JP4354043B2 - 内視鏡保持具 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内視鏡下手術で内視鏡を保持するために使用される内視鏡保持具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内視鏡観察下における手術においては、体腔内に内視鏡を挿入するとともに、内視鏡に取り付けられた撮像手段であるＴＶカメラによって撮像された観察像をモニタにて観察しながら処置を行なう。この場合、術者は、一般に、手術器具を手に保持しているため、内視鏡を術部で確実に保持するために内視鏡保持具を使用する。この内視鏡保持具は、内視鏡を術者の所望する位置および方向から術部へ導くことができるように、３次元的な自由度を有している。
【０００３】
術者は、前記内視鏡保持具により内視鏡を任意の位置および方向に移動させたり、内視鏡自体をその挿入方向の中心軸回り（内視鏡の長手方向の中心軸回り）に回転させたりすることによって、内視鏡の観察対象を変更する。特に、内視鏡自体を挿入方向の中心軸回りに回転させる操作においては、ＴＶカメラと内視鏡とを一体的に回転させる場合と、ＴＶカメラを固定した状態で内視鏡のみを回転させる場合とがある。以下、この２通りの内視鏡の回転操作方法について図９〜図１２を参照しながら説明する。
【０００４】
図９は内視鏡を体腔内の術部へ挿入した状態を示している。図中、２００は側方の観察が可能な側視型の内視鏡である。この内視鏡２００には図示しないＴＶカメラが回動自在に取り付けられている。また、２０４は略円筒形状をなす体腔壁である。矢印Ａは図示の状態で体腔内に挿入された内視鏡２００の観察方向を示している。この観察方向Ａには体腔壁２０４上に第１の観察対象Ｐが位置している。矢印Ｂは、観察方向Ａに向けられた内視鏡２００をその長手中心軸Ｏ回りでＣ方向に９０°回転させた時の内視鏡２００の観察方向を示している。この観察方向Ｂには体腔壁２０４上に第２の観察対象Ｐ’が位置している。
【０００５】
図９に示される状態で、観察方向Ａに位置する第１の観察対象Ｐを内視鏡２００によって観察すると、第１の観察対象Ｐは、内視鏡２００に取り付けられたＴＶカメラを介してモニタ上に図１０に示されるように表示される。次に、この状態から観察方向Ｂに位置する第２の観察対象Ｐ’を観察するために、ＴＶカメラと内視鏡２００とを一体で長手中心軸Ｏ回りでＣ方向に９０°回転させると、第２の観察対象Ｐ’は図１１の（ａ）に示されるようにモニタ上に映し出される。この場合のモニタによる観察状態は、図１１の（ｂ）に示されるように、あたかも術者が体腔内に入り込んで体腔壁２０４を観察している状態と同じである。すなわち、撮像手段であるＴＶカメラと内視鏡２００との相対位置が変化しないため、モニタ上の観察像の上下関係が常に内視鏡の挿入方向（第２の観察対象Ｐ’の上下関係）と一致している。したがって、術者は体腔内の内部構造を容易に把握することができ、手術中に最も操作が重要とされる内視鏡の術部からの挿脱を安全に行なうことができる。
【０００６】
一方、内視鏡２００によって第１の観察対象Ｐを観察している状態から、観察方向Ｂに位置する第２の観察対象Ｐ’を観察するために、ＴＶカメラを固定したまま内視鏡２００のみを長手中心軸Ｏ回りでＣ方向に９０°回転させると、ＴＶカメラと内視鏡２００との相対位置が変化し、第２の観察対象Ｐ’は図１２の（ａ）に示されるようにモニタ上に映し出される。この場合のモニタによる観察状態は、図１２の（ｂ）に示されるように、体腔壁２０４をあたかも展開したかのごとき状態と同じである。すなわち、術者が展開された体腔壁２０４を外部から直接に覗き込んだ状態と同じ向きの観察像がモニタ上に表示される。このようにＴＶカメラを固定したまま内視鏡２００のみを長手中心軸Ｏ回りに回転させた場合には、術者に対するＴＶカメラの向きが常に一定に保たれるため、術者が内視鏡の観察像をモニタで観察しながら観察対象Ｐ，Ｐ’の処置操作を行なう際、術者が実際に手術具を移動させる方向とモニタ上における手術具の移動方向とが常に一定に保たれる。
【０００７】
このような２通りの内視鏡の回転操作は、手術部位や手術状態に応じて使い分けられ、これによって、内視鏡手術が術者によって進められていく。
【０００８】
ところで、特開平８−２１１３０５号公報には、ＴＶカメラおよび内視鏡を一体的に取り付けることができる６軸の自由度を有する内視鏡保持具が開示されている。このような内視鏡保持具においても、前述のような２通りの内視鏡回転操作によって内視鏡の観察方向を変更することができる。すなわち、内視鏡保持具に取り付けられたＴＶカメラを手で保持し、内視鏡保持具に対してＴＶカメラを内視鏡と一体で回転させると、内視鏡の観察方向が変更され、図１１の（ａ）に示されるような観察像を得ることができる。一方、ＴＶカメラを一方の手で保特・固定するとともに内視鏡を他方の手で保持した状態でＴＶカメラに対して内視鏡を回転させると、図１２の（ａ）に示されるような観察像を得ることができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開平８−２１１３０５号公報に開示された内視鏡保持具において、ＴＶカメラに対して内視鏡を回転させる操作は、ＴＶカメラと内視鏡とを一体で回転させる操作と大きく異なっている。すなわち、ＴＶカメラと内視鏡とを一体で回転させる場合には、ＴＶカメラを保持してこれを内視鏡保持具に対して回転させれば良いが、内視鏡のみを回転させる場合には、ＴＶカメラと内視鏡とをそれぞれ別々の手で把持して操作しなければならない。そのため、術中に前記２通りの回転操作が繰り返し行なわれる場合には、術者の操作負担が大きくなり、手術を効率良く進めることができなくなる虞がある。また、内視鏡のみを回転させる場合には、内視鏡の回転操作に両手が奪われるため、内視鏡の観察像を観察しながら行なう処置作業を中断しなければならない。これは手術効率の低下を招くのみならず、患者の負担を増大させる。
【００１０】
本発明は前記事情に着目してなされたものであり、その目的とするところは、内視鏡と撮像手段との相対位置を変化させることなく内視鏡をその長手中心軸回りに回転させて観察方向を変更する回転操作と、内視鏡のみをその長手中心軸回りに回転させて内視鏡と撮像手段との相対位置を変化させつつ観察方向を変更する回転操作とを簡単且つ確実に使い分けて行なうことができる内視鏡保持具を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の内視鏡保持具は、内視鏡を所望の位置に保持するための動作可能な保持アームと、保持アームに対して内視鏡の長手中心軸まわりに回転可能に設けられ、内視鏡が接続固定される操作体と、保持アームに対して内視鏡の長手中心軸まわりに回転可能に設けられるとともに、操作体に接続固定される内視鏡と光学的に接続され、内視鏡からの観察光を受ける受光面を有する光学要素または内視鏡による観察像を撮像する撮像手段が固定された回転体と、操作体に設けられ、操作体の回転動作に伴って回転体が追従回転する第１の状態と、操作体の回転に回転体が追従回転しない第２の状態とを切り替える切替手段と、を備えていることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【００１３】
図１および図２は本発明の第１の実施形態を示している。図１には、内視鏡１とこの内視鏡１を保持する内視鏡保持具４とが示されている。図示のように、内視鏡１は体内に挿入される挿入部２を備えている。挿入部２の基端には、内視鏡保持具４に接続される接続部３が形成されている。また、内視鏡保持具４は、内視鏡１の接続部３が着脱可能に接続され且つ内視鏡１によって得られた観察像を撮像する撮像ユニット５と、内視鏡１を撮像ユニット５を介して保持する保持アーム６と、図示しない手術ベッドのサイドレールに着脱自在に取り付けられる取付部７とによって構成されている。
【００１４】
内視鏡保持具４の取付部７は、取付部本体８ａと、取付部本体８ａから延びる基台８ｂとからなる。取付部本体８ａには、手術ベッドのサイドレール（以下、ベッドサイドレールという。）に引掛けて取り付けられるフック状の係合部９が設けられている。また、取付部本体８ａには、取付部本体８ａをベッドサイドレールに固定するための固定ノブ１０が、係合部９に対向して設けられている。この固定ノブ１０は、取付部本体８ａに捩じ込んで取り付けられており、係合部９に向けて延びるネジ部を有している。また、固定ノブ１０の前記ネジ部の端部には、ベッドサイドレールの取付面に圧接される押圧部材が設けられている。
【００１５】
したがって、係合部９をベッドサイドレールに引掛けた状態で、固定ノブ１０を締め付けて、ベッドサイドレールの取り付け面に固定ノブ１０の前記押圧部材を圧接させれば、取付部本体８ａをベッドサイドレールに固定することができる。
【００１６】
取付部７の基台８ｂには、保持アーム６を構成する垂直アーム１１が回転可能に取り付けられている。この垂直アーム１１は、基台８ｂから垂直上方に延び、その長手方向軸と一致する垂直な第１の軸Ｏ１を中心に回転することができる。また、基台８ｂには、第１の軸Ｏ１を中心とする垂直アーム１１の回転の力量を調節するための調整ノブ１２が捩じ込んで取り付けられている。調節ノブ１２は、第１の軸Ｏ１に対して直交し且つ垂直アーム１１へと延びるネジ部を有しており、このネジ部の端部には、垂直アーム１１の外周面に圧接される押圧部材が設けられている。したがって、垂直アーム１１の回転力量は、基台８ｂに対する調整ノブ１２の締め付け量すなわち垂直アーム１１に対する前記押圧部材の圧接度合いによって決定される。
【００１７】
垂直アーム１１の上端には、関節部１４を介して、保持アーム６を構成する第１のリンクアーム１３の一端部が回動可能に取り付けられている。この場合、第１のリンクアーム１３は、第１の軸Ｏ１と直交する第２の軸Ｏ２を中心に回動することができる。また、第１のリンクアーム１３の他端部には、関節部１６を介して、保持アーム６を構成する第２のリンクアーム１５の一端部が回動可能に取り付けられている。この場合、第２のリンクアーム１５は、第２の軸Ｏ２と平行な第３の軸Ｏ３を中心に回動することができるとともに、第３の軸Ｏ３と直交する第４の軸Ｏ４（第２のリンクアーム１５の長手方向軸）を中心に回動することができる。また、第２のリンクアーム１５の他端部には、関節部１７を介して、撮像ユニット５が回動可能に取り付けられている。この場合、撮像ユニット５は、第４の軸Ｏ４と直交する第５の軸Ｏ５を中心に回動することができる。
【００１８】
なお、内視鏡１とこれを保持する保持アーム６の自重によって各リンクアーム１３，１５が各軸Ｏ２〜Ｏ５を中心に自然に回動してしまうことを防止するために、各関節部１４，１６，１７の内部には図示しない回転力量調整機構が設けられている。
【００１９】
図２は内視鏡１および撮像ユニット５の内部構成を示している。図示のように、撮像ユニット５はハウジング３０を備えている。ハウジング３０には操作体としての操作リング２９が回動自在に取り付けられている。また、操作リング２９には、取付ネジ２８を介して内視鏡１の接続部３が着脱自在に接続されるようになっている。なお、操作リング２９は、これに接続される内視鏡１の挿入部２の長手中心軸Ｌ２を中心に回動することができるように、ハウジング３０に取り付けられている。
【００２０】
操作リング２９の内側には回転体としての内蔵リング３１が配設されている。この内蔵リング３１は、操作リング２９に接続される内視鏡１の挿入部２の長手中心軸Ｌ２を中心に回動することができるように、ハウジング３０に対して回動可能に取り付けられている。内蔵リング３１には、撮像手段としての撮像素子２５と、内視鏡１と光学的に接続されて内視鏡１に照明光を供給するライトガイド２１の先端部とが固定された状態で内蔵されている。撮像素子２５にはＴＶケーブル１８の一端が接続されている。ＴＶケーブル１８は、図１に示されるように、各アーム１１，１３，１５の内部を通って基台８ｂから突出して延びており、その他端がカメラコントロールユニット１９に接続されている。なお、カメラコントロールユニット１９は、モニタ２０に接続されており、ＴＶケーブル１８を通じて送信される電気信号を映像信号に変換してモニタ２０に出力する。また、ライトガイド２１は、内視鏡１と対向するその先端部が円筒状を成している。ライトガイド２１の基端側は、各アーム１１，１３，１５の内部を通って基台８ｂから突出して延び、光源装置２２に接続されている（図１参照）。
【００２１】
一方、内視鏡１は、その挿入部２の先端に対物レンズ２３を有している。この対物レンズ２３は、その中心を通る観察光軸Ｌ１が挿入部２の長手中心軸Ｌ２に対して一定の角度αをなすように、挿入部２の先端に取り付けられている。また、内視鏡１の挿入部２内にはリレーレンズ２４が配設され、内視鏡１の基端部内には結像レンズ３８が配設されている。結像レンズ３８は、内視鏡１が操作リング２９に接続された状態で撮像ユニット５側の撮像素子２５と対向され、対物レンズ２３を通過してリレーレンズ２４により導光された観察光を受けて撮像素子２５上に結像させる。また、挿入部２内には、その略全長にわたって、撮像ユニット５側に配設されたライトガイド２１からの照明光を受けるライトガイド２７が配設されている。この場合、ライトガイド２７は、ライトガイド２１の先端部の配置形状に対応して、結像レンズ３８およびリレーレンズ２４を外側から取り囲むように挿入部２内に円筒状に配置されており、内視鏡１が操作リング２９に接続された状態でライトガイド２１と対向し得るようになっている。また、挿入部２の先端には、ライトガイド２７によって導光された照明光を観察光軸Ｌ１と略平行な方向に照射する照明レンズ２６が設けられている。
