以下、図面を参照しながらこの発明を実施するための最良の形態(以下、実施の形態という)について説明する。
第1の実施の形態について図1ないし図3を用いて説明する。
図1に示すように、この実施の形態に係る内視鏡装置10は、内視鏡12と、内視鏡撮像装置(医療機器操作用装置)14と、光源装置16と、ビデオプロセッサ18と、モニタ20とを備えている。
内視鏡12は、体腔内に挿入されて使用される。内視鏡撮像装置14は、内視鏡12に着脱自在に装着される。光源装置16は、内視鏡12に着脱自在に装着されて内視鏡12に照明光を供給する。ビデオプロセッサ18は、内視鏡撮像装置14に着脱自在に接続され、内視鏡撮像装置14からの信号処理を行なう。モニタ20は、ビデオプロセッサ18に着脱自在に接続され、ビデオプロセッサ18から出力される映像信号を表示する。
内視鏡12は、挿入部24と、この挿入部24の基端部に設けられた接眼部26と、挿入部24の基端部の側部に設けられた口金28とを備えている。この口金28にはライトガイドケーブル30の一端が接続されている。このライトガイドケーブル30の他端にはコネクタ32が配設されている。このコネクタ32は上述した光源装置16に着脱自在に接続されている。
図1に示すように、内視鏡撮像装置14からはカメラケーブル34が延出されている。このカメラケーブル34の端部には、プラグ34aが配設されている。上述したビデオプロセッサ18には、レセプタクル18aが設けられている。このレセプタクル18aは、プラグ34aが着脱自在に形成されている。このため、内視鏡撮像装置14とビデオプロセッサ18とは、カメラケーブル34を介して互いに対して着脱可能に電気的に接続されている。なお、ビデオプロセッサ18とモニタ20とは、ケーブル36を介して電気的に接続されている。
内視鏡12の挿入部24の内部には、図示しないが、照明窓と、対物レンズと、ライトガイドと、リレー光学系と、接眼レンズとが配設されている。挿入部24の先端部には、照明窓および対物レンズが配設されている。挿入部24の基端部の接眼部26には、接眼レンズが配設されている。
照明窓と、ライトガイドと、口金28とは光学的に接続されている。口金28には、ライトガイドケーブル30が接続されているので、照明窓およびライトガイドは、上述したライトガイドケーブル30と光学的に接続されている。このため、内視鏡装置10は、ライトガイドケーブル30のコネクタ32を光源装置16に接続することによって、光源装置16内の図示しないランプによる白色光がライトガイドケーブル30の端面に照射される。そうすると、ライトガイドケーブル30、内視鏡12の挿入部24の内部のライトガイドを通して照明窓から観察対象物の照明光が出射される。したがって、被写体が照明される。
また、対物レンズ、リレー光学系および接眼レンズは、光学的に接続されている。このため、上述した照明光によって照明された被写体による光学像は、対物レンズに入射されて結像される。この対物レンズによって結像された被写体の光学像(以下、主に内視鏡像という)は、対物レンズからリレーレンズに入射され、このリレーレンズから接眼レンズに入射される。すなわち、挿入部24の先端部側で結像された内視鏡像は、挿入部24の基端部の接眼部26の接眼レンズ側で術者に観察される。
ここでは、接眼部26には、内視鏡撮像装置14が接続されているので、内視鏡像は、内視鏡撮像装置14によって撮像されて光電変換されて電気信号に変換される。内視鏡撮像装置14で撮像された内視鏡像の電気信号は、図1に示すように、内視鏡撮像装置14から延出されたカメラケーブル34およびプラグ34aを介してビデオプロセッサ18に伝送される。このビデオプロセッサ18は、電気信号を映像信号に変換してその映像信号をモニタ20に出力する。このため、モニタ20には内視鏡像が表示される。
上述したように、内視鏡12の接眼部26には、内視鏡撮像装置14が着脱自在に装着されている。以下、図2を用いて、内視鏡撮像装置(医療機器操作用装置)14の具体的な構成について説明する。
図2に示すように、内視鏡撮像装置14は、スコープマウント42と、外装44と、気密ユニット46と、フォーカス操作部50と、スイッチ操作部52とを備えている。
スコープマウント42の一端部は、図1に示す内視鏡12の接眼部26に対して着脱自在な形状に形成されている。このため、スコープマウント42には、内視鏡装置10の使用時に、内視鏡12の接眼部26が固定される。スコープマウント42の他端部は円筒状に形成され、後述する雄ネジ部44aと螺合される雌ネジ部42aがその他端部の内周面に形成されている。
外装44は、略円筒状に形成されている。この外装44の先端部の外周面には、雄ネジ部44aが形成されている。この雄ネジ部44aは、スコープマウント42の雌ネジ部42aと螺合される。このため、外装44の先端部には、スコープマウント42が取り付けられて一体化されている。
外装44の内部には、気密ユニット46が配設されている。また、外装44には、フォーカス操作部50と、スイッチ操作部52とが配設されている。
気密ユニット46は、気密ユニット本体62と、カバーガラス64と、ハーメチックコネクタ66とを備えている。気密ユニット本体62は、略円筒状に形成されている。この気密ユニット本体62は一般的にステンレス鋼や、チタンなどを削ることにより作製されているが、電鋳により製作することによって小型・軽量化しても良い。
この気密ユニット本体62の一端には、カバーガラス64が図示しない半田などにより気密に接合されている。一方、気密ユニット本体62の他端には、ハーメチックコネクタ66が高周波半田やレーザー溶接などにより気密に接合されている。また、ハーメチックコネクタ66のハーメチックコネクタ本体66bと接続ピン66aとの間は、ガラス封止などの技術により絶縁がとられているとともに気密に接合されている。このため、気密ユニット46は、気密ユニット本体62の内部が気密状態に形成されている。
