脱泡した電気絶縁性のエポキシ系接着剤４１が充填されている。
【００２９】
そして、その部分からシールド筒４０の外周にわたってさらに絶縁テープ３９が連続的に巻かれていて、シールド筒４０と受像部枠３５との間の電気絶縁性が確保されている。４６は、受像部枠３５内にゴミが侵入するのを防止するために後端側に充填されたシリコン系接着剤である。
【００３０】
このようにして固体撮像素子２４と電子回路とが収容されたシールド筒４０は、受像部枠３５にねじ込まれた固定ネジ４２により押圧固定されている。この固定ネジ４２は、通常観察状態でピント出し調整を行う際に一旦緩めて、さらに後述する近接拡大観察状態に切り換えてピントの確認を行い、良い状態ならば締め付けてシールド筒４０を受像部枠３５に固定する。
【００３１】
ただし、その固定ネジ４２の先端面とシールド筒４０の外周面との間には絶縁テープ３９が介在しているので、受像部枠３５とシールド筒４０との間の電気絶縁性が確保されている。
【００３２】
固定内筒２８の外周面には、第１、第２及び第３のカム溝５１，５２，５３が形成された円筒形のカム筒５０が、軸線回りに回転自在に被嵌されており、そのカム筒５０を囲む位置に、操作ワイヤ２５によって駆動されて軸線方向にスライドするスライド筒５５が配置されている。
【００３３】
スライド筒５５に穿設された孔に操作ワイヤ２５の先端が通されていて、その先端に抜け止め環５７が固着されている。スライド筒５５は、光学系操作レバー６を操作して操作ワイヤ２５を操作部２側から牽引する動作によって、図１において右方にスライド駆動される。
【００３４】
そして、操作ワイヤ２５を逆方向（即ち、前方）に移動させると固定内筒２８の外周を囲んで配置された第２の圧縮コイルバネ５８の付勢力により、図１において左方にスライド筒５５がスライド駆動される。なお、第２の圧縮コイルバネ５８の付勢力は、通常観察状態において第１の圧縮コイルバネ４７の付勢力より強く設定されている。
【００３５】
６２と６３は、挿入部１内において操作ワイヤ２５を案内する二重構造の案内管であり、内側が可撓性チューブ６２、外側が断面形状が矩形の密着巻きコイルパイプ６３からなり、固定外筒２７に半田付け固定された接続パイプ６１に接着固定されている。可撓性チューブ６２は、挿入部１内の各種内蔵物に塗布された潤滑剤が侵入するのを防止する機能を有する。
【００３６】
スライド筒５５には、カム筒５０に形成された第１のカム溝５１に先端がガタ無く移動自在に係合する第１のピン６５が、内方に向けて突出する状態にねじ込み固定されている。
【００３７】
また対物枠３４には、第２のカム溝５２に頭部が係合する第２のピン６６が外方に向けて突出する状態にねじ込み固定されており、受像部枠３５には、第３のカム溝５３に頭部が係合する第３のピン６７が外方に向けて突出する状態にねじ込み固定されている。
【００３８】
なお、固定内筒２８には、第２のピン６６と第３のピン６７が通過する直進溝６８，６９が軸線と平行方向に形成されている。また、第２のピン６６と第３のピン６７は、頭部が第２のカム溝５２と第３のカム溝５３に係合するので、図９にも示されるように、組み立て時にドライバーの先を係合させるスリ割り溝６６ａ，６７ａが、側面（外周面）に露出しない半月状の窪みにより形成されている。
【００３９】
その結果、ピン６６，６７がねじ込み固定された方向性に関係なく、スリ割り溝６６ａ，６７ａがカム溝５２，５３に接触しないのでざらつきのない円滑な動作が得られる。また、ピン６６，６７の高さを高くする必要がないので、機構が大型化せず、先端部本体１０を細く形成して良い挿入性を得ることができる。
【００４０】
図７は、第１ないし第３のカム溝５１，５２，５３と第１ないし第３のピン６５，６６，６７との係合状態を示す展開図であり、各ピン６５，６６，６７は図１及び図８等に示される通常観察状態の位置にある。
【００４１】
なお、第１のカム溝５１がカム筒５０の軸線方向（即ち、光軸方向）となす角度θは、軽い操作力量で円滑な動作を行わせるために１０°〜４５°の範囲にあることが望ましい。この実施の形態ではθ≒３０°に設定されている。
【００４２】
この通常観察状態から操作部２の光学系操作レバー６を操作して操作ワイヤ２５を牽引すると、図１０に示されるように、スライド筒５５が第２のコイルバネ５８の付勢力に抗して後方（図１０において右方）にスライドし、それと共に移動する第１のピン６５と第１のカム溝５１との係合によって、カム筒５０が軸線回りに回転駆動される。その回転角度は最大で９０°である。
【００４３】
カム筒５０が軸線回りに回転すると、カム筒５０に形成された第２及び第３のカム溝５２，５３と係合する第２及び第３のピン６６，６７が軸線方向に移動させられ、対物枠３４が前方（図１０において左方）にスライドすると共に受像部枠３５が後方（図１０において右方）にスライドする。
【００４４】