【００２２】
また、撮像ユニット５の操作リング２９の側壁には、押しピン３３が貫通して取り付けられている。この押しピン３３は、内蔵リング３１の外周面に向けて延びる軸部と、この軸部の端部に設けられ且つ内蔵リング３１の外周面に圧接されるゴム等の弾性部材３４とを備えており、図中矢印３６で示される方向に移動できる。また、操作リング２９と押しピン３３との間には付勢バネ３５が設けられている。この付勢バネ３５は、弾性部材３４が内蔵リング３１の外周面から離間される方向に押しピン３３を常時付勢している。
【００２３】
この構成では、付勢バネ３５の付勢力に抗して押しピン３３を操作リング２９に対して矢印３９方向に押し込んで、弾性部材３４を内蔵リング３１の外周面に圧接させると、操作リング２９が内蔵リング３１に接続される。したがって、この状態で操作リング２９を回転させると、操作リング２９と一体で内蔵リング３１も回転する。また、押しピン３３に作用する押し込み力を解除すると、バネ３５の付勢力によって弾性部材３４が内蔵リング３１の外周面から離間され、押しピン３３が操作リング２９の径方向外側に退避される。すなわち、操作リング２９と内蔵リング３１との接続状態が解除される。したがって、この状態で操作リング２９を回転させても、内蔵リング３１は回転しない。
【００２４】
すなわち、本実施形態において、押しピン３３および弾性部材３４は、操作リング２９と内蔵リング３１との接続状態を制御して、操作リング２９（操作リング２９に内視鏡１が接続されている場合には、操作リング２９および内視鏡１）の回転動作に伴って内蔵リング３１（撮像素子２５）が回転される第１の状態と、操作リング２９の回転に伴って内蔵リング３１が回転されない第２の状態とを切り替える切替手段を構成している。
【００２５】
次に、前記構成の内視鏡保持具４の使用方法について説明する。
【００２６】
内視鏡保持具４をベッドサイドレールに固定して使用する場合には、まず、内視鏡保持具４の取付部７の係合部９をベッドサイドレールに引掛け、その状態で、固定ノブ１０を取付部本体８ａに対して締め付けて、ベッドサイドレールの取り付け面に固定ノブ１０の押圧部材を圧接させる。これにより、取付部本体８ａがベッドサイドレールに固定される。
【００２７】
次に、内視鏡保持具４の撮像ユニット５に設けられた操作リング２９に取付ネジ２８を介して内視鏡１を接続する。これによって、内視鏡１が操作リング２９に対して固定され、操作リング２９とともに内視鏡１を回転させることが可能となる。
【００２８】
このようにして内視鏡１を内視鏡保持具４にセットしたら、手術ベッドに横たわる患者に対して手術を開始する。手術においては、操作リング２９を手で把持し、内視鏡保持具４を構成する各アーム１１，１３，１５および撮像ユニット５を各回転軸Ｏ１〜Ｏ５回りに回転させることによって、対物レンズ２３の観察光軸Ｌ１が所望の観察対象に方向付けられるように内視鏡１を３次元的に移動させる。
【００２９】
内視鏡１における観察では、光源装置２２から供給される照明光がライトガイド２１，２７および照明レンズ２６を介して観察対象へと導かれる。観察対象からの反射光は、対物レンズ２３およびリレーレンズ２４を経由して結像レンズ３８により撮像素子２５上に結像され、撮像素子２５で電気信号に変換される。この電気信号は、ＴＶケーブル１８を介してカメラコントロールユニット１９に伝達されて映像信号に変換された後、モニター２０上に内視鏡１による観察像として映し出され、術者により観察される。
【００３０】
術中、内視鏡１によって図９に示される第１の観察対象Ｐを観察している状態から、第２の観察対象Ｐ’を観察するために、押しピン３３を押し込みながら操作リング２９を内視鏡１とともにＣ方向に９０度回転させると、第２の観察対象Ｐ’が図１１の（ａ）に示されるようにモニタ２０上に映し出される。すなわち、対物レンズ２３の観察光軸Ｌ１が観察方向Ａに方向付けられた状態で、押しピン３３を操作リング２９に対して矢印３９方向に押し込んで弾性部材３４を内蔵リング３１の外周面に圧接させると、操作リング２９が内蔵リング３１に接続されるため、その状態のまま操作リング２９を回転させると、操作リング２９と一体で内蔵リング３１（撮像素子２５）が回転し、内視鏡１と撮像素子２５との相対位置が変化することなく観察方向が変更される。したがって、内視鏡１の観察像の上下関係が常に内視鏡１の挿入方向と一致する図１１の（ａ）に示されるような観察像がモニタ２０上で観察できる。
【００３１】
一方、第１の観察対象Ｐを観察している状態から、押しピン３３を操作することなく操作リング２９を内視鏡１とともにＣ方向に９０度回転させると、第２の観察対象Ｐ’が図１２の（ａ）に示されるようにモニタ２０上に映し出される。すなわち、押しピン３３を押し込み操作していない状態では、バネ３５の付勢力によって弾性部材３４が内蔵リング３１の外周面から離間され、操作リング２９と内蔵リング３１との接続状態が解除されているため、この状態で操作リング２９を回転させても、内蔵リング３１（撮像素子２５）は回転しない。そのため、内視鏡１と撮像素子２５との相対位置が変化した状態で観察方向が変更され、図１２の（ａ）に示されるような９０度回転された観察像がモニタ２０上に表示される。
【００３２】
以上説明したように、本実施形態の内視鏡保持具４は、内視鏡１とともに常時一体で回転する操作リング２９と撮像素子２５を有する内蔵リング３１との接続状態を制御する押しピン３３および弾性部材３４を操作リング２９に備え、押しピン３３の操作によって、操作リング２９の回転動作に伴って内蔵リング３１が回転される第１の状態と、操作リング２９の回転に内蔵リング３１が追従しない（内蔵リング３１が回転しない）第２の状態とが切り替えられるようになっている。
【００３３】
したがって、操作リング２９を片手で把持し、その把持した手の指で押しピン３３の操作を行なうだけで、内視鏡１と撮像素子２５とを内視鏡１の長手中心軸Ｌ２回りに一体で回転させる操作と内視鏡１のみをその長手中心軸Ｌ２回りに回転させる操作とを簡単且つ確実に使い分けて行なうことができる。すなわち、内視鏡１のみを回転させる場合には、操作リング２９を片手で把持して押しピン３３を操作することなく操作リング２９を撮像ユニット５のハウジング３０に対して回転させれば良く、また、撮像素子２５と内視鏡１とを一体で回転させる場合には、操作リング２９を把持している手の指で押しピン３３を押し込み操作して操作リング２９を回転させれば良い。したがって、術中に前記２通りの回転操作が繰り返し行なわれる場合でも、術者は操作に負担を感じることなく手術を効率良く進めることができる。
【００３４】
また、本実施形態においては、撮像素子２５が内蔵リング３１とともに回転するため、撮像素子２５と内視鏡１との間に光学要素を設けてその光学要素を回転させる場合に比べて構成が簡単となり、製造コストの低減を図ることができる。
【００３５】
図３および図４は本発明の第２の実施形態を示している。なお、本実施形態において第１の実施形態と共通する構成要素については、以下、同一符号を付してその説明を省略する。
【００３６】
図示のように、第２のリンクアーム１５の他端部には、関節部１７を介して、内視鏡接続部４３が回動可能に取り付けられている。この場合、内視鏡接続部４３は、第４の軸Ｏ４と直交する第５の軸Ｏ５を中心に回動することができる。また、内視鏡接続部４３には内視鏡４０が回転可能に接続されるようになっている。具体的には、内視鏡４０の基端部に操作体としての操作リング４２が一体的に固定されており、操作リング４２は、内視鏡４０の挿入部４１の長手中心軸Ｏ６（第５の軸Ｏ５と直交する）を中心に回動することができるように、内視鏡接続部４３に取り付けられる。
【００３７】
図４に詳しく示されるように、内視鏡４０は、その挿入部４１の先端に対物レンズ４４を有している。この対物レンズ４４は、その中心を通る観察光軸Ｌ３が挿入部４１の長手中心軸Ｏ６と直交するように、挿入部４１の先端に取り付けられている。また、内視鏡４０の挿入部４１内には、その略全長にわたって、第１のイメージガイド４５が配設されている。この場合、第１のイメージガイド４５の先端は対物レンズ４４の結像位置に位置されている。
【００３８】
内視鏡接続部４３内には、その略全長にわたって、第２のイメージガイド４８が配設されている。この場合、第２のイメージガイド４８の基端側部分は、その中心軸が第５の軸Ｏ５と一致するように内視鏡接続部４３内で固定されている。また、内視鏡接続部４３内には、第２のイメージガイド４８の基端面と対向するように結像レンズ５３が固定されている。この結像レンズ５３は、第２のイメージガイド４８を通じて送られる内視鏡４０からの観察像を、中空状の関節部１７内に設けられたＴＶカメラ５５内部の撮像素子５６上に結像する。なお、ＴＶカメラ５５は取り付けネジ５４を介して内視鏡接続部４３に取り付けられている。
【００３９】
内視鏡接続部４３の内側には回転体としての内蔵リング４６が配設されている。この内蔵リング４６は、内視鏡接続部４３に接続される内視鏡４０の挿入部４１の長手中心軸Ｏ６を中心に回動することができるように、内視鏡接続部４３に対して回動可能に保持されている。また、内蔵リング４６には、第２のイメージガイド４８の先端部と、第１のイメージガイド４５を通じて送られる観察像を第２のイメージガイド４８の先端面に結像させる結像レンズ４７とが固定された状態で内蔵されている。この場合、結像レンズ４７および第２のイメージガイド４８の先端側部分は、その中心軸が内視鏡接続部４３に接続される内視鏡４０の挿入部４１の長手中心軸Ｏ６と一致するように配置されている。なお、内視鏡接続部４３には、第２のイメージガイド４８のねじれ動作を許容する空洞部５７が、内蔵リング４６に隣接して形成されている。
【００４０】
操作リング４２の側壁には操作レバー４９が移動可能に設けられている。この操作レバー４９は、図中に矢印５０，５１で示されるように、操作リング４２の中心軸と略平行に移動できる。また、内蔵リング４６の外周面には、操作レバー４９と係合可能な複数の係合溝５２が形成されている。このような構成では、操作レバー４９を矢印５０で示される方向に移動させて係合溝５２に係合させると、操作リング４２が内蔵リング４６に接続される。したがって、この状態で操作リング４２を回転させると、操作リング４２と一体で内蔵リング４６も回転する。また、操作レバー４９を矢印５１で示される方向に移動させて係合溝５２と操作レバー４９との係合状態を解除すると、操作リング４２と内蔵リング４６との接続状態が解除される。したがって、この状態で操作リング４２を回転させても、内蔵リング４６は回転しない。
【００４１】
すなわち、本実施形態において、操作レバー４９および係合溝５２は、操作リング４２と内蔵リング４６との接続状態を制御して、操作リング４２（内視鏡４０）の回転動作に伴って内蔵リング４６（結像レンズ４７および第２のイメージガイド４８）が回転される第１の状態と、操作リング４２の回転に伴って内蔵リング４６が回転されない第２の状態とを切り替える切替手段を構成している。
【００４２】
次に、前記構成の内視鏡保持具の使用方法について説明する。
【００４３】
手術においては、操作リング４２を手で把持し、内視鏡保持具を構成する各アーム１１，１３，１５および内視鏡接続部４３を各回転軸Ｏ１〜Ｏ５回りに回転させることによって、対物レンズ４４の観察光軸Ｌ３が所望の観察対象に方向付けられるように内視鏡４０を３次元的に移動させる。
【００４４】
内視鏡４０における観察では、光源装置から供給される照明光が図示しないライトガイドおよび照明レンズを介して観察対象へと導かれる。観察対象からの反射光は、対物レンズ４４、第１のイメージガイド４５、結像レンズ４７、第２のイメージガイド４８をそれぞれ経由して、結像レンズ５３により撮像素子５６上に結像され、撮像素子５６で電気信号に変換される。この電気信号は、ＴＶケーブル１８を介してカメラコントロールユニット１９に伝達されて映像信号に変換された後、モニター２０上に内視鏡４０による観察像として映し出され、術者により観察される。
【００４５】
術中、内視鏡４０によって図９に示される第１の観察対象Ｐを観察している状態から、第２の観察対象Ｐ’を観察するために、操作レバー４９を矢印５０で示される方向に移動させて係合溝５２に係合させた状態で、操作リング４２を内視鏡４０とともにＣ方向に９０度回転させると、第２の観察対象Ｐ’が図１１の（ａ）に示されるようにモニタ２０上に映し出される。すなわち、対物レンズ４４の観察光軸Ｌ３が観察方向Ａに方向付けられた状態で、操作レバー４９を矢印５０で示される方向に移動させて係合溝５２に係合させると、操作リング４２が内蔵リング４６に接続されるため、その状態のまま操作リング４２を回転させると、操作リング４２と一体で内蔵リング４６（結像レンズ４７および第２のイメージガイド４８）が回転する。この場合、第２のイメージガイド４８は、その先端部が内蔵リング４８に固定されるとともに、基端部が内視鏡接続部４３に固定されているため、内蔵リング４６の回転によって空洞部５７内でねじれた状態で観察像を結像レンズ５３から撮像素子５６へと伝達する。したがって、内視鏡４０と撮像素子５６との相対位置が変化することなく観察方向が変更され、内視鏡４０の観察像の上下関係が常に内視鏡４０の挿入方向と一致する図１１の（ａ）に示されるような観察像がモニタ２０上で観察できる。