気密ユニット46の内部には、レンズ枠72と、光学系74と、光スイッチ82の枠を兼ねる固体撮像素子枠76と、固体撮像素子78と、信号伝達手段としての例えばフレキシブル基板80と、リモートスイッチ(スイッチ手段)としての光スイッチ82と、移動部材84とが配設されている。すなわち、固体撮像素子枠76と光スイッチ82の枠とは、一体的に形成されている。
気密ユニット本体62は、先端側の内径が、段差62aによって基端側の内径よりも小さく形成されている。レンズ枠72は、気密ユニット本体62の内部の先端側に配設されている。このレンズ枠72の中心部には、光学系74が固定されている。このため、光学系74はカバーガラス64の基端側に光学的に接続された状態に配設されている。このレンズ枠72は、気密ユニット本体62の内周に接した状態で、光学系74の光軸方向に移動可能に設けられている。このため、この光学系74には、図1に示す内視鏡12の接眼部26からの内視鏡像がカバーガラス64を通して入射される。
このレンズ枠72の外周面には、略リング状の凹部72aが形成されている。この凹部72aには、例えば複数個の第1の内部磁石90aが配設されている。
気密ユニット本体62の段差62aよりも基端側には、スイッチ枠を兼ねる固体撮像素子枠76が配設されている。この固体撮像素子枠76の先端部の外周面には、径方向外方に突出した第1のフランジ部92aが形成されている。この固体撮像素子枠76の基端部の外周面には、径方向外方に突出した第2のフランジ部92bが形成されている。このため、第1および第2のフランジ部92a,92bの間は、円筒状(円環状)に凹部が形成されている。この固体撮像素子枠76は、気密ユニット本体62の段差62aに第1のフランジ部92aの先端が当接された状態で、固定部材79によって気密ユニット本体62の内周に固定されている。
この固体撮像素子枠76の先端部の中心部には、固体撮像素子78が配設されている。すなわち、固体撮像素子78は、固体撮像素子枠76によって保持されている。このため、固体撮像素子78は、光学系74の基端側に光学的に接続された状態に配設されている。したがって、この固体撮像素子78には、図1に示す内視鏡12の接眼部26からの内視鏡像がカバーガラス64および光学系74を通して入射される。
固体撮像素子78は、例えば電荷結合素子(CCD)で構成され、光学系74で伝送された内視鏡像を撮像する。固体撮像素子78は、フレキシブル基板80に電気的に接続されている。このフレキシブル基板80には、ハーメチックコネクタ66の接続ピン66aが電気的に接続されている。このため、固体撮像素子78で光電変換された電気信号は、フレキシブル基板80を介してハーメチックコネクタ66の接続ピン66aに伝送される。したがって、固体撮像素子78の信号は、カメラケーブル34を通してビデオプロセッサ18に伝送される。
固体撮像素子枠76の外周の第1および第2のフランジ部92a,92bの間の凹部には、光スイッチ82が配設されている。この光スイッチ82は、例えば透過型フォトインタラプタで構成されている。この光スイッチ82は、発光部82aと受光部82bとを気密ユニット46の軸方向に沿って対向した状態に備えている。このため、通常は発光部82aから発せられた光は受光部82bにより受光される。この光スイッチ82は、発光部82aから発せられた光が受光部82bに受光されるか否かによって切り替えられる。
光スイッチ82には、ケーブルをユニットとして配列して束ねた光スイッチ用ハーネス94が接続されている。このため、受光部82bで検出された信号は、受光部82bからハーネス94を通して出力される。なお、光スイッチ用ハーネス94は、ハーメチックコネクタ66の接点ピン66aに電気的に接続されている。このため、この光スイッチ82の信号は、カメラケーブル34を通してビデオプロセッサ18に伝送される。
移動部材84は、移動部材本体102と、複数の第2の内部磁石104aと、遮光部(スイッチ切替手段)106とを備えている。移動部材本体102は、略円筒状に形成され、気密ユニット本体62の内周面で、第1および第2のフランジ部92a,92b間に配設されている。このため、移動部材本体102は、所定の範囲内で気密ユニット本体62の軸回りに回転可能である。
この移動部材本体102の外周面には、凹部102aが形成されている。この凹部102aには、第2の内部磁石104aが配設されている。遮光部106は、移動部材本体102の内周面に形成されている。この遮光部106は、上述した発光部82aおよび受光部82bの間に入り込んで遮光する位置と、発光部82aから発光された光を受光部82bで受光可能な位置に移動可能である。
外装44には、第1および第2の円周孔45a,45bが形成されている。これら第1および第2の円周孔45a,45bは、それぞれ外装44の外側と内側とを連通するように形成されている。第1の円周孔45aには、フォーカス操作部50が配設されている。第2の円周孔45bには、スイッチ操作部52が配設されている。
フォーカス操作部50は、フォーカスリング112と、移動部114と、例えばOリングなどの第1の弾性部材116と、第1の外部磁石90bとを備えている。
フォーカスリング112は、片側断面がともに略T字状に形成されている。すなわち、このフォーカスリング112は、リング部112aと、このリング部112aの外周に対して外装44の軸方向に沿って突出されたフランジ部112bとを備えている。このため、このフォーカスリング112は、外装44の第1の円周孔45aに対して回転可能に配設されている。
フォーカスリング112のフランジ部112bには、外装44の外周面に近接する側に1対の凹部112cが形成されている。これら凹部112cには、第1の弾性部材116がそれぞれ配設されている。このため、第1の弾性部材116によって、フォーカスリング112と外装44との間の防水性が確保されている。さらに、第1の弾性部材116とフォーカスリング112との間の摩擦、および、第1の弾性部材116と外装44との間摩擦により、フォーカスリング112が不用意に回転することが防止されている。