なお、第１のカム溝５１の長さはカム筒５０の回転角にしてちょうど９０°であるが、第２と第３のカム溝５２，５３はカム筒５０を９０°回転させたときの両端部分が共に第１のカム溝５１より長く形成されている。その結果、第１のカム溝５１とそれに係合する第１のピン６５が、カム筒５０の回転角度を規制するストッパになっている。
【００４５】
図１１は、カム筒５０が９０°回転した状態の第１ないし第３のカム溝５１，５２，５３と第１ないし第３のピン６５，６６，６７との係合状態を示す展開図であり、図１２はXII−XII断面を示している。
【００４６】
この図１０ないし図１２に示される状態においては、カバーレンズ２０は移動することなく対物レンズ群２１が前方に移動して、固体撮像素子２４が後方に移動する。
【００４７】
その結果、ズーミングが行われて、例えば通常観察時には視野角が１２０°で観察距離が５〜１００ｍｍの範囲だったものが、視野角が４０°で観察距離が２〜４ｍｍの範囲になって、顕微鏡的な近接拡大観察状態になる。
【００４８】
そして、光学系操作レバー６を中間の任意の位置で止めれば、操作ワイヤ２５とスライド筒５５を介して駆動される対物枠３４と受像部枠３５とが移動範囲の中間位置で止まって、通常観察状態と近接拡大観察状態との間の任意の倍率で観察することができる。
【００４９】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば第２及び第３のピン６６，６７のスリ割り溝６６ａ，６７ａは、半月状に限らず、例えば図１３に示されるように、ピン６６，６７の外周面に露出さえしなければ、底面が平らであってもよい。
【００５０】
また、本発明のカム機構によって動作するのがフォーカシングだけでもよく、フォーカシングとズーミングの両方が行われるものでもよい。また、操作ワイヤ２５の牽引によって移動するのが対物レンズ群２１と固体撮像素子２４のいずれか一方でもよい。また、本発明のカム機構によって動作するのが対物光学系以外の内視鏡内の機構であってもよい。
【００５１】
【発明の効果】
本発明によれば、可動部材にねじ込み固定されてカム溝と係合するピンの頭部に、スリ割り溝を外周面に露出させることなく形成したことにより、ピンがねじ込み固定されたときの方向性に関係なくスリ割り溝がカム溝と接触しないので、ざらつき等のない円滑な動作を得ることができ、また、ピンの高さを高くする必要がないので、機構を小型化して内視鏡の挿入部先端等にも問題なく組み込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の通常観察状態の対物光学系部分の拡大側面断面図である。
【図２】本発明の実施の形態の内視鏡の全体構成を示す側面図である。
【図３】本発明の実施の形態の内視鏡の挿入部先端の正面図である。
【図４】本発明の実施の形態の内視鏡の挿入部先端の側面断面図である。
【図５】本発明の実施の形態の図４におけるＶ−Ｖ断面図である。
【図６】本発明の実施の形態の図１におけるVI−VI断面図である。
【図７】本発明の実施の形態の通常観察状態のカム溝とピンとの係合状態を示す展開図である。
【図８】本発明の実施の形態の図１におけるVIII−VIII断面図である。
【図９】本発明の実施の形態のピンの斜視図である。
【図１０】本発明の実施の形態の近接拡大観察状態の対物光学系部分の拡大側面断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態の近接拡大観察状態のカム溝とピンとの係合状態を示す展開図である。
【図１２】本発明の実施の形態の図１０におけるXII−XII断面図である。
【図１３】本発明の第２実施の形態のピンの一部を断面で示す側面図である。
【図１４】従来の内視鏡のカム機構に用いられるピンの斜視図である。
【図１５】従来の内視鏡のカム機構に用いられる他のピンの正面図である。
【符号の説明】
１  挿入部
６  光学系操作レバー
２１  対物レンズ群
２４  固体撮像素子
２５  操作ワイヤ
３４  対物枠
３５  受像部枠
５０  カム筒
５５  スライド筒
６６，６７  ピン
６６ａ，６７ａ  スリ割り溝
【図１】
0003803175.tif 000002
【図２】
0003803175.tif 000003
【図３】
0003803175.tif 000004
【図４】
0003803175.tif 000005
【図５】
0003803175.tif 000006
【図６】
0003803175.tif 000007
【図７】
0003803175.tif 000008
【図８】
0003803175.tif 000009
【図９】
0003803175.tif 000010
【図１０】
0003803175.tif 000011
【図１１】
0003803175.tif 000012
【図１２】
0003803175.tif 000013
【図１３】
0003803175.tif 000014
【図１４】
0003803175.tif 000015
【図１５】
0003803175.tif 000016