【００４６】
一方、第１の観察対象Ｐを観察している状態から、第２の観察対象Ｐ’を観察するために、操作レバー４９を矢印５１で示される方向に移動させて係合溝５２と操作レバー４９との係合状態を解除した状態で、操作リング４２を内視鏡４０とともにＣ方向に９０度回転させると、第２の観察対象Ｐ’が図１２の（ａ）に示されるようにモニタ２０上に映し出される。すなわち、係合溝５２と操作レバー４９との係合状態が解除されている状態では、操作リング４２と内蔵リング４６との接続状態が解除されているため、この状態で操作リング４２を回転させても、内蔵リング４６は回転しない。そのため、内視鏡４０と撮像素子５６との相対位置が変化した状態で観察方向が変更され、図１２の（ａ）に示されるような９０度回転された観察像がモニタ２０上に表示される。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態の内視鏡保持具では、内視鏡４０からの観察光を受ける受光面を有する第２のイメージガイド４８が内蔵リング４６に固定され、内視鏡４０とともに常時一体で回転する操作リング４２と内蔵リング４６との接続状態を制御する操作レバー４９が操作リング４２に設けられている。そして、操作レバー４９の操作によって、操作リング４２の回転動作に伴って内蔵リング４６が回転される第１の状態と、操作リング４２の回転に内蔵リング４６が追従しない（内蔵リング４６が回転しない）第２の状態とが切り替えられるようになっている。
【００４８】
したがって、操作リング４２を片手で把持し、その把持した手の指で操作レバー４９の操作を行なうだけで、内視鏡４０と撮像素子５６との相対位置を変化させることなく内視鏡４０をその長手中心軸Ｏ６回りに回転させて観察方向を変更する回転操作と、内視鏡４０のみをその長手中心軸Ｏ６回りに回転させて内視鏡４０と撮像素子５６との相対位置を変化させつつ観察方向を変更する回転操作とを簡単且つ確実に使い分けて行なうことができる。特に、本実施形態では、操作レバー４６と係合溝５２との係脱によって設定された切り替え状態が保持されるため、内視鏡４０を移動・操作する度に切替手段を操作する必要がなく、切替作業が煩わしくない。
【００４９】
また、本実施形態においては、操作リング４２と内蔵リング４６とが接続された状態で内視鏡４０と撮像素子５６との相対位置が変化しないように、内蔵リング４６の回転に伴って第２のイメージガイド４８がねじられるようになっているため、内視鏡接続部４３の小型化が可能となる。
【００５０】
図５および図６は、本発明の第３の実施形態を示している。なお、本実施形態において第１の実施形態と共通する構成要素については、以下、同一符号を付してその説明を省略する。
【００５１】
図示のように、第２のリンクアーム１５の他端部には、関節部１７を介して、内視鏡接続部６４が回動可能に取り付けられている。この場合、内視鏡接続部６４は、第４の軸Ｏ４と直交する第５の軸Ｏ５を中心に回動することができる。また、内視鏡接続部６４には内視鏡６０が回転可能に接続されるようになっている。
【００５２】
図６に詳しく示されるように、内視鏡６０は、挿入部６１と、内視鏡接続部６４に着脱自在に接続される操作部６３とを有している。挿入部６１の先端には対物レンズ８５が設けられている。この対物レンズ８５は、その中心を通る観察光軸Ｌ４が挿入部６１の長手中心軸Ｏ７に対して所定の角度をなすように、挿入部４１の先端に取り付けられている。また、操作部６３にはレンズ８６が設けられており、このレンズ８６は、対物レンズ８５から挿入部６１内のリレー光学系（図示せず）を介して導かれた観察光を受けて平行光束を射出する。
【００５３】
操作部６３は、取付ネジ６９を介して内視鏡接続部６４に着脱自在に接続される本体部６７と、挿入部６１に一体形成され且つ本体部６７に保持された操作体としての操作リング６５とを備えている。この場合、操作リング６５は、内視鏡６０の挿入部６１の長手中心軸Ｏ７（第５の軸Ｏ５と直交する）を中心に回動することができ且つ図中に矢印８７で示される上下方向に移動することができるように、本体部６７に取り付けられている。
【００５４】
本体部６７には、回転体としての内蔵リング７０およびイメージリング７１が回転可能に取り付けられている。この場合、内蔵リング７０およびイメージリング７１は、内視鏡６０の挿入部６１の長手中心軸Ｏ７を中心に回動することができる。また、回転体の一部をなすイメージリング７１の内部には、内視鏡６０からの観察光を受ける受光面を有し且つ内視鏡６０が射出する平行光束の回転を補正するローテータープリズム７２が設けられている。なお、ローテータープリズム７２によって射出される光束は、内視鏡接続部６４に設けられた結像レンズ７３を介して、内視鏡接続部６４に取り付けられた撮像手段としてのＴＶカメラ７４内の撮像素子（図示せず）上に結像されるようになっている。
【００５５】
また、本体部６７内には減速部材７８が配設されている。この減速部材７８は、本体部６７から延びる軸７９を介して本体部６７に回動自在に保持されており、内視鏡６０の挿入部６１の長手中心軸Ｏ７と平行な回転軸Ｏ８を中心に回動することができる。減速部材７８の外周面には、内蔵リング７０と対向する部位に第１の環状溝８０が形成されるとともに、イメージリング７１と対向する部位に第２の環状溝８１が形成されている。この場合、第２の環状溝８１の径は第１の環状溝８０の径の１／２に設定されている。
【００５６】
内蔵リング７０およびイメージリング７１の外周面にはそれぞれ同一径の環状溝７７，８３が形成されている。内蔵リング７０は、２つの溝７７，８０にわたって掛合されたベルト８２を介して、減速部材７８と連結されている。また、イメージリング７１は、２つの溝８１，８３にわたって掛合されたベルト８４を介して、減速部材７８と連結されている。
【００５７】
内蔵リング７０は、操作リング６５側に突出するその端部に、凹凸部７５を有している。また、操作リング６５は、内蔵リング７０の端部と対向する部位に、内蔵リング７０の凹凸部７５と係合可能な凹凸部７６を有している。本構成では、操作リング６５を本体部６７に対して図中矢印８７で示される方向に移動させることにより、凹凸部７５，７６同士を係合させることができ或いはその係合状態を解除することができる。また、本体部６７と操作リング６５との間には付勢バネ６８が配設されている。この付勢バネ６８は、凹凸部７５，７６同士が離間する（凹凸部７５，７６同士の係合が解除される）方向に操作リング６５を常時付勢している。
【００５８】
この構成では、付勢バネ６８の付勢力に抗して操作リング６５を本体部６７に対して押し付ける（図中矢印８７で示される方向に移動させる）と、凹凸部７５，７６同士が係合し、操作リング６５が内蔵リング７０に接続される。したがって、この状態で操作リング６５を回転させると、操作リング６５と一体で内蔵リング７０が回転し、内蔵リング７０にベルト８２を介して連結された減速部材７８も回転する。そして、減速部材７８の回転はベルト８４を介してイメージリング７１に伝達され、これにより、イメージリング７１は、内蔵リング７０の回転量の１／２の回転量で（第２の環状溝８１の径が第１の環状溝８０の径の１／２に設定されているため）、内視鏡６０の挿入部６１の長手中心軸Ｏ７を中心に回転する。また、本体部６７に対する操作リング６５の押し付け力を解除すると、付勢バネ６８の付勢力によって凹凸部７５，７６同士の係合状態が解除され、操作リング６５と内蔵リング７０との接続状態が解除される。したがって、この状態で操作リング６５を回転させても、内蔵リング７０は回転せず、したがって、減速部材７８およびイメージリング７１も回転しない。
【００５９】
次に、前記構成の内視鏡保持具の使用方法について説明する。
【００６０】
手術においては、操作リング６５を手で把持し、内視鏡保持具を構成する各アーム１１，１３，１５および内視鏡接続部６４を各回転軸Ｏ１〜Ｏ５回りに回転させることによって、対物レンズ８５の観察光軸Ｌ４が所望の観察対象に方向付けられるように内視鏡６０を３次元的に移動させる。
【００６１】
内視鏡６０における観察では、光源装置から供給される照明光が図示しないライトガイドおよび照明レンズを介して観察対象へと導かれる。観察対象からの反射光は、対物レンズ８５、図示しないリレー光学系、レンズ８６、ローテータプリズム７２をそれぞれ経由して、結像レンズ７３によりＴＶカメラ７４内の撮像素子上に結像され、前記撮像素子で電気信号に変換される。この電気信号は、ＴＶケーブル１８を介してカメラコントロールユニット１９に伝達されて映像信号に変換された後、モニター２０上に内視鏡６０による観察像として映し出され、術者により観察される。
【００６２】
術中、内視鏡６０によって図９に示される第１の観察対象Ｐを観察している状態から、第２の観察対象Ｐ’を観察するために、付勢バネ６８の付勢力に抗して操作リング６５を本体部６７に対して押し付けた（図中矢印８７で示される方向に移動させた）状態で、操作リング６５を内視鏡６０とともにＣ方向に９０度回転させると、第２の観察対象Ｐ’が図１１の（ａ）に示されるようにモニタ２０上に映し出される。すなわち、対物レンズ８５の観察光軸Ｌ４が観察方向Ａに方向付けられた状態で、操作リング６５を本体部６７に対して押し付けて凹凸部７５，７６同士を係合させると、操作リング６５が内蔵リング７０に接続されるため、その状態のまま操作リング６５を回転させると、操作リング６５と一体で内蔵リング７０が回転し、内蔵リング７０にベルト８２を介して連結された減速部材７８も回転する。そして、減速部材７８の回転はベルト８４を介してイメージリング７１に伝達され、これにより、イメージリング７１は、内蔵リング７０の回転量の１／２の回転量で、内視鏡６０の挿入部６１の長手中心軸Ｏ７を中心に回転する。このイメージリング７１の回転により、内視鏡６０から射出される平行光束は、ローテータープリズム７２の作用によって内視鏡６０の長手中心軸Ｏ７回りの回転に対して回転することなく補正され、ＴＶカメラ７４内の撮像素子上に結像レンズ７３を介して結像される。したがって、内視鏡６０と撮像素子との相対位置が変化することなく観察方向が変更され、内視鏡６０の観察像の上下関係が常に内視鏡６０の挿入方向と一致する図１１の（ａ）に示されるような観察像がモニタ２０上で観察できる。
【００６３】
一方、第１の観察対象Ｐを観察している状態から、第２の観察対象Ｐ’を観察するために、本体部６７に対する操作リング６５の押し付け力を解除して凹凸部７５，７６同士の係合状態を解除した状態で、操作リング６５を内視鏡６０とともにＣ方向に９０度回転させると、第２の観察対象Ｐ’が図１２の（ａ）に示されるようにモニタ２０上に映し出される。すなわち、凹凸部７５，７６同士の係合状態を解除した状態では、操作リング６５と内蔵リング７０との接続状態が解除されるため、この状態で操作リング６５を回転させても、内蔵リング７０は回転せず、したがって、減速部材７８およびイメージリング７１も回転しない。そのため、内視鏡６０と撮像素子との相対位置が変化した状態で観察方向が変更され、図１２の（ａ）に示されるような９０度回転された観察像がモニタ２０上に表示される。
【００６４】
以上説明したように、本実施形態の内視鏡保持具によれば、操作リング６５の操作によって、操作リング６５の回転動作に伴って内蔵リング７０およびイメージリング７１が回転される第１の状態と、操作リング６５の回転に内蔵リング７０およびイメージリング７１が追従しない（内蔵リング７０およびイメージリング７１が回転しない）第２の状態とが切り替えられるようになっている。したがって、操作リング６５を片手で把持し、その把持した手で操作レバー６５の操作を行なうだけで、内視鏡６０と撮像素子との相対位置を変化させることなく内視鏡６０をその長手中心軸Ｏ７回りに回転させて観察方向を変更する回転操作と、内視鏡６０のみをその長手中心軸Ｏ７回りに回転させて内視鏡６０と撮像素との相対位置を変化させつつ観察方向を変更する回転操作とを簡単且つ確実に使い分けて行なうことができる。
【００６５】
特に、本実施形態では、内視鏡６０を操作する操作リング６５が前記第１の状態と第２の状態とを切り替える切替手段を構成しているため、術者は切替手段を探す必要がなく素早く確実に切替操作を行なうことができる。また、本実施形態では、ローテータープリズム７２を使用しているため、内視鏡６０の観察像を劣化させることなく、回転補正することができる。また、本実施形態では、内視鏡６０および切替手段を含む操作部６３を内視鏡保持具と着脱自在な構成としたため、操作部６３を例えば第１および第２の実施形態で示した構成に置き換えて取り付けることも可能であり、切替手段を術者の好みに容易に変更することができる。
【００６６】
図７および図８は本発明の本発明の第４の実施形態を示している。なお、本実施形態において第１の実施形態と共通する構成要素については、以下、同一符号を付してその説明を省略する。
【００６７】