このフォーカスリング112は、図示しない回転角度規制手段(例えばカムピンとカム溝による方法など)によって所定の範囲内にのみ回転可能で、ある一定の角度以上の回転が防止されている。一方、移動部114はリング状に形成されている。フォーカスリング112の内周面と、移動部114の外周面とは、互いに対してカム機構などによって、配設されている。このため、フォーカスリング112を回転させると、移動部114が気密ユニット本体62の外周面でその軸方向に沿って移動する。
移動部114の内周面には、凹部114aが形成されている。この凹部114aには、気密ユニット本体62の壁部を挟んだ状態で、上述した第1の内部磁石90aに対向する位置に第1の外部磁石90bが配設されている。
この第1の外部磁石90bは、上述した第1の内部磁石90aと磁気的に連結されている。このため、移動部114が移動すると、第1の外部磁石90bと第1の内部磁石90aとの間の磁気的連結力によって、レンズ枠72も光軸方向に移動する。したがって、フォーカスリング112を回転させると、光学系74が移動してフォーカス調整が行なわれる。
スイッチ操作部52は、操作リング122と、例えばOリングなどの第2の弾性部材124とを備えている。
操作リング122は、片側断面がともに略T字状に形成されている。すなわち、この操作リング122は、リング部122aと、このリング部122aの外側の端部に対して外装44の軸方向に沿って突出されたフランジ部122bとを備えている。このため、この操作リング122は、外装44の第2の円周孔45bに対して回転可能に配設されている。
操作リング122のフランジ部122bには、外装44の外周面に近接する側に1対の凹部122cが形成されている。これら凹部122cには、第2の弾性部材124がそれぞれ配設されている。このため、第2の弾性部材124によって、操作リング122と外装44との間の防水性が確保されている。さらに、第2の弾性部材124と操作リング122との間の摩擦、および、第2の弾性部材124と外装44との間摩擦により、操作リング122が不用意に回転することが防止されている。
この操作リング122は、図示しない回転角度規制手段(例えばカムピンとカム溝による方法など)によって所定の範囲内にのみ回転可能で、ある一定の角度以上の回転が防止されている。
操作リング122の内周面には、凹部122dが形成されている。この凹部122dには、気密ユニット本体62の壁部を挟んだ状態で、上述した第2の内部磁石104aに対向する位置に第2の外部磁石104bが配設されている。
この第2の外部磁石104bは、上述した第2の内部磁石104aと磁気的に連結されている。このため、操作リング122を回転させると、第2の外部磁石104bと第2の内部磁石104aとの間の磁気的連結力によって、移動部材84も回転する。そうすると、この回転により移動部材84の遮光部106が光スイッチ82の発光部82aと受光部82bの間に入り込む位置と、発光部82aと受光部82bとの間から外れる位置との間の所定の範囲内を移動する。したがって、発光部82aの光が遮断され、光スイッチ82が切り替えられる。
なお、詳細は省略するが、凹凸による嵌合やスプリングプランジャーなどを用いて、光スイッチ82の検出結果が切り替わる位置で、クリック感が得られるようにしても良い。
光スイッチ82は、光スイッチ用ハーネス94、ハーメチックコネクタ66の接点ピン66a、カメラケーブル34を通してビデオプロセッサ18に電気的に接続されている。このため、光スイッチ82は、割り付けられた内視鏡像の明るさを調整する、内視鏡像をフリーズする、などの各種機能を光スイッチ82の検出結果に応じて切り替える(リモートコントロールする)ことが可能である。
次に、上述した内視鏡装置10の作用について説明する。なお、ここでは、図2に示す光スイッチ82には、内視鏡像の明るさを向上させる(調整する)機能が割り付けられているものであるとして説明する。
図1に示すように、内視鏡撮像装置14を内視鏡検査に使用するため、内視鏡12の接眼部26をスコープマウント42に着脱自在に取り付ける。そうすると、内視鏡12の内視鏡像は、内視鏡撮像装置14の内部では、図2に示すカバーガラス64、光学系74を通して固体撮像素子78に伝達される。この固体撮像素子78は、内視鏡像を光電変換して電気信号を生成する。この電気信号は、フレキシブル基板80、ハーメチックコネクタ66、カメラケーブル34、図1に示すプラグ34aおよびレセプタクル18aを介してビデオプロセッサ18に伝送される。ビデオプロセッサ18は電気信号を映像信号に変換し、内視鏡像をモニタ20上に表示する。
フォーカス操作部50のフォーカスリング112を外装44に対して回転させる。フォーカスリング112と移動部114とは、図示しないカム機構によって連結されているので、フォーカスリング112の回転に伴って移動部114が気密ユニット本体62の軸方向に沿って前後動する。このため、移動部114の凹部114aに配設された第1の外部磁石90bと磁気的に連結された第1の内部磁石90aが第1の外部磁石90bの移動に伴って移動する。したがって、気密ユニット本体62の内部で摺動可能なレンズ枠72が気密ユニット本体62の軸方向に沿って前後動する。すなわち、光学系74が気密ユニット本体62に対して前後動する。
すなわち、フォーカス操作部50のフォーカスリング112を外装44に対して回転させると、光学系74が気密ユニット本体62の軸方向に沿って前後動するので、光学系74の焦点が所望の状態に調整される。
ここで、モニタ20上の内視鏡像を明るくする場合を例にとって光スイッチ82の作用について説明する。