図示のように、第２のリンクアーム１５の他端部には、関節部１７を介して、内視鏡接続部９０が回動可能に取り付けられている。この場合、内視鏡接続部９０は、第４の軸Ｏ４と直交する第５の軸Ｏ５を中心に回動することができる。また、内視鏡接続部９０には内視鏡１５０が光学的に回転可能に接続されるようになっている。内視鏡１５０は、挿入部１５１と取付部１５２とによって構成されており、取付部１５２に設けられた取付ネジ１５３を介して内視鏡接続部９０に着脱自在に接続されている。図中、９１は撮像手段としてのＴＶカメラである。このＴＶカメラ９１は、内視鏡接続部９０に対して光学的に着脱自在に取付けられている。また、９２はＴＶカメラ９１から導出されカメラコントロールユニット１９に接続されるＴＶケーブルである。
【００６８】
図８に詳しく示されるように、内視鏡１５０の挿入部１５１の先端には対物レンズ１５５が設けられている。この対物レンズ１５５は、その中心を通る観察光軸Ｌ５が挿入部１５１の長手中心軸Ｏ８に対して所定の角度をなすように、挿入部１５１の先端に取り付けられている。また、内視鏡１５０の取付部１５２にはレンズ１５４が設けられており、このレンズ１５４は、対物レンズ１５５から挿入部１５１内のリレー光学系（図示せず）を介して導かれた観察光を受けて平行光束を射出する。
【００６９】
内視鏡接続部９０は、本体部９５と、本体部９５に保持された操作体としての操作リング９４とを備えている。この場合、操作リング９４は、内視鏡１５０の挿入部１５１の長手中心軸Ｏ８（第５の軸Ｏ５と直交する）を中心に回動することができるように、本体部９５に取り付けられている。
【００７０】
操作リング９４には、内視鏡１５０が取付ネジ１５３を介して一体的に取り付けられるようになっている。本体部９５には取付ネジ部９６を介してＴＶカメラ９１が着脱自在に取り付けられている。本体部９５には、回転体としての内蔵リング９７およびイメージリング９８が回転可能に取り付けられている。この場合、内蔵リング９７およびイメージリング９８は、内視鏡１５０の挿入部１５１の長手中心軸Ｏ８を中心に回動することができる。また、回転体の一部をなすイメージリング９８の内部には、内視鏡１５０からの観察光を受ける受光面を有し且つ内視鏡１５０が射出する平行光束の回転を補正するローテータープリズム９９が設けられている。なお、ローテータープリズム９９によって射出される光束は、本体部９５に設けられた結像レンズ１００を介して、本体部９５に取り付けられたＴＶカメラ９１内の撮像素子（図示せず）上に結像されるようになっている。
【００７１】
操作リング９４には、本体部９５と対向する位置に、第１の電磁コイル１０１が固定されている。この電磁コイル１０１は、励磁式の電磁コイルであり、操作リング９４に設けられた異なる形状を有する２つのスイッチ１０２，１０３のいずれかがＯＮ（通電）された状態で磁力が消失する。また、操作リング９４には、内蔵リング９７と対向する位置に、第２の電磁コイル１０５が固定されている。この電磁コイル１０５は、無励磁式の電磁コイルであり、スイッチ１０２がＯＮ（通電）された状態で磁力が発生する。
【００７２】
本体部９５には、第１の電磁コイル１０１と対向する位置に、磁性体に吸着される材質からなる吸着部１０４が固定されている。また、内蔵リング９７には、第２の電磁コイル１０５と対向する位置に、磁性体に吸着される材質からなる吸着部１０６が固定されている。
【００７３】
また、本体部９５内には減速部材１０８が配設されている。この減速部材１０８は、本体部９５から延びる軸１０９を介して本体部９５に回動自在に保持されており、内視鏡１５０の挿入部１５１の長手中心軸Ｏ８と平行な回転軸Ｏ９を中心に回動することができる。減速部材１０８の外周面には、内蔵リング９７と対向する部位に第１の環状溝１１０が形成されるとともに、イメージリング９８と対向する部位に第２の環状溝１１１が形成されている。この場合、第２の環状溝１１１の径は第１の環状溝１１０の径の１／２に設定されている。
【００７４】
内蔵リング９７およびイメージリング９８の外周面にはそれぞれ同一径の環状溝１０７，１１３が形成されている。内蔵リング９７は、２つの溝１０７，１１０にわたって掛合されたベルト１１２を介して、減速部材１０８と連結されている。また、イメージリング９８は、２つの溝１１１，１１３にわたって掛合されたベルト１１４を介して、減速部材１０８と連結されている。
【００７５】
この構成では、操作リング９４に設けられたスイッチ１０２をＯＮすると、操作リング９４に設けられた第２の電磁コイル１０５に電流が通電されて磁力が発生し、内蔵リング９７に設けられた吸着部１０６が第２の電磁コイル１０５に吸着されて操作リング９４と内蔵リング９７とが接続されるとともに、第１の電磁コイル１０１がその磁力の消失によって吸着部１０４から離脱され、本体部９５に対する操作リング９４の回転が可能となる。したがって、この状態で操作リング９４を回転させると、操作リング９４と一体で内蔵リング９７が回転し、内蔵リング９７にベルト１１２を介して連結された減速部材１０８も回転する。そして、減速部材１０８の回転はベルト１１４を介してイメージリング９８に伝達され、これにより、イメージリング９８は、内蔵リング９７の回転量の１／２の回転量で（第２の環状溝１１１の径が第１の環状溝１１０の径の１／２に設定されているため）、内視鏡１５０の挿入部１５１の長手中心軸Ｏ８を中心に回転する。
【００７６】
一方、操作リング９４に設けられたスイッチ１０３をＯＮすると、操作リング９４に設けられた第１の電磁コイル１０１に電流が通電され、電磁コイル１０１が有していた磁力が消失する。したがって、本体部９５に設けられた吸着部１０４と第１の電磁コイル１０１との吸着状態が解除される。そのため、操作リング９４は、電磁ブレーキによる固定力がなくなり、本体部９５に対して回転自在となる。また、この時、操作リング９４に設けられた第２の電磁コイル１０５にも電流が通電されないため、内蔵リング９７に設けられた吸着部１０６と第２の電磁コイル１０５との吸着状態も解除される。すなわち、操作リング９４と内蔵リング９７との接続状態が解除される。したがって、この状態で操作リング９４を回転させても、内蔵リング９７は回転せず、したがって、減速部材１０８およびイメージリング９８も回転しない。
【００７７】
すなわち、本実施形態において、第２の電磁コイル１０５および吸着部１０６（電磁クラッチ）は、操作リング９４と内蔵リング９７との接続状態を制御して、操作リング９４（内視鏡１５０）の回転動作に伴って内蔵リング９７およびイメージリング９８（ローテータープリズム９９）が回転される第１の状態と、操作リング９４の回転に伴って内蔵リング９７およびイメージリング９８が回転されない第２の状態とを切り替える切替手段を構成している。
【００７８】
次に、前記構成の内視鏡保持具の使用方法について説明する。
【００７９】
手術においては、操作リング９４を手で把持し、内視鏡保持具を構成する各アーム１１，１３，１５および内視鏡接続部９０を各回転軸Ｏ１〜Ｏ５回りに回転させることによって、対物レンズ１５５の観察光軸Ｌ５が所望の観察対象に方向付けられるように内視鏡１５０を３次元的に移動させる。
【００８０】
内視鏡１５０における観察では、光源装置から供給される照明光が図示しないライトガイドおよび照明レンズを介して観察対象へと導かれる。観察対象からの反射光は、対物レンズ１５５、図示しないリレー光学系、レンズ１５４、ローテータプリズム９９をそれぞれ経由して、結像レンズ１００によりＴＶカメラ９１内の撮像素子上に結像され、前記撮像素子で電気信号に変換される。この電気信号は、ＴＶケーブル１８を介してカメラコントロールユニット１９に伝達されて映像信号に変換された後、モニター２０上に内視鏡１５０による観察像として映し出され、術者により観察される。
【００８１】
術中、内視鏡１５０によって図９に示される第１の観察対象Ｐを観察している状態から、第２の観察対象Ｐ’を観察するために、操作リング９４に設けられたスイッチ１０２をＯＮした状態で、操作リング９４を内視鏡１５０とともにＣ方向に９０度回転させると、第２の観察対象Ｐ’が図１１の（ａ）に示されるようにモニタ２０上に映し出される。すなわち、スイッチ１０２をＯＮすると、操作リング９４に設けられた第２の電磁コイル１０５に電流が通電されて磁力が発生し、内蔵リング９７に設けられた吸着部１０６が第２の電磁コイル１０５に吸着されて操作リング９４と内蔵リング９７とが接続されるとともに、第１の電磁コイル１０１がその磁力の消失によって吸着部１０４から離脱され、本体部９５に対する操作リング９４の回転が可能となる。したがって、この状態で操作リング９４を回転させると、操作リング９４と一体で内蔵リング９７が回転し、内蔵リング９７にベルト１１２を介して連結された減速部材１０８も回転する。そして、減速部材１０８の回転はベルト１１４を介してイメージリング９８に伝達され、これにより、イメージリング９８は、内蔵リング９７の回転量の１／２の回転量で、内視鏡１５０の挿入部１５１の長手中心軸Ｏ８を中心に回転する。このイメージリング９８の回転により、内視鏡１５０から射出される平行光束は、ローテータープリズム９９の作用によって内視鏡１５０の長手中心軸Ｏ８回りの回転に対して回転することなく補正され、ＴＶカメラ９１内の撮像素子上に結像レンズ１００を介して結像される。したがって、内視鏡１５０と撮像素子との相対位置が変化することなく観察方向が変更され、内視鏡１５０の観察像の上下関係が常に内視鏡６０の挿入方向と一致する図１１の（ａ）に示されるような観察像がモニタ２０上で観察できる。
【００８２】
一方、第１の観察対象Ｐを観察している状態から、第２の観察対象Ｐ’を観察するために、操作リング９４に設けられたスイッチ１０３をＯＮした状態で、操作リング９４を内視鏡１５０とともにＣ方向に９０度回転させると、第２の観察対象Ｐ’が図１２の（ａ）に示されるようにモニタ２０上に映し出される。すなわち、スイッチ１０３をＯＮすると、操作リング９４に設けられた第１の電磁コイル１０１に電流が通電され、電磁コイル１０１が有していた磁力が消失する。したがって、本体部９５に設けられた吸着部１０４と第１の電磁コイル１０１との吸着状態が解除される。そのため、操作リング９４は、電磁ブレーキによる固定力がなくなり、本体部９５に対して回転自在となる。また、この時、操作リング９４に設けられた第２の電磁コイル１０５にも電流が通電されないため、内蔵リング９７に設けられた吸着部１０６と第２の電磁コイル１０５との吸着状態も解除される。すなわち、操作リング９４と内蔵リング９７との接続状態が解除される。したがって、この状態で操作リング９４を回転させても、内蔵リング９７は回転せず、したがって、減速部材１０８およびイメージリング９８も回転しない。そのため、内視鏡１５０と撮像素子との相対位置が変化した状態で観察方向が変更され、図１２の（ａ）に示されるような９０度回転された観察像がモニタ２０上に表示される。
【００８３】
以上説明したように、本実施形態の内視鏡保持具によれば、スイッチ１０２，１０３の操作によって、操作リング９４の回転動作に伴って内蔵リング９７およびイメージリング９８が回転される第１の状態と、操作リング９４の回転に内蔵リング９７およびイメージリング９８が追従しない第２の状態とが切り替えられるようになっている。したがって、操作リング９４を片手で把持し、その把持した手の指でスイッチ１０２，１０３の操作を行なうだけで、内視鏡１５０と撮像素子との相対位置を変化させることなく内視鏡１５０をその長手中心軸Ｏ８回りに回転させて観察方向を変更する回転操作と、内視鏡１５０のみをその長手中心軸Ｏ８回りに回転させて内視鏡１５０と撮像素との相対位置を変化させつつ観察方向を変更する回転操作とを簡単且つ確実に使い分けて行なうことができる。
【００８４】
また、本実施形態では、操作リング９４の本体部９５に対する回転が、形状の異なるスイッチ１０２，１０３の操作に伴う電磁ブレーキの作用により固定・解除可能となっているため、非操作時には確実に本体部９５に内視鏡１５０を含む操作リング９４が固定され、また、操作時には軽く操作リング９４を回転操作することが可能であり、より操作性が向上されるばかりでなく、不意に内視鏡１５０が回転してしまう虞がない。
【００８５】
また、スイッチ１０２，１０３を異なる形状としたため、術者は術部から目を離してスイッチ１０２，１０３の位置を確認することなく、指先で形状を判別し、切替手段を選択操作することが可能である。そのため、術者は手術を中断させず操作することができる。また、目視でスイッチ１０２，１０３を確認する場合でも、形状の違いにより、容易にスイッチを区別することが可能であり、誤操作を防止できる。
【００８６】
なお、本実施形態では、スイッチ１０２，１０３を、そのスイッチ表面の凹凸形状が異なる形態としたが、術者が両スイッチを容易に区別する方法としては、配色を異ならせたり、スイッチ外形を例えば○形状と□形状のように異ならせるようにすることも考えられる。
【００８７】
以上説明してきた技術内容によれば、以下に示されるような各種の構成が得られる。
【００８８】
１．内視鏡と、前記内視鏡の観察像を撮像する撮像手段と、前記内視鏡と撮像手段の間に配置された像回転手段と、前記内視鏡の挿入方向の中心軸まわりの回転に伴う前記像回転手段の動作を切替える切替手段と、内視鏡を保持する内視鏡保持具を有する事を特徴とする内視鏡保持システム。
【００８９】
２．前記内視鏡に前記像回転手段が設けられている事を特徴とする第１項に記載の内視鏡保持システム。
【００９０】
３．前記内視鏡保持具に前記像回転手段が設けられている事を特徴とする第１項に記載の内視鏡保持システム。
【００９１】
４．前記内視鏡保持具に一体的に前記撮像手段が設けられている事を特徴とする第１項に記載の内視鏡保持システム。
【００９２】
５．内視鏡と、前記内視鏡の観察像を撮像する撮像手段と、前記内視鏡と撮像手段の間に配置された像回転手段と、前記内視鏡の挿入方向の中心軸まわりの回転に伴い前記像回転手段の動作を切替える切替手段を有する事を特徴とする内視鏡保持具。
【００９３】
６．前記内視鏡保持具に一体的に撮像手段が設けられている事を特徴とする第５項に記載の内視鏡保持具。
【００９４】
７．前記撮像手段がＴＶカメラである事を特徴とする第１項に記載の内視鏡保持システムおよび第５項に記載の内視鏡保持具。
【００９５】
８．前記撮像手段が撮像素子からなる事を特徴とする第１項に記載の内視鏡保持システムおよび第５項に記載の内視鏡保持具。
【００９６】
９．前記像回転手段がイメージガイドからなる事を特徴とする第１項に記載の内視鏡保持システムおよび第５項に記載の内視鏡保持具。
【００９７】
１０．前記像回転手段がローテータープリズムからなる事を特徴とする第１項に記載の内視鏡保持システムおよび第５項に記載の内視鏡保持具。
【００９８】
１１．前記像回転手段が撮像素子からなる事を特徴とする第１項に記載の内視鏡保持システムおよび第５項に記載の内視鏡保持具。
【００９９】
１２．前記切替手段が操作部先端に設けられた弾性部材からなる事を特徴とする第１項に記載の内視鏡保持システムおよび第５項に記載の内視鏡保持具。
【０１００】
１３．前記切替手段が操作部及び該操作部に係合する溝からなる事を特徴とする第１項に記載の内視鏡保持システムおよび第５項に記載の内視鏡保持具。
【０１０１】
１４．前記切替手段が１組の凹凸部からなる事を特徴とする第１項に記載の内視鏡保持システムおよび第５項に記載の内視鏡保持具。
【０１０２】
１５．前記切替手段が操作リングからなる事を特徴とする第１項に記載の内視鏡保持システムおよび第５項に記載の内視鏡保持具。
【０１０３】
１６．前記切替手段が電磁クラッチからなる事を特徴とする第１項に記載の内視鏡保持システムおよび第５項に記載の内視鏡保持具。
【０１０４】
【発明の効果】
本発明の内視鏡保持具によれば、内視鏡と撮像手段との相対位置を変化させることなく内視鏡をその長手中心軸回りに回転させて観察方向を変更する回転操作と、内視鏡のみをその長手中心軸回りに回転させて内視鏡と撮像手段との相対位置を変化させつつ観察方向を変更する回転操作とを簡単且つ確実に使い分けて行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る内視鏡保持具の斜視図である。
【図２】図１の内視鏡保持具の要部断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る内視鏡保持具の斜視図である。
【図４】図３の内視鏡保持具の要部断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る内視鏡保持具の斜視図である。
【図６】図５の内視鏡保持具の要部断面図である。
【図７】本発明の第４の実施形態に係る内視鏡保持具の斜視図である。
【図８】図７の内視鏡保持具の要部断面図である。
【図９】内視鏡を体腔内の術部へ挿入した状態を示した模式図である。
【図１０】観察方向Ａに位置する第１の観察対象を内視鏡によって観察した際のモニタ上の表示画面を示す図である。
【図１１】（ａ）は内視鏡とともにＴＶカメラを回転させた際の第２の観察対象のモニタ表示画面、（ｂ）は観察状態の模式図である。
【図１２】（ａ）は内視鏡をＴＶカメラに対して回転させた際の第２の観察対象のモニタ表示画面、（ｂ）は観察状態の模式図である。
【符号の説明】
１…内視鏡
６…保持アーム
２５…撮像素子（撮像手段）
２９，４２，６５，９４…操作リング（操作体）
３１，４６，７０，９７…内蔵リング（回転体）
３３…押しピン（切替手段）
４８…イメージガイド（光学要素）
４８…操作レバー（切替手段）
７１，９８…イメージリング（回転体）
７２，９９…ローテータープリズム（光学要素）
【発明の属する技術分野】
本発明は、内視鏡下手術で内視鏡を保持するために使用される内視鏡保持具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内視鏡観察下における手術においては、体腔内に内視鏡を挿入するとともに、内視鏡に取り付けられた撮像手段であるＴＶカメラによって撮像された観察像をモニタにて観察しながら処置を行なう。この場合、術者は、一般に、手術器具を手に保持しているため、内視鏡を術部で確実に保持するために内視鏡保持具を使用する。この内視鏡保持具は、内視鏡を術者の所望する位置および方向から術部へ導くことができるように、３次元的な自由度を有している。
【０００３】
術者は、前記内視鏡保持具により内視鏡を任意の位置および方向に移動させたり、内視鏡自体をその挿入方向の中心軸回り（内視鏡の長手方向の中心軸回り）に回転させたりすることによって、内視鏡の観察対象を変更する。特に、内視鏡自体を挿入方向の中心軸回りに回転させる操作においては、ＴＶカメラと内視鏡とを一体的に回転させる場合と、ＴＶカメラを固定した状態で内視鏡のみを回転させる場合とがある。以下、この２通りの内視鏡の回転操作方法について図９〜図１２を参照しながら説明する。
【０００４】
図９は内視鏡を体腔内の術部へ挿入した状態を示している。図中、２００は側方の観察が可能な側視型の内視鏡である。この内視鏡２００には図示しないＴＶカメラが回動自在に取り付けられている。また、２０４は略円筒形状をなす体腔壁である。矢印Ａは図示の状態で体腔内に挿入された内視鏡２００の観察方向を示している。この観察方向Ａには体腔壁２０４上に第１の観察対象Ｐが位置している。矢印Ｂは、観察方向Ａに向けられた内視鏡２００をその長手中心軸Ｏ回りでＣ方向に９０°回転させた時の内視鏡２００の観察方向を示している。この観察方向Ｂには体腔壁２０４上に第２の観察対象Ｐ’が位置している。
【０００５】
図９に示される状態で、観察方向Ａに位置する第１の観察対象Ｐを内視鏡２００によって観察すると、第１の観察対象Ｐは、内視鏡２００に取り付けられたＴＶカメラを介してモニタ上に図１０に示されるように表示される。次に、この状態から観察方向Ｂに位置する第２の観察対象Ｐ’を観察するために、ＴＶカメラと内視鏡２００とを一体で長手中心軸Ｏ回りでＣ方向に９０°回転させると、第２の観察対象Ｐ’は図１１の（ａ）に示されるようにモニタ上に映し出される。この場合のモニタによる観察状態は、図１１の（ｂ）に示されるように、あたかも術者が体腔内に入り込んで体腔壁２０４を観察している状態と同じである。すなわち、撮像手段であるＴＶカメラと内視鏡２００との相対位置が変化しないため、モニタ上の観察像の上下関係が常に内視鏡の挿入方向（第２の観察対象Ｐ’の上下関係）と一致している。したがって、術者は体腔内の内部構造を容易に把握することができ、手術中に最も操作が重要とされる内視鏡の術部からの挿脱を安全に行なうことができる。
【０００６】
一方、内視鏡２００によって第１の観察対象Ｐを観察している状態から、観察方向Ｂに位置する第２の観察対象Ｐ’を観察するために、ＴＶカメラを固定したまま内視鏡２００のみを長手中心軸Ｏ回りでＣ方向に９０°回転させると、ＴＶカメラと内視鏡２００との相対位置が変化し、第２の観察対象Ｐ’は図１２の（ａ）に示されるようにモニタ上に映し出される。この場合のモニタによる観察状態は、図１２の（ｂ）に示されるように、体腔壁２０４をあたかも展開したかのごとき状態と同じである。すなわち、術者が展開された体腔壁２０４を外部から直接に覗き込んだ状態と同じ向きの観察像がモニタ上に表示される。このようにＴＶカメラを固定したまま内視鏡２００のみを長手中心軸Ｏ回りに回転させた場合には、術者に対するＴＶカメラの向きが常に一定に保たれるため、術者が内視鏡の観察像をモニタで観察しながら観察対象Ｐ，Ｐ’の処置操作を行なう際、術者が実際に手術具を移動させる方向とモニタ上における手術具の移動方向とが常に一定に保たれる。
【０００７】
このような２通りの内視鏡の回転操作は、手術部位や手術状態に応じて使い分けられ、これによって、内視鏡手術が術者によって進められていく。
【０００８】
ところで、特開平８−２１１３０５号公報には、ＴＶカメラおよび内視鏡を一体的に取り付けることができる６軸の自由度を有する内視鏡保持具が開示されている。このような内視鏡保持具においても、前述のような２通りの内視鏡回転操作によって内視鏡の観察方向を変更することができる。すなわち、内視鏡保持具に取り付けられたＴＶカメラを手で保持し、内視鏡保持具に対してＴＶカメラを内視鏡と一体で回転させると、内視鏡の観察方向が変更され、図１１の（ａ）に示されるような観察像を得ることができる。一方、ＴＶカメラを一方の手で保特・固定するとともに内視鏡を他方の手で保持した状態でＴＶカメラに対して内視鏡を回転させると、図１２の（ａ）に示されるような観察像を得ることができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開平８−２１１３０５号公報に開示された内視鏡保持具において、ＴＶカメラに対して内視鏡を回転させる操作は、ＴＶカメラと内視鏡とを一体で回転させる操作と大きく異なっている。すなわち、ＴＶカメラと内視鏡とを一体で回転させる場合には、ＴＶカメラを保持してこれを内視鏡保持具に対して回転させれば良いが、内視鏡のみを回転させる場合には、ＴＶカメラと内視鏡とをそれぞれ別々の手で把持して操作しなければならない。そのため、術中に前記２通りの回転操作が繰り返し行なわれる場合には、術者の操作負担が大きくなり、手術を効率良く進めることができなくなる虞がある。また、内視鏡のみを回転させる場合には、内視鏡の回転操作に両手が奪われるため、内視鏡の観察像を観察しながら行なう処置作業を中断しなければならない。これは手術効率の低下を招くのみならず、患者の負担を増大させる。
【００１０】
本発明は前記事情に着目してなされたものであり、その目的とするところは、内視鏡と撮像手段との相対位置を変化させることなく内視鏡をその長手中心軸回りに回転させて観察方向を変更する回転操作と、内視鏡のみをその長手中心軸回りに回転させて内視鏡と撮像手段との相対位置を変化させつつ観察方向を変更する回転操作とを簡単且つ確実に使い分けて行なうことができる内視鏡保持具を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の内視鏡保持具は、内視鏡を所望の位置に保持するための動作可能な保持アームと、保持アームに対して内視鏡の長手中心軸まわりに回転可能に設けられ、内視鏡が接続固定される操作体と、保持アームに対して内視鏡の長手中心軸まわりに回転可能に設けられるとともに、操作体に接続固定される内視鏡と光学的に接続され、内視鏡からの観察光を受ける受光面を有する光学要素または内視鏡による観察像を撮像する撮像手段が固定された回転体と、操作体に設けられ、操作体の回転動作に伴って回転体が追従回転する第１の状態と、操作体の回転に回転体が追従回転しない第２の状態とを切り替える切替手段と、を備えていることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【００１３】
図１および図２は本発明の第１の実施形態を示している。図１には、内視鏡１とこの内視鏡１を保持する内視鏡保持具４とが示されている。図示のように、内視鏡１は体内に挿入される挿入部２を備えている。挿入部２の基端には、内視鏡保持具４に接続される接続部３が形成されている。また、内視鏡保持具４は、内視鏡１の接続部３が着脱可能に接続され且つ内視鏡１によって得られた観察像を撮像する撮像ユニット５と、内視鏡１を撮像ユニット５を介して保持する保持アーム６と、図示しない手術ベッドのサイドレールに着脱自在に取り付けられる取付部７とによって構成されている。
【００１４】
内視鏡保持具４の取付部７は、取付部本体８ａと、取付部本体８ａから延びる基台８ｂとからなる。取付部本体８ａには、手術ベッドのサイドレール（以下、ベッドサイドレールという。）に引掛けて取り付けられるフック状の係合部９が設けられている。また、取付部本体８ａには、取付部本体８ａをベッドサイドレールに固定するための固定ノブ１０が、係合部９に対向して設けられている。この固定ノブ１０は、取付部本体８ａに捩じ込んで取り付けられており、係合部９に向けて延びるネジ部を有している。また、固定ノブ１０の前記ネジ部の端部には、ベッドサイドレールの取付面に圧接される押圧部材が設けられている。
【００１５】
したがって、係合部９をベッドサイドレールに引掛けた状態で、固定ノブ１０を締め付けて、ベッドサイドレールの取り付け面に固定ノブ１０の前記押圧部材を圧接させれば、取付部本体８ａをベッドサイドレールに固定することができる。
【００１６】