図2および図3(A)に示すように、通常は光スイッチ82の発光部82aから発せられた光は受光部82bで受光されている。ここで、図3(B)に示すように、外装44に対してスイッチ操作部52の操作リング122を回転させる。このため、操作リング122の凹部122dに配設された第2の外部磁石104bと磁気的に連結された第2の内部磁石104aが第2の外部磁石104bの移動に伴って回転する。この第2の内部磁石104aは、移動部材84の移動部材本体102の凹部102aに設けられているので、この移動部材本体102も回転する。そうすると、移動部材本体102に設けられた遮光部106が回転する。
このため、操作リング122が外装44に対して所定の位置に配置されたときに、遮光部106が光スイッチ82の発光部82aと受光部82bとの間に入り込む。このため、発光部82aから受光部82bに向かう光が遮断される。そうすると、受光部82bから光が遮光されたことを示す信号が出力される。すなわち、光スイッチ82の切替信号が出力される。この信号は、光スイッチ用ハーネス94、接点ピン66aおよびカメラケーブル34を通してビデオプロセッサ18に伝送される。このため、ビデオプロセッサ18は、固体撮像素子78から、フレキシブル基板80、接点ピン66aおよびカメラケーブル34を通して伝送された信号を映像信号に逐一変化させるとともに、光スイッチ82からの信号に基づいてモニタ20に表示される像の明るさを変化させる。
スイッチ操作部52を外装44に対して回転させて、光スイッチ82の発光部82aと受光部82bとの間に配置された遮光部106を移動させて再び遮断する。すなわち、さらにもう一度同様な操作を行なう。すると、上述した作用により、モニタ20上の内視鏡像の明るさがさらに一段階アップする。
なお、操作リング122の上述した図示しない回転角度規制手段を除去して、光スイッチ82の光を左右のどちらかから遮断するかを検知して明るさをアップさせたりダウンさせたりしても良い。また、このような設定は、例えばビデオプロセッサ18を設定することによって適宜に変化させることができる。
また、この実施の形態では、スイッチ操作部52が内視鏡撮像装置14に一体化されているとして説明したが、内視鏡撮像装置14とは別物品であるリモートスイッチや、超音波処置などに使用する外科用のハンドピースなどにも同様の構造を適用しても良い。
すなわち、ここでは、内視鏡像の明るさを切り替えるためにスイッチ操作部52を設けたことについて説明したが、このスイッチ操作部52は、例えばハンドピースに超音波振動を供給するかどうかを切り替えたりすることに対しても使用することができる。
このような内視鏡装置10は、使用後に各種装置に分解される。ここでは、内視鏡装置10は、内視鏡12と、内視鏡撮像装置14と、光源装置16と、ビデオプロセッサ18と、モニタ20とに分解される。すなわち、内視鏡12の接眼部26は、内視鏡撮像装置14のスコープマウント42から取り外される。
そして、内視鏡12および内視鏡撮像装置14は、例えばオートクレーブ滅菌などの処理がなされて再利用に供される。
この場合、内視鏡撮像装置14の電子的な部品である光学系74や固体撮像素子78等は、内部が気密状態に保持された気密ユニット46の内部に全て配設されている。このため、オートクレーブ滅菌を行なっても、内視鏡撮像装置14の気密ユニット46の内部に蒸気が浸入することが防止されている。
したがって、オートクレーブ滅菌を行なったときに、部品の劣化や腐食を生じることを防止することができる。このため、部品の寿命を長くすることができる。
以上説明したように、この実施の形態によれば、以下のことがいえる。
例えば光スイッチ82など、電子部品を気密ユニット46の内部に配設した。このため、オートクレーブ滅菌の際に光スイッチ82など、電子部品の劣化を引き起こすことを防止することができる。したがって、内視鏡撮像装置14の寿命を延長することができる。
ところで、外装44の内部に蒸気が浸入しても、その蒸気にさらされるのはフォーカスリング112、移動部114、操作リング122、第1および第2の外部磁石90b,104b等であり、これらの部品は上記にさらされても劣化しない。
なお、内視鏡装置10は、特に図示しないが、内視鏡12および内視鏡撮像装置14の代わりに、細長の挿入部の先端部に固体撮像素子を設けた電子内視鏡として構成しても良い。
また、外装44に対してフォーカス操作部50およびスイッチ操作部52を回転させるだけで光学系74の焦点調整や、内視鏡像の明るさ調整を行なうことができるので、これらの操作を容易に行なうことができる。
なお、この実施の形態では、光スイッチ82の光を遮断するときにスイッチが切り替えられることについて説明したが、光が遮断された状態を通常の状態として、発光部82aからの光を受光部82bで受光したときにスイッチが切り替えられることも好適である。
また、光スイッチ82は図4に示すように、2つ設けられていても良い。この場合、例えば、遮光部106が2つの光スイッチ82のうちの一方の発光部82aからの光を遮ったときに切り替えられる。そうすると、例えば、2つの光スイッチ82間を遮光部106を移動させ、それぞれの光スイッチ82の光を遮断することによってスイッチを切り替えることができる。また、例えば一方の光スイッチ82を作動させることによって内視鏡像を明るくし、他方の光スイッチ82を作動させることによって内視鏡像を暗くしても良い。
次に、第2の実施の形態について図5を用いて説明する。この実施の形態は、第1の実施の形態の変形例であって、第1の実施の形態で説明した部材と同一の部材には同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。
図5に示すように、移動部材84は気密ユニット本体62から除去されている。第2の内部磁石104aおよび第2の外部磁石104bは、それぞれ1つのみ配設されている。そして、第2の内部磁石104aと遮光部(スイッチ切替手段)106とが一体的に形成されて気密ユニット本体62内部に配設されている。つまり、第2の内部磁石104aは、第2の外部磁石104bとの磁気的連結力で保持されている。