取付部７の基台８ｂには、保持アーム６を構成する垂直アーム１１が回転可能に取り付けられている。この垂直アーム１１は、基台８ｂから垂直上方に延び、その長手方向軸と一致する垂直な第１の軸Ｏ１を中心に回転することができる。また、基台８ｂには、第１の軸Ｏ１を中心とする垂直アーム１１の回転の力量を調節するための調整ノブ１２が捩じ込んで取り付けられている。調節ノブ１２は、第１の軸Ｏ１に対して直交し且つ垂直アーム１１へと延びるネジ部を有しており、このネジ部の端部には、垂直アーム１１の外周面に圧接される押圧部材が設けられている。したがって、垂直アーム１１の回転力量は、基台８ｂに対する調整ノブ１２の締め付け量すなわち垂直アーム１１に対する前記押圧部材の圧接度合いによって決定される。
【００１７】
垂直アーム１１の上端には、関節部１４を介して、保持アーム６を構成する第１のリンクアーム１３の一端部が回動可能に取り付けられている。この場合、第１のリンクアーム１３は、第１の軸Ｏ１と直交する第２の軸Ｏ２を中心に回動することができる。また、第１のリンクアーム１３の他端部には、関節部１６を介して、保持アーム６を構成する第２のリンクアーム１５の一端部が回動可能に取り付けられている。この場合、第２のリンクアーム１５は、第２の軸Ｏ２と平行な第３の軸Ｏ３を中心に回動することができるとともに、第３の軸Ｏ３と直交する第４の軸Ｏ４（第２のリンクアーム１５の長手方向軸）を中心に回動することができる。また、第２のリンクアーム１５の他端部には、関節部１７を介して、撮像ユニット５が回動可能に取り付けられている。この場合、撮像ユニット５は、第４の軸Ｏ４と直交する第５の軸Ｏ５を中心に回動することができる。
【００１８】
なお、内視鏡１とこれを保持する保持アーム６の自重によって各リンクアーム１３，１５が各軸Ｏ２〜Ｏ５を中心に自然に回動してしまうことを防止するために、各関節部１４，１６，１７の内部には図示しない回転力量調整機構が設けられている。
【００１９】
図２は内視鏡１および撮像ユニット５の内部構成を示している。図示のように、撮像ユニット５はハウジング３０を備えている。ハウジング３０には操作体としての操作リング２９が回動自在に取り付けられている。また、操作リング２９には、取付ネジ２８を介して内視鏡１の接続部３が着脱自在に接続されるようになっている。なお、操作リング２９は、これに接続される内視鏡１の挿入部２の長手中心軸Ｌ２を中心に回動することができるように、ハウジング３０に取り付けられている。
【００２０】
操作リング２９の内側には回転体としての内蔵リング３１が配設されている。この内蔵リング３１は、操作リング２９に接続される内視鏡１の挿入部２の長手中心軸Ｌ２を中心に回動することができるように、ハウジング３０に対して回動可能に取り付けられている。内蔵リング３１には、撮像手段としての撮像素子２５と、内視鏡１と光学的に接続されて内視鏡１に照明光を供給するライトガイド２１の先端部とが固定された状態で内蔵されている。撮像素子２５にはＴＶケーブル１８の一端が接続されている。ＴＶケーブル１８は、図１に示されるように、各アーム１１，１３，１５の内部を通って基台８ｂから突出して延びており、その他端がカメラコントロールユニット１９に接続されている。なお、カメラコントロールユニット１９は、モニタ２０に接続されており、ＴＶケーブル１８を通じて送信される電気信号を映像信号に変換してモニタ２０に出力する。また、ライトガイド２１は、内視鏡１と対向するその先端部が円筒状を成している。ライトガイド２１の基端側は、各アーム１１，１３，１５の内部を通って基台８ｂから突出して延び、光源装置２２に接続されている（図１参照）。
【００２１】
一方、内視鏡１は、その挿入部２の先端に対物レンズ２３を有している。この対物レンズ２３は、その中心を通る観察光軸Ｌ１が挿入部２の長手中心軸Ｌ２に対して一定の角度αをなすように、挿入部２の先端に取り付けられている。また、内視鏡１の挿入部２内にはリレーレンズ２４が配設され、内視鏡１の基端部内には結像レンズ３８が配設されている。結像レンズ３８は、内視鏡１が操作リング２９に接続された状態で撮像ユニット５側の撮像素子２５と対向され、対物レンズ２３を通過してリレーレンズ２４により導光された観察光を受けて撮像素子２５上に結像させる。また、挿入部２内には、その略全長にわたって、撮像ユニット５側に配設されたライトガイド２１からの照明光を受けるライトガイド２７が配設されている。この場合、ライトガイド２７は、ライトガイド２１の先端部の配置形状に対応して、結像レンズ３８およびリレーレンズ２４を外側から取り囲むように挿入部２内に円筒状に配置されており、内視鏡１が操作リング２９に接続された状態でライトガイド２１と対向し得るようになっている。また、挿入部２の先端には、ライトガイド２７によって導光された照明光を観察光軸Ｌ１と略平行な方向に照射する照明レンズ２６が設けられている。
【００２２】
また、撮像ユニット５の操作リング２９の側壁には、押しピン３３が貫通して取り付けられている。この押しピン３３は、内蔵リング３１の外周面に向けて延びる軸部と、この軸部の端部に設けられ且つ内蔵リング３１の外周面に圧接されるゴム等の弾性部材３４とを備えており、図中矢印３６で示される方向に移動できる。また、操作リング２９と押しピン３３との間には付勢バネ３５が設けられている。この付勢バネ３５は、弾性部材３４が内蔵リング３１の外周面から離間される方向に押しピン３３を常時付勢している。
【００２３】
この構成では、付勢バネ３５の付勢力に抗して押しピン３３を操作リング２９に対して矢印３９方向に押し込んで、弾性部材３４を内蔵リング３１の外周面に圧接させると、操作リング２９が内蔵リング３１に接続される。したがって、この状態で操作リング２９を回転させると、操作リング２９と一体で内蔵リング３１も回転する。また、押しピン３３に作用する押し込み力を解除すると、バネ３５の付勢力によって弾性部材３４が内蔵リング３１の外周面から離間され、押しピン３３が操作リング２９の径方向外側に退避される。すなわち、操作リング２９と内蔵リング３１との接続状態が解除される。したがって、この状態で操作リング２９を回転させても、内蔵リング３１は回転しない。
【００２４】
すなわち、本実施形態において、押しピン３３および弾性部材３４は、操作リング２９と内蔵リング３１との接続状態を制御して、操作リング２９（操作リング２９に内視鏡１が接続されている場合には、操作リング２９および内視鏡１）の回転動作に伴って内蔵リング３１（撮像素子２５）が回転される第１の状態と、操作リング２９の回転に伴って内蔵リング３１が回転されない第２の状態とを切り替える切替手段を構成している。
【００２５】
次に、前記構成の内視鏡保持具４の使用方法について説明する。
【００２６】
内視鏡保持具４をベッドサイドレールに固定して使用する場合には、まず、内視鏡保持具４の取付部７の係合部９をベッドサイドレールに引掛け、その状態で、固定ノブ１０を取付部本体８ａに対して締め付けて、ベッドサイドレールの取り付け面に固定ノブ１０の押圧部材を圧接させる。これにより、取付部本体８ａがベッドサイドレールに固定される。
【００２７】
次に、内視鏡保持具４の撮像ユニット５に設けられた操作リング２９に取付ネジ２８を介して内視鏡１を接続する。これによって、内視鏡１が操作リング２９に対して固定され、操作リング２９とともに内視鏡１を回転させることが可能となる。
【００２８】
このようにして内視鏡１を内視鏡保持具４にセットしたら、手術ベッドに横たわる患者に対して手術を開始する。手術においては、操作リング２９を手で把持し、内視鏡保持具４を構成する各アーム１１，１３，１５および撮像ユニット５を各回転軸Ｏ１〜Ｏ５回りに回転させることによって、対物レンズ２３の観察光軸Ｌ１が所望の観察対象に方向付けられるように内視鏡１を３次元的に移動させる。
【００２９】
内視鏡１における観察では、光源装置２２から供給される照明光がライトガイド２１，２７および照明レンズ２６を介して観察対象へと導かれる。観察対象からの反射光は、対物レンズ２３およびリレーレンズ２４を経由して結像レンズ３８により撮像素子２５上に結像され、撮像素子２５で電気信号に変換される。この電気信号は、ＴＶケーブル１８を介してカメラコントロールユニット１９に伝達されて映像信号に変換された後、モニター２０上に内視鏡１による観察像として映し出され、術者により観察される。
【００３０】
術中、内視鏡１によって図９に示される第１の観察対象Ｐを観察している状態から、第２の観察対象Ｐ’を観察するために、押しピン３３を押し込みながら操作リング２９を内視鏡１とともにＣ方向に９０度回転させると、第２の観察対象Ｐ’が図１１の（ａ）に示されるようにモニタ２０上に映し出される。すなわち、対物レンズ２３の観察光軸Ｌ１が観察方向Ａに方向付けられた状態で、押しピン３３を操作リング２９に対して矢印３９方向に押し込んで弾性部材３４を内蔵リング３１の外周面に圧接させると、操作リング２９が内蔵リング３１に接続されるため、その状態のまま操作リング２９を回転させると、操作リング２９と一体で内蔵リング３１（撮像素子２５）が回転し、内視鏡１と撮像素子２５との相対位置が変化することなく観察方向が変更される。したがって、内視鏡１の観察像の上下関係が常に内視鏡１の挿入方向と一致する図１１の（ａ）に示されるような観察像がモニタ２０上で観察できる。
【００３１】
一方、第１の観察対象Ｐを観察している状態から、押しピン３３を操作することなく操作リング２９を内視鏡１とともにＣ方向に９０度回転させると、第２の観察対象Ｐ’が図１２の（ａ）に示されるようにモニタ２０上に映し出される。すなわち、押しピン３３を押し込み操作していない状態では、バネ３５の付勢力によって弾性部材３４が内蔵リング３１の外周面から離間され、操作リング２９と内蔵リング３１との接続状態が解除されているため、この状態で操作リング２９を回転させても、内蔵リング３１（撮像素子２５）は回転しない。そのため、内視鏡１と撮像素子２５との相対位置が変化した状態で観察方向が変更され、図１２の（ａ）に示されるような９０度回転された観察像がモニタ２０上に表示される。
【００３２】
以上説明したように、本実施形態の内視鏡保持具４は、内視鏡１とともに常時一体で回転する操作リング２９と撮像素子２５を有する内蔵リング３１との接続状態を制御する押しピン３３および弾性部材３４を操作リング２９に備え、押しピン３３の操作によって、操作リング２９の回転動作に伴って内蔵リング３１が回転される第１の状態と、操作リング２９の回転に内蔵リング３１が追従しない（内蔵リング３１が回転しない）第２の状態とが切り替えられるようになっている。
【００３３】
したがって、操作リング２９を片手で把持し、その把持した手の指で押しピン３３の操作を行なうだけで、内視鏡１と撮像素子２５とを内視鏡１の長手中心軸Ｌ２回りに一体で回転させる操作と内視鏡１のみをその長手中心軸Ｌ２回りに回転させる操作とを簡単且つ確実に使い分けて行なうことができる。すなわち、内視鏡１のみを回転させる場合には、操作リング２９を片手で把持して押しピン３３を操作することなく操作リング２９を撮像ユニット５のハウジング３０に対して回転させれば良く、また、撮像素子２５と内視鏡１とを一体で回転させる場合には、操作リング２９を把持している手の指で押しピン３３を押し込み操作して操作リング２９を回転させれば良い。したがって、術中に前記２通りの回転操作が繰り返し行なわれる場合でも、術者は操作に負担を感じることなく手術を効率良く進めることができる。
【００３４】
また、本実施形態においては、撮像素子２５が内蔵リング３１とともに回転するため、撮像素子２５と内視鏡１との間に光学要素を設けてその光学要素を回転させる場合に比べて構成が簡単となり、製造コストの低減を図ることができる。
【００３５】
図３および図４は本発明の第２の実施形態を示している。なお、本実施形態において第１の実施形態と共通する構成要素については、以下、同一符号を付してその説明を省略する。
【００３６】
図示のように、第２のリンクアーム１５の他端部には、関節部１７を介して、内視鏡接続部４３が回動可能に取り付けられている。この場合、内視鏡接続部４３は、第４の軸Ｏ４と直交する第５の軸Ｏ５を中心に回動することができる。また、内視鏡接続部４３には内視鏡４０が回転可能に接続されるようになっている。具体的には、内視鏡４０の基端部に操作体としての操作リング４２が一体的に固定されており、操作リング４２は、内視鏡４０の挿入部４１の長手中心軸Ｏ６（第５の軸Ｏ５と直交する）を中心に回動することができるように、内視鏡接続部４３に取り付けられる。
【００３７】
図４に詳しく示されるように、内視鏡４０は、その挿入部４１の先端に対物レンズ４４を有している。この対物レンズ４４は、その中心を通る観察光軸Ｌ３が挿入部４１の長手中心軸Ｏ６と直交するように、挿入部４１の先端に取り付けられている。また、内視鏡４０の挿入部４１内には、その略全長にわたって、第１のイメージガイド４５が配設されている。この場合、第１のイメージガイド４５の先端は対物レンズ４４の結像位置に位置されている。
【００３８】
内視鏡接続部４３内には、その略全長にわたって、第２のイメージガイド４８が配設されている。この場合、第２のイメージガイド４８の基端側部分は、その中心軸が第５の軸Ｏ５と一致するように内視鏡接続部４３内で固定されている。また、内視鏡接続部４３内には、第２のイメージガイド４８の基端面と対向するように結像レンズ５３が固定されている。この結像レンズ５３は、第２のイメージガイド４８を通じて送られる内視鏡４０からの観察像を、中空状の関節部１７内に設けられたＴＶカメラ５５内部の撮像素子５６上に結像する。なお、ＴＶカメラ５５は取り付けネジ５４を介して内視鏡接続部４３に取り付けられている。