この実施の形態に係る内視鏡装置10の作用について説明する。
フォーカスリング112の作用は第1の実施の形態と同様であるので説明を省略する。以下の実施の形態でも同様である。
スイッチ操作部52の操作リング122を外装44に対して回転させる。このため、操作リング122の凹部122dに配設された第2の外部磁石104bと磁気的に連結された第2の内部磁石104aが第2の外部磁石104bの移動に伴って回転する。したがって、移動部材本体102に一体的に設けられた遮光部106が回転する。
操作リング122が外装44に対して所定の位置に配置されたときに、遮光部106が光スイッチ82の発光部82aと受光部82bとの間に入り込む。このため、発光部82aから受光部82bに向かう光が遮断される。そうすると、受光部82bから光が遮光されたことを示す信号が出力される。
このような出力によって、光スイッチ82が切り替えられる。そうすると、ビデオプロセッサ18によって、モニタ20に表示される内視鏡像の明るさが変化される。
なお、図4に示すように、光スイッチ82を2つ設けて、その光が左右どちらかから遮断されるかによって、明るさをアップさせたりダウンさせたりすることも好適である。
この実施の形態によれば、以下のことがいえる。第1の実施の形態で説明した事項と同様の事項については説明を省略する。
第1の実施の形態で説明した移動部材84が不要なため、構造を簡素にすることができるとともに、原価を低減させることができる。
次に、第3の実施の形態について図6を用いて説明する。この実施の形態は、第1の実施の形態の変形例であって、第1の実施の形態で説明した部材と同一の部材には同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。
図6(A)および図6(B)に示すように、外装44には、スイッチ操作部52の操作リング122の代わりに、スライドスイッチ132が配設されている。
外装44には、第1の実施の形態で説明した第2の円周孔45bの代わりに、外装44の軸方向に沿って長円状のスライド孔134が形成されている。このスライド孔134には、スライドスイッチ132が配設されている。
このスライドスイッチ132は、断面が略T字状に形成されている。すなわち、このスライドスイッチ132は、軸部132aと、この軸部132aの外側の端部に対して外装44の軸方向に沿って突出されたフランジ部132bとを備えている。
フランジ部132bは、スライドスイッチ132が外装44に沿って移動してもスライド孔134を覆う大きさに形成されている。このフランジ部132bには、外装44の外周面に近接する側にスライド孔134を覆う大きさの凹部132cが形成されている。この凹部132cには、第2の弾性部材124がそれぞれ配設されている。このため、第2の弾性部材124によって、スライドスイッチ132と外装44との間の防水性が確保されている。
このスライドスイッチ132の内側の端部には、第2の外部磁石104bが配設された凹部132dが形成されている。
光スイッチ82の発光部82aと受光部82bとは、外装44の周方向に沿って対向する位置に配設されている。これら発光部82aと受光部82bとの間には、移動部材本体102を移動させて遮光部106を配置可能である。
なお、第2の実施の形態と同様に、第2の内部磁石104aが遮光部106を兼ねるように形成されていることも好適である。
この実施の形態に係る内視鏡装置10の作用について説明する。
図6(A)に示す状態から、スライドスイッチ132を外装44の軸方向に沿って基端部側に移動させる。すると、第2の外部磁石104bと第2の内部磁石104aとの間の磁気的連結力によって、移動部材84も追従して軸方向に沿って基端部側に移動する。
このため、図6(B)に示すように、移動部材84の遮光部106が光スイッチ82の発光部82aと受光部82bとの間に入り込む。したがって、発光部82aからの光が遮光部106によって遮断される。そうすると、受光部82bから光が遮光されたことを示す信号が出力される。したがって、光スイッチ82が切り替えられる。
次に、第4の実施の形態について図7および図8を用いて説明する。この実施の形態は、第1の実施の形態の変形例であって、第1の実施の形態で説明した部材と同一の部材には同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。
図7に示すように、外装44には、スイッチ操作部52の操作リング122の代わりに、ツマミ(回転部材)142が配設されている。
図8(A)および図8(B)に示すように、外装44には、第1の実施の形態で説明した第2の円周孔45bの代わりに、外装44の内側と外側とを貫通する円形状の貫通孔144が形成されている。この貫通孔144には、ツマミ142が配設されている。
このツマミ142は、断面が略T字状に形成されている。すなわち、このツマミ142は、軸部142aと、この軸部142aの外側の端部に対して径方向外方に突出されたツマミ部142bとを備えている。このため、このツマミ142は、外装44の貫通孔144に対して回転可能に配設されている。
このツマミ142の内側の端部には、第2の外部磁石104bが配設された凹部142cが形成されている。この凹部142cは、軸部142aに対して偏心した位置に形成されている。このため、第2の外部磁石104bは、ツマミ142の偏心した位置に配設されている。
移動部材84の移動部材本体102の外周面には、凹部102aが形成されている。この凹部102aは、偏心した位置に形成されている。この凹部102aには、第2の内部磁石104aが配設されている。この第2の内部磁石104aは、第2の外部磁石104bと磁気的に連結されている。
なお、第2の実施の形態と同様に、第2の内部磁石104aが遮光部106を兼ねても良い。
この実施の形態に係る内視鏡装置10の作用について説明する。
ツマミ142を外装44に対して回転させると、第2の外部磁石104bと第2の内部磁石104aとの間の磁気的連結力によって、移動部材84も回転する。この回転により移動部材84の遮光部106が光スイッチ82の発光部82aと受光部82bとの間に入り込む。このため、発光部82aの光が遮断される。そうすると、受光部82bから光が遮光されたことを示す信号が出力される。したがって、光スイッチ82が切り替えられる。
次に、第5の実施の形態について図9を用いて説明する。この実施の形態は、第1の実施の形態の変形例であって、第1の実施の形態で説明した部材と同一の部材には同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。
図9(A)に示すように、光スイッチ82は、反射型フォトインタラプタとして構成されている。この実施の形態に係る光スイッチ82は、発光部82cと受光部82dとを備えている。発光部82cと受光部82dとは例えば同一平面内に配置されている。発光部82cは、所定の角度に光を発光する。このため、図9(A)に示すように、通常は発光部82cから発せられた光が移動部材84の内周面により反射され、反射された光が受光部82dで受光されている。
移動部材84の内周面には、径方向内方に突出した凸部(スイッチ切替手段)106aが形成されている。図9(B)に示すように、この凸部106aが光スイッチ82と対向した場合、凸部106aは、発光部82cから発せられた光が凸部106aで反射されて光路が変更されるので、受光部82dで受光されない位置関係にある。
この実施の形態に係る内視鏡装置10の作用について説明する。
操作リング122を外装44に対して回転させると、第2の外部磁石104bと第2の内部磁石104aとの間の磁気的連結力によって、移動部材84も回転する。この回転により移動部材84の凸部106aが光スイッチ82と対向する位置に移動すると、発光部82cから発せられた光が凸部106aで反射する。このため、発光部82cから発せられた光の光路が偏向される。そうすると、受光部82dでは発光部82cの光が受光されない。すなわち、発光部82cからの光が遮断された状態となる。そうすると、受光部82dから光が遮光されたことを示す信号が出力される。したがって、光スイッチ82が切り替えられる。
なお、この実施の形態では通常は発光部82cからの光が反射されて受光部82dで受光されるようにしているが、逆に、通常は受光部82dでは受光されておらず、光スイッチ82が凸部106aと対向した場合のみ受光できるような位置関係にしても良い。
また、この実施の形態では、光の光路を偏向するのに凸部106aとして説明したが、この凸部106aの代わりに凹部としても良い。
次に、第6の実施の形態について図10を用いて説明する。この実施の形態は、第5の実施の形態の変形例であって、第5の実施の形態で説明した部材と同一の部材には同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。
図10(A)および図10(B)に示すように、移動部材84の移動部材本体102の内周面には、発光部82cからの光を反射する反射部(スイッチ切替手段)152aと、発光部82cからの光を反射しない非反射部(スイッチ切替手段)152bとが形成されている。
反射部152aは、例えば鏡面状に仕上げられており、光を反射する。一方、非反射部152bは、例えば黒い表面処理が施されて光の反射が防止される。通常は発光部82cから発せられた光が反射部152aで反射され、反射された光を受光部82dで受光する。
図10(B)に示すように、非反射部152bが光スイッチ82と対向した場合には、発光部82cから発せられた光は非反射部152bにより反射されず、受光部82dで受光されない。
この実施の形態に係る内視鏡装置10の作用について説明する。
操作リング122を外装44に対して回転させると、第2の外部磁石104bと第2の内部磁石104aとの間の磁気的連結力によって、移動部材84も回転する。この回転により移動部材84の非反射部152bが光スイッチ82と対向する位置に移動すると、発光部82cから発せられた光は非反射部152bにより反射されることはない。このため、受光部82dでは発光部82cの光が受光されない。すなわち、発光部82cからの光が遮断された状態となる。そうすると、受光部82dから光が遮光されたことを示す信号が出力される。したがって、光スイッチ82が切り替えられる。
なお、この実施の形態では通常は発光部82cからの光が反射されて受光部82dで受光できるようにしているが、逆に、通常は受光部82dでは受光されておらず、光スイッチ82が反射部152aと対向した場合のみ受光できるような位置関係にしても良い。
次に、第7の実施の形態について図11を用いて説明する。この実施の形態は、第4および第5の実施の形態の変形例であって、第4および第5の実施の形態で説明した部材と同一の部材には同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。
図11(A)および図11(B)に示すように、操作リング122の代わりにツマミ142が設けられている。このため、移動部材84は、ツマミ142の中心軸を中心として回転する。移動部材84は、光を反射する凸部106aを備えている。
この実施の形態に係る内視鏡装置10の作用について説明する。
ツマミ142を回転させると、第2の外部磁石104bと第2の内部磁石104aとの磁気的連結力によって、移動部材84も回転する。この回転により移動部材84の凸部106aが光スイッチ82と対向する位置に移動し、発光部82cから発せられた光が凸部106aで反射する。このため、発光部82cから発せられた光の光路が偏向される。このため、受光部82dでは発光部82cの光が受光されることはない。すなわち、発光部82cからの光が遮断された状態となる。そうすると、受光部82dから光が遮光されたことを示す信号が出力される。したがって、光スイッチ82が切り替えられる。