【００３９】
内視鏡接続部４３の内側には回転体としての内蔵リング４６が配設されている。この内蔵リング４６は、内視鏡接続部４３に接続される内視鏡４０の挿入部４１の長手中心軸Ｏ６を中心に回動することができるように、内視鏡接続部４３に対して回動可能に保持されている。また、内蔵リング４６には、第２のイメージガイド４８の先端部と、第１のイメージガイド４５を通じて送られる観察像を第２のイメージガイド４８の先端面に結像させる結像レンズ４７とが固定された状態で内蔵されている。この場合、結像レンズ４７および第２のイメージガイド４８の先端側部分は、その中心軸が内視鏡接続部４３に接続される内視鏡４０の挿入部４１の長手中心軸Ｏ６と一致するように配置されている。なお、内視鏡接続部４３には、第２のイメージガイド４８のねじれ動作を許容する空洞部５７が、内蔵リング４６に隣接して形成されている。
【００４０】
操作リング４２の側壁には操作レバー４９が移動可能に設けられている。この操作レバー４９は、図中に矢印５０，５１で示されるように、操作リング４２の中心軸と略平行に移動できる。また、内蔵リング４６の外周面には、操作レバー４９と係合可能な複数の係合溝５２が形成されている。このような構成では、操作レバー４９を矢印５０で示される方向に移動させて係合溝５２に係合させると、操作リング４２が内蔵リング４６に接続される。したがって、この状態で操作リング４２を回転させると、操作リング４２と一体で内蔵リング４６も回転する。また、操作レバー４９を矢印５１で示される方向に移動させて係合溝５２と操作レバー４９との係合状態を解除すると、操作リング４２と内蔵リング４６との接続状態が解除される。したがって、この状態で操作リング４２を回転させても、内蔵リング４６は回転しない。
【００４１】
すなわち、本実施形態において、操作レバー４９および係合溝５２は、操作リング４２と内蔵リング４６との接続状態を制御して、操作リング４２（内視鏡４０）の回転動作に伴って内蔵リング４６（結像レンズ４７および第２のイメージガイド４８）が回転される第１の状態と、操作リング４２の回転に伴って内蔵リング４６が回転されない第２の状態とを切り替える切替手段を構成している。
【００４２】
次に、前記構成の内視鏡保持具の使用方法について説明する。
【００４３】
手術においては、操作リング４２を手で把持し、内視鏡保持具を構成する各アーム１１，１３，１５および内視鏡接続部４３を各回転軸Ｏ１〜Ｏ５回りに回転させることによって、対物レンズ４４の観察光軸Ｌ３が所望の観察対象に方向付けられるように内視鏡４０を３次元的に移動させる。
【００４４】
内視鏡４０における観察では、光源装置から供給される照明光が図示しないライトガイドおよび照明レンズを介して観察対象へと導かれる。観察対象からの反射光は、対物レンズ４４、第１のイメージガイド４５、結像レンズ４７、第２のイメージガイド４８をそれぞれ経由して、結像レンズ５３により撮像素子５６上に結像され、撮像素子５６で電気信号に変換される。この電気信号は、ＴＶケーブル１８を介してカメラコントロールユニット１９に伝達されて映像信号に変換された後、モニター２０上に内視鏡４０による観察像として映し出され、術者により観察される。
【００４５】
術中、内視鏡４０によって図９に示される第１の観察対象Ｐを観察している状態から、第２の観察対象Ｐ’を観察するために、操作レバー４９を矢印５０で示される方向に移動させて係合溝５２に係合させた状態で、操作リング４２を内視鏡４０とともにＣ方向に９０度回転させると、第２の観察対象Ｐ’が図１１の（ａ）に示されるようにモニタ２０上に映し出される。すなわち、対物レンズ４４の観察光軸Ｌ３が観察方向Ａに方向付けられた状態で、操作レバー４９を矢印５０で示される方向に移動させて係合溝５２に係合させると、操作リング４２が内蔵リング４６に接続されるため、その状態のまま操作リング４２を回転させると、操作リング４２と一体で内蔵リング４６（結像レンズ４７および第２のイメージガイド４８）が回転する。この場合、第２のイメージガイド４８は、その先端部が内蔵リング４８に固定されるとともに、基端部が内視鏡接続部４３に固定されているため、内蔵リング４６の回転によって空洞部５７内でねじれた状態で観察像を結像レンズ５３から撮像素子５６へと伝達する。したがって、内視鏡４０と撮像素子５６との相対位置が変化することなく観察方向が変更され、内視鏡４０の観察像の上下関係が常に内視鏡４０の挿入方向と一致する図１１の（ａ）に示されるような観察像がモニタ２０上で観察できる。
【００４６】
一方、第１の観察対象Ｐを観察している状態から、第２の観察対象Ｐ’を観察するために、操作レバー４９を矢印５１で示される方向に移動させて係合溝５２と操作レバー４９との係合状態を解除した状態で、操作リング４２を内視鏡４０とともにＣ方向に９０度回転させると、第２の観察対象Ｐ’が図１２の（ａ）に示されるようにモニタ２０上に映し出される。すなわち、係合溝５２と操作レバー４９との係合状態が解除されている状態では、操作リング４２と内蔵リング４６との接続状態が解除されているため、この状態で操作リング４２を回転させても、内蔵リング４６は回転しない。そのため、内視鏡４０と撮像素子５６との相対位置が変化した状態で観察方向が変更され、図１２の（ａ）に示されるような９０度回転された観察像がモニタ２０上に表示される。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態の内視鏡保持具では、内視鏡４０からの観察光を受ける受光面を有する第２のイメージガイド４８が内蔵リング４６に固定され、内視鏡４０とともに常時一体で回転する操作リング４２と内蔵リング４６との接続状態を制御する操作レバー４９が操作リング４２に設けられている。そして、操作レバー４９の操作によって、操作リング４２の回転動作に伴って内蔵リング４６が回転される第１の状態と、操作リング４２の回転に内蔵リング４６が追従しない（内蔵リング４６が回転しない）第２の状態とが切り替えられるようになっている。
【００４８】
したがって、操作リング４２を片手で把持し、その把持した手の指で操作レバー４９の操作を行なうだけで、内視鏡４０と撮像素子５６との相対位置を変化させることなく内視鏡４０をその長手中心軸Ｏ６回りに回転させて観察方向を変更する回転操作と、内視鏡４０のみをその長手中心軸Ｏ６回りに回転させて内視鏡４０と撮像素子５６との相対位置を変化させつつ観察方向を変更する回転操作とを簡単且つ確実に使い分けて行なうことができる。特に、本実施形態では、操作レバー４６と係合溝５２との係脱によって設定された切り替え状態が保持されるため、内視鏡４０を移動・操作する度に切替手段を操作する必要がなく、切替作業が煩わしくない。
【００４９】
また、本実施形態においては、操作リング４２と内蔵リング４６とが接続された状態で内視鏡４０と撮像素子５６との相対位置が変化しないように、内蔵リング４６の回転に伴って第２のイメージガイド４８がねじられるようになっているため、内視鏡接続部４３の小型化が可能となる。
【００５０】
図５および図６は、本発明の第３の実施形態を示している。なお、本実施形態において第１の実施形態と共通する構成要素については、以下、同一符号を付してその説明を省略する。
【００５１】
図示のように、第２のリンクアーム１５の他端部には、関節部１７を介して、内視鏡接続部６４が回動可能に取り付けられている。この場合、内視鏡接続部６４は、第４の軸Ｏ４と直交する第５の軸Ｏ５を中心に回動することができる。また、内視鏡接続部６４には内視鏡６０が回転可能に接続されるようになっている。
【００５２】
図６に詳しく示されるように、内視鏡６０は、挿入部６１と、内視鏡接続部６４に着脱自在に接続される操作部６３とを有している。挿入部６１の先端には対物レンズ８５が設けられている。この対物レンズ８５は、その中心を通る観察光軸Ｌ４が挿入部６１の長手中心軸Ｏ７に対して所定の角度をなすように、挿入部４１の先端に取り付けられている。また、操作部６３にはレンズ８６が設けられており、このレンズ８６は、対物レンズ８５から挿入部６１内のリレー光学系（図示せず）を介して導かれた観察光を受けて平行光束を射出する。
【００５３】
操作部６３は、取付ネジ６９を介して内視鏡接続部６４に着脱自在に接続される本体部６７と、挿入部６１に一体形成され且つ本体部６７に保持された操作体としての操作リング６５とを備えている。この場合、操作リング６５は、内視鏡６０の挿入部６１の長手中心軸Ｏ７（第５の軸Ｏ５と直交する）を中心に回動することができ且つ図中に矢印８７で示される上下方向に移動することができるように、本体部６７に取り付けられている。
【００５４】
本体部６７には、回転体としての内蔵リング７０およびイメージリング７１が回転可能に取り付けられている。この場合、内蔵リング７０およびイメージリング７１は、内視鏡６０の挿入部６１の長手中心軸Ｏ７を中心に回動することができる。また、回転体の一部をなすイメージリング７１の内部には、内視鏡６０からの観察光を受ける受光面を有し且つ内視鏡６０が射出する平行光束の回転を補正するローテータープリズム７２が設けられている。なお、ローテータープリズム７２によって射出される光束は、内視鏡接続部６４に設けられた結像レンズ７３を介して、内視鏡接続部６４に取り付けられた撮像手段としてのＴＶカメラ７４内の撮像素子（図示せず）上に結像されるようになっている。
【００５５】
また、本体部６７内には減速部材７８が配設されている。この減速部材７８は、本体部６７から延びる軸７９を介して本体部６７に回動自在に保持されており、内視鏡６０の挿入部６１の長手中心軸Ｏ７と平行な回転軸Ｏ８を中心に回動することができる。減速部材７８の外周面には、内蔵リング７０と対向する部位に第１の環状溝８０が形成されるとともに、イメージリング７１と対向する部位に第２の環状溝８１が形成されている。この場合、第２の環状溝８１の径は第１の環状溝８０の径の１／２に設定されている。
【００５６】
内蔵リング７０およびイメージリング７１の外周面にはそれぞれ同一径の環状溝７７，８３が形成されている。内蔵リング７０は、２つの溝７７，８０にわたって掛合されたベルト８２を介して、減速部材７８と連結されている。また、イメージリング７１は、２つの溝８１，８３にわたって掛合されたベルト８４を介して、減速部材７８と連結されている。
【００５７】
内蔵リング７０は、操作リング６５側に突出するその端部に、凹凸部７５を有している。また、操作リング６５は、内蔵リング７０の端部と対向する部位に、内蔵リング７０の凹凸部７５と係合可能な凹凸部７６を有している。本構成では、操作リング６５を本体部６７に対して図中矢印８７で示される方向に移動させることにより、凹凸部７５，７６同士を係合させることができ或いはその係合状態を解除することができる。また、本体部６７と操作リング６５との間には付勢バネ６８が配設されている。この付勢バネ６８は、凹凸部７５，７６同士が離間する（凹凸部７５，７６同士の係合が解除される）方向に操作リング６５を常時付勢している。
【００５８】
この構成では、付勢バネ６８の付勢力に抗して操作リング６５を本体部６７に対して押し付ける（図中矢印８７で示される方向に移動させる）と、凹凸部７５，７６同士が係合し、操作リング６５が内蔵リング７０に接続される。したがって、この状態で操作リング６５を回転させると、操作リング６５と一体で内蔵リング７０が回転し、内蔵リング７０にベルト８２を介して連結された減速部材７８も回転する。そして、減速部材７８の回転はベルト８４を介してイメージリング７１に伝達され、これにより、イメージリング７１は、内蔵リング７０の回転量の１／２の回転量で（第２の環状溝８１の径が第１の環状溝８０の径の１／２に設定されているため）、内視鏡６０の挿入部６１の長手中心軸Ｏ７を中心に回転する。また、本体部６７に対する操作リング６５の押し付け力を解除すると、付勢バネ６８の付勢力によって凹凸部７５，７６同士の係合状態が解除され、操作リング６５と内蔵リング７０との接続状態が解除される。したがって、この状態で操作リング６５を回転させても、内蔵リング７０は回転せず、したがって、減速部材７８およびイメージリング７１も回転しない。
【００５９】
次に、前記構成の内視鏡保持具の使用方法について説明する。
【００６０】
手術においては、操作リング６５を手で把持し、内視鏡保持具を構成する各アーム１１，１３，１５および内視鏡接続部６４を各回転軸Ｏ１〜Ｏ５回りに回転させることによって、対物レンズ８５の観察光軸Ｌ４が所望の観察対象に方向付けられるように内視鏡６０を３次元的に移動させる。
【００６１】
内視鏡６０における観察では、光源装置から供給される照明光が図示しないライトガイドおよび照明レンズを介して観察対象へと導かれる。観察対象からの反射光は、対物レンズ８５、図示しないリレー光学系、レンズ８６、ローテータプリズム７２をそれぞれ経由して、結像レンズ７３によりＴＶカメラ７４内の撮像素子上に結像され、前記撮像素子で電気信号に変換される。この電気信号は、ＴＶケーブル１８を介してカメラコントロールユニット１９に伝達されて映像信号に変換された後、モニター２０上に内視鏡６０による観察像として映し出され、術者により観察される。
【００６２】
術中、内視鏡６０によって図９に示される第１の観察対象Ｐを観察している状態から、第２の観察対象Ｐ’を観察するために、付勢バネ６８の付勢力に抗して操作リング６５を本体部６７に対して押し付けた（図中矢印８７で示される方向に移動させた）状態で、操作リング６５を内視鏡６０とともにＣ方向に９０度回転させると、第２の観察対象Ｐ’が図１１の（ａ）に示されるようにモニタ２０上に映し出される。すなわち、対物レンズ８５の観察光軸Ｌ４が観察方向Ａに方向付けられた状態で、操作リング６５を本体部６７に対して押し付けて凹凸部７５，７６同士を係合させると、操作リング６５が内蔵リング７０に接続されるため、その状態のまま操作リング６５を回転させると、操作リング６５と一体で内蔵リング７０が回転し、内蔵リング７０にベルト８２を介して連結された減速部材７８も回転する。そして、減速部材７８の回転はベルト８４を介してイメージリング７１に伝達され、これにより、イメージリング７１は、内蔵リング７０の回転量の１／２の回転量で、内視鏡６０の挿入部６１の長手中心軸Ｏ７を中心に回転する。このイメージリング７１の回転により、内視鏡６０から射出される平行光束は、ローテータープリズム７２の作用によって内視鏡６０の長手中心軸Ｏ７回りの回転に対して回転することなく補正され、ＴＶカメラ７４内の撮像素子上に結像レンズ７３を介して結像される。したがって、内視鏡６０と撮像素子との相対位置が変化することなく観察方向が変更され、内視鏡６０の観察像の上下関係が常に内視鏡６０の挿入方向と一致する図１１の（ａ）に示されるような観察像がモニタ２０上で観察できる。
【００６３】
一方、第１の観察対象Ｐを観察している状態から、第２の観察対象Ｐ’を観察するために、本体部６７に対する操作リング６５の押し付け力を解除して凹凸部７５，７６同士の係合状態を解除した状態で、操作リング６５を内視鏡６０とともにＣ方向に９０度回転させると、第２の観察対象Ｐ’が図１２の（ａ）に示されるようにモニタ２０上に映し出される。すなわち、凹凸部７５，７６同士の係合状態を解除した状態では、操作リング６５と内蔵リング７０との接続状態が解除されるため、この状態で操作リング６５を回転させても、内蔵リング７０は回転せず、したがって、減速部材７８およびイメージリング７１も回転しない。そのため、内視鏡６０と撮像素子との相対位置が変化した状態で観察方向が変更され、図１２の（ａ）に示されるような９０度回転された観察像がモニタ２０上に表示される。
【００６４】
以上説明したように、本実施形態の内視鏡保持具によれば、操作リング６５の操作によって、操作リング６５の回転動作に伴って内蔵リング７０およびイメージリング７１が回転される第１の状態と、操作リング６５の回転に内蔵リング７０およびイメージリング７１が追従しない（内蔵リング７０およびイメージリング７１が回転しない）第２の状態とが切り替えられるようになっている。したがって、操作リング６５を片手で把持し、その把持した手で操作レバー６５の操作を行なうだけで、内視鏡６０と撮像素子との相対位置を変化させることなく内視鏡６０をその長手中心軸Ｏ７回りに回転させて観察方向を変更する回転操作と、内視鏡６０のみをその長手中心軸Ｏ７回りに回転させて内視鏡６０と撮像素との相対位置を変化させつつ観察方向を変更する回転操作とを簡単且つ確実に使い分けて行なうことができる。
【００６５】
特に、本実施形態では、内視鏡６０を操作する操作リング６５が前記第１の状態と第２の状態とを切り替える切替手段を構成しているため、術者は切替手段を探す必要がなく素早く確実に切替操作を行なうことができる。また、本実施形態では、ローテータープリズム７２を使用しているため、内視鏡６０の観察像を劣化させることなく、回転補正することができる。また、本実施形態では、内視鏡６０および切替手段を含む操作部６３を内視鏡保持具と着脱自在な構成としたため、操作部６３を例えば第１および第２の実施形態で示した構成に置き換えて取り付けることも可能であり、切替手段を術者の好みに容易に変更することができる。
【００６６】
図７および図８は本発明の本発明の第４の実施形態を示している。なお、本実施形態において第１の実施形態と共通する構成要素については、以下、同一符号を付してその説明を省略する。
【００６７】
図示のように、第２のリンクアーム１５の他端部には、関節部１７を介して、内視鏡接続部９０が回動可能に取り付けられている。この場合、内視鏡接続部９０は、第４の軸Ｏ４と直交する第５の軸Ｏ５を中心に回動することができる。また、内視鏡接続部９０には内視鏡１５０が光学的に回転可能に接続されるようになっている。内視鏡１５０は、挿入部１５１と取付部１５２とによって構成されており、取付部１５２に設けられた取付ネジ１５３を介して内視鏡接続部９０に着脱自在に接続されている。図中、９１は撮像手段としてのＴＶカメラである。このＴＶカメラ９１は、内視鏡接続部９０に対して光学的に着脱自在に取付けられている。また、９２はＴＶカメラ９１から導出されカメラコントロールユニット１９に接続されるＴＶケーブルである。
【００６８】
図８に詳しく示されるように、内視鏡１５０の挿入部１５１の先端には対物レンズ１５５が設けられている。この対物レンズ１５５は、その中心を通る観察光軸Ｌ５が挿入部１５１の長手中心軸Ｏ８に対して所定の角度をなすように、挿入部１５１の先端に取り付けられている。また、内視鏡１５０の取付部１５２にはレンズ１５４が設けられており、このレンズ１５４は、対物レンズ１５５から挿入部１５１内のリレー光学系（図示せず）を介して導かれた観察光を受けて平行光束を射出する。
【００６９】
内視鏡接続部９０は、本体部９５と、本体部９５に保持された操作体としての操作リング９４とを備えている。この場合、操作リング９４は、内視鏡１５０の挿入部１５１の長手中心軸Ｏ８（第５の軸Ｏ５と直交する）を中心に回動することができるように、本体部９５に取り付けられている。
【００７０】
操作リング９４には、内視鏡１５０が取付ネジ１５３を介して一体的に取り付けられるようになっている。本体部９５には取付ネジ部９６を介してＴＶカメラ９１が着脱自在に取り付けられている。本体部９５には、回転体としての内蔵リング９７およびイメージリング９８が回転可能に取り付けられている。この場合、内蔵リング９７およびイメージリング９８は、内視鏡１５０の挿入部１５１の長手中心軸Ｏ８を中心に回動することができる。また、回転体の一部をなすイメージリング９８の内部には、内視鏡１５０からの観察光を受ける受光面を有し且つ内視鏡１５０が射出する平行光束の回転を補正するローテータープリズム９９が設けられている。なお、ローテータープリズム９９によって射出される光束は、本体部９５に設けられた結像レンズ１００を介して、本体部９５に取り付けられたＴＶカメラ９１内の撮像素子（図示せず）上に結像されるようになっている。
【００７１】
操作リング９４には、本体部９５と対向する位置に、第１の電磁コイル１０１が固定されている。この電磁コイル１０１は、励磁式の電磁コイルであり、操作リング９４に設けられた異なる形状を有する２つのスイッチ１０２，１０３のいずれかがＯＮ（通電）された状態で磁力が消失する。また、操作リング９４には、内蔵リング９７と対向する位置に、第２の電磁コイル１０５が固定されている。この電磁コイル１０５は、無励磁式の電磁コイルであり、スイッチ１０２がＯＮ（通電）された状態で磁力が発生する。
【００７２】
本体部９５には、第１の電磁コイル１０１と対向する位置に、磁性体に吸着される材質からなる吸着部１０４が固定されている。また、内蔵リング９７には、第２の電磁コイル１０５と対向する位置に、磁性体に吸着される材質からなる吸着部１０６が固定されている。
【００７３】
また、本体部９５内には減速部材１０８が配設されている。この減速部材１０８は、本体部９５から延びる軸１０９を介して本体部９５に回動自在に保持されており、内視鏡１５０の挿入部１５１の長手中心軸Ｏ８と平行な回転軸Ｏ９を中心に回動することができる。減速部材１０８の外周面には、内蔵リング９７と対向する部位に第１の環状溝１１０が形成されるとともに、イメージリング９８と対向する部位に第２の環状溝１１１が形成されている。この場合、第２の環状溝１１１の径は第１の環状溝１１０の径の１／２に設定されている。
【００７４】
内蔵リング９７およびイメージリング９８の外周面にはそれぞれ同一径の環状溝１０７，１１３が形成されている。内蔵リング９７は、２つの溝１０７，１１０にわたって掛合されたベルト１１２を介して、減速部材１０８と連結されている。また、イメージリング９８は、２つの溝１１１，１１３にわたって掛合されたベルト１１４を介して、減速部材１０８と連結されている。
【００７５】
この構成では、操作リング９４に設けられたスイッチ１０２をＯＮすると、操作リング９４に設けられた第２の電磁コイル１０５に電流が通電されて磁力が発生し、内蔵リング９７に設けられた吸着部１０６が第２の電磁コイル１０５に吸着されて操作リング９４と内蔵リング９７とが接続されるとともに、第１の電磁コイル１０１がその磁力の消失によって吸着部１０４から離脱され、本体部９５に対する操作リング９４の回転が可能となる。したがって、この状態で操作リング９４を回転させると、操作リング９４と一体で内蔵リング９７が回転し、内蔵リング９７にベルト１１２を介して連結された減速部材１０８も回転する。そして、減速部材１０８の回転はベルト１１４を介してイメージリング９８に伝達され、これにより、イメージリング９８は、内蔵リング９７の回転量の１／２の回転量で（第２の環状溝１１１の径が第１の環状溝１１０の径の１／２に設定されているため）、内視鏡１５０の挿入部１５１の長手中心軸Ｏ８を中心に回転する。
【００７６】
一方、操作リング９４に設けられたスイッチ１０３をＯＮすると、操作リング９４に設けられた第１の電磁コイル１０１に電流が通電され、電磁コイル１０１が有していた磁力が消失する。したがって、本体部９５に設けられた吸着部１０４と第１の電磁コイル１０１との吸着状態が解除される。そのため、操作リング９４は、電磁ブレーキによる固定力がなくなり、本体部９５に対して回転自在となる。また、この時、操作リング９４に設けられた第２の電磁コイル１０５にも電流が通電されないため、内蔵リング９７に設けられた吸着部１０６と第２の電磁コイル１０５との吸着状態も解除される。すなわち、操作リング９４と内蔵リング９７との接続状態が解除される。したがって、この状態で操作リング９４を回転させても、内蔵リング９７は回転せず、したがって、減速部材１０８およびイメージリング９８も回転しない。
【００７７】
すなわち、本実施形態において、第２の電磁コイル１０５および吸着部１０６（電磁クラッチ）は、操作リング９４と内蔵リング９７との接続状態を制御して、操作リング９４（内視鏡１５０）の回転動作に伴って内蔵リング９７およびイメージリング９８（ローテータープリズム９９）が回転される第１の状態と、操作リング９４の回転に伴って内蔵リング９７およびイメージリング９８が回転されない第２の状態とを切り替える切替手段を構成している。
【００７８】
次に、前記構成の内視鏡保持具の使用方法について説明する。
【００７９】
手術においては、操作リング９４を手で把持し、内視鏡保持具を構成する各アーム１１，１３，１５および内視鏡接続部９０を各回転軸Ｏ１〜Ｏ５回りに回転させることによって、対物レンズ１５５の観察光軸Ｌ５が所望の観察対象に方向付けられるように内視鏡１５０を３次元的に移動させる。
【００８０】
内視鏡１５０における観察では、光源装置から供給される照明光が図示しないライトガイドおよび照明レンズを介して観察対象へと導かれる。観察対象からの反射光は、対物レンズ１５５、図示しないリレー光学系、レンズ１５４、ローテータプリズム９９をそれぞれ経由して、結像レンズ１００によりＴＶカメラ９１内の撮像素子上に結像され、前記撮像素子で電気信号に変換される。この電気信号は、ＴＶケーブル１８を介してカメラコントロールユニット１９に伝達されて映像信号に変換された後、モニター２０上に内視鏡１５０による観察像として映し出され、術者により観察される。
【００８１】
術中、内視鏡１５０によって図９に示される第１の観察対象Ｐを観察している状態から、第２の観察対象Ｐ’を観察するために、操作リング９４に設けられたスイッチ１０２をＯＮした状態で、操作リング９４を内視鏡１５０とともにＣ方向に９０度回転させると、第２の観察対象Ｐ’が図１１の（ａ）に示されるようにモニタ２０上に映し出される。すなわち、スイッチ１０２をＯＮすると、操作リング９４に設けられた第２の電磁コイル１０５に電流が通電されて磁力が発生し、内蔵リング９７に設けられた吸着部１０６が第２の電磁コイル１０５に吸着されて操作リング９４と内蔵リング９７とが接続されるとともに、第１の電磁コイル１０１がその磁力の消失によって吸着部１０４から離脱され、本体部９５に対する操作リング９４の回転が可能となる。したがって、この状態で操作リング９４を回転させると、操作リング９４と一体で内蔵リング９７が回転し、内蔵リング９７にベルト１１２を介して連結された減速部材１０８も回転する。そして、減速部材１０８の回転はベルト１１４を介してイメージリング９８に伝達され、これにより、イメージリング９８は、内蔵リング９７の回転量の１／２の回転量で、内視鏡１５０の挿入部１５１の長手中心軸Ｏ８を中心に回転する。このイメージリング９８の回転により、内視鏡１５０から射出される平行光束は、ローテータープリズム９９の作用によって内視鏡１５０の長手中心軸Ｏ８