次に、第8の実施の形態について図12を用いて説明する。この実施の形態は、第4、第6および第7の実施の形態の変形例であって、これらの実施の形態で説明した部材と同一の部材には同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。
図12(A)および図12(B)に示すように、操作リング122の代わりにツマミ142が設けられている。このため、移動部材84は、ツマミ142の中心軸を中心として回転する。第6の実施の形態と同様に、移動部材84は、例えば鏡面に仕上げられて光を反射するようにしてある反射部152aと、例えば黒い表面処理を施して光を反射しないようにしてある非反射部152bとを内周面に備えている。
この実施の形態に係る内視鏡装置10の作用について説明する。
ツマミ142を回転させると、第2の外部磁石104bと第2の内部磁石104aとの間の磁気的連結力によって、移動部材84も回転する。この回転により移動部材84の非反射部152bが光スイッチ82と対向する位置に移動すると、発光部82cから発せられた光は非反射部152bで反射されることがない。このとき、受光部82dでは発光部82cの光が受光されない。すなわち、発光部82cからの光が遮断された状態となる。そうすると、受光部82dから光が遮光されたことを示す信号が出力される。したがって、光スイッチ82が切り替えられる。
なお、図示しないが、第3の実施の形態と同様に、本実施の形態にスライドスイッチ132を適用しても良い。
次に、第9の実施の形態について図13および図14を用いて説明する。この実施の形態は、第1の実施の形態の変形例であって、第1の実施の形態で説明した部材と同一の部材には同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。
図13および図14に示すように、光スイッチ82の代わりにリモートスイッチ(スイッチ手段)として磁気スイッチ182を利用してスイッチを切り替える。
磁気スイッチ182は、例えばホール効果スイッチや、リードスイッチなどである。ホール効果スイッチは、シリコンチップ上にホール素子、トリガー回路、トランジスター増幅器を有するものである。リードスイッチは、強磁性体製のリード(振動片)上に接点を取り付けてガラス管に封入し、外部から磁界を加えて作動させるものである。
この磁気スイッチ182には、磁気スイッチ用ハーネス194が電気的に接続されている。このため、この磁気スイッチ用ハーネス194は、磁気スイッチ182の検出信号を出力する。この磁気スイッチ用ハーネス194は、ハーメチックコネクタ66の接点ピン66aに接続されている。
その他、移動部材84に遮光部106や凸部106aが設けられていないだけで、他の構造は第1の実施の形態で説明した構造と同様である。
なお、詳細は省略するが、凹凸による嵌合やスプリングプランジャーなどを用いて、磁気スイッチ182の検出結果が切り替わる位置で、クリック感が得られるようにしても良い。
また、図1に示すビデオプロセッサ18は、磁気スイッチ182に割り付けられた内視鏡画像の明るさを調整する、内視鏡像をフリーズするなどの各種機能を、磁気スイッチ182の検出結果に応じて切り替える(リモートコントロールする)。
この実施の形態に係る内視鏡装置10の作用について説明する。なお、ここでは、図2に示す磁気スイッチ182には、第1ないし第12の実施の形態と同様に、内視鏡像の明るさを向上させる(調整する)機能が割り付けられているものとして説明する。
図14(A)に示すように、通常は磁気スイッチ182は作動しない状態にある。ここで、図14(B)に示すように、外装44に対してスイッチ操作部52の操作リング122を回転させる。このため、操作リング122の凹部122dに配設された第2の外部磁石104bと磁気的に連結された第2の内部磁石104aが第2の外部磁石104bの移動に伴って回転する。この第2の内部磁石104aは、移動部材84の移動部材本体102の凹部102aに設けられているので、この移動部材本体102も回転する。
このため、操作リング122が外装44に対して所定の位置に配置され、磁界の変化が所定以上に変化したときに、磁気スイッチ182が作動される。そうすると、磁気スイッチ182から信号が出力される。この出力信号は、磁気スイッチ用ハーネス194、接点ピン66aおよびカメラケーブル34を通してビデオプロセッサ18に伝送される。このため、ビデオプロセッサ18は、固体撮像素子78から、フレキシブル基板80、接点ピン66aおよびカメラケーブル34を通して伝送された信号を映像信号に逐一変化させるとともに、磁気スイッチ182からの信号に基づいてモニタ20に表示される像の明るさを変化させる。
スイッチ操作部52を外装44に対して回転させて、磁気スイッチ182を移動させる。すなわち、さらにもう一度同様な操作を行なう。すると、上述した作用により、モニタ20上の内視鏡像の明るさがさらに一段階アップする。
なお、第2の内部磁石104aと磁気スイッチ182が近接して、磁気スイッチがONとなっている状態を通常使用状態とし、操作リング122を回転させることで第2の内部磁石104aと磁気スイッチ182を遠ざけて、スイッチを切り替えるようにしても良い。
さらに、図15に示すように、磁気スイッチ182は2つ設けられていることも好適である。
次に、第10の実施の形態について図16を用いて説明する。この実施の形態は、第2および第9の実施の形態の変形例であって、第2および第9の実施の形態で説明した部材と同一の部材には同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。
図16に示すように、移動部材84は気密ユニット本体62の内部から除去されている。第2の内部磁石104aおよび第2の外部磁石104bは、それぞれ1つのみ配設されている。
この実施の形態に係る内視鏡装置10の作用について説明する。
スイッチ操作部52の操作リング122を外装44に対して回転させる。このため、操作リング122の凹部122dに配設された第2の外部磁石104bと磁気的に連結された第2の内部磁石104aが第2の外部磁石104bの移動に伴って回転する。したがって、移動部材本体102に一体的に設けられた第2の内部磁石104aが磁気スイッチ182に近接する。そうすると、磁気スイッチ182は第2の内部磁石104aの磁力の影響を受ける。このため、磁気スイッチ182から信号が出力される。
この場合、移動部材84が不要なため、構造を簡素にすることができるとともに、原価を低減させることができる。
次に、第11の実施の形態について図17を用いて説明する。この実施の形態は、第9の実施の形態の変形例であって、第9の実施の形態で説明した部材と同一の部材には同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。
図17に示すように、移動部材84および第2の内部磁石104aを気密ユニット本体62の内部から除去し、第2の外部磁石104bの磁力を利用して磁気スイッチ182を切り替える。
この実施の形態に係る内視鏡装置10の作用について説明する。
操作リング122を回転させると、第2の外部磁石104bも回転する。このため、第2の外部磁石104bと磁気スイッチ182とが接近する。そうすると、磁気スイッチ182は第2の外部磁石104bの磁力の影響を受ける。このため、磁気スイッチ182から信号が出力される。
この場合、移動部材84および第2の内部磁石104aが不要なため、構造を簡素にすることができるとともに、原価を低減させることができる。
次に、第12の実施の形態について図18を用いて説明する。この実施の形態は、第3および第9の実施の形態の変形例であって、第3および第9の実施の形態で説明した部材と同一の部材には同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。
図18(A)および図18(B)に示すように、外装44には、スイッチ操作部52の操作リング122の代わりに、スライドスイッチ132が配設されている。
外装44には、第1の実施の形態で説明した第2の円周孔45bの代わりに、外装44の軸方向に沿って長円状のスライド孔134が形成されている。このスライド孔134には、スライドスイッチ132が配設されている。
この実施の形態に係る内視鏡装置10の作用について説明する。
図18(A)に示す状態から、スライドスイッチ132を外装44の軸方向に沿って基端部側に移動させる。すると、第2の外部磁石104bも移動する。このため、第2の外部磁石104bに伴って移動する第2の内部磁石104aと磁気スイッチ182とが接近する。そうすると、磁気スイッチ182は第2の内部磁石104aの磁力の影響を受ける。このため、磁気スイッチ182から信号が出力される。
次に、第13の実施の形態について図19を用いて説明する。この実施の形態は、第4および第9の実施の形態の変形例であって、第4および第9の実施の形態で説明した部材と同一の部材には同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。
第4の実施の形態で説明したように、外装44には、外装44の内側と外側とを貫通する円形状の貫通孔144が形成されている。この貫通孔144には、ツマミ142が配設されている。磁気スイッチ182および遮光部106以外は、第4の実施の形態と同様である。
この実施の形態に係る内視鏡装置10の作用について説明する。
ツマミ142を回転させると、第2の外部磁石104bと第2の内部磁石104aとの間の磁気的連結力によって、移動部材84も回転する。この回転により、第2の内部磁石104aと磁気スイッチ182とが近接する。そうすると、磁気スイッチ182は第2の内部磁石104aの磁力の影響を受ける。このため、磁気スイッチ182から信号が出力される。
これまで、いくつかの実施の形態について図面を参照しながら具体的に説明したが、この発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で行なわれるすべての実施を含む。
上記説明によれば、下記の事項の発明が得られる。また、各項の組み合わせも可能である。
[付記]
(付記項1)
所定機能の操作が可能なスイッチ手段と、
前記スイッチ手段を気密に収納可能な気密ユニットと、
前記気密ユニットの外部に設けられ、操作者が操作可能で、回動またはスライド自在な操作部材と、
前記操作部材に応じて、磁力を前記気密ユニットの外部から内部へ伝達可能な磁力伝達手段と
からなる医療操作機構において、
前記磁力伝達手段の磁力を利用してスイッチ手段のON/OFFが切り替えられることを特徴とする医療用操作機構。
14…内視鏡撮像装置、34…カメラケーブル、42…スコープマウント、42a…雌ネジ部、44…外装、44a…雄ネジ部、45a…第1の円周孔、45b…第2の円周孔、46…気密ユニット、48…光学部、50…フォーカス操作部、52…スイッチ操作部、62…気密ユニット本体、62a…段差、64…カバーガラス、66…ハーメチックコネクタ、66a…接続ピン、72…レンズ枠、72a…凹部、74…光学系、76…固体撮像素子枠、78…固体撮像素子、80…フレキシブル基板、82…光スイッチ、82a…発光部、82b…受光部、84…移動部材、90a…第1の内部磁石、90b…第1の外部磁石、92a…第1のフランジ部、92b…第2のフランジ部、94…光スイッチ用ハーネス、102…移動部材本体、102a…凹部、104a…第2の内部磁石、104b…第2の外部磁石、106…遮光部、112…フォーカスリング、112a…リング部、112b…フランジ部、112c…凹部、114…移動部、114a…凹部、116…第1の弾性部材、122…操作リング、122a…リング部、122b…フランジ部、122c…凹部、122d…凹部、124…第2の弾性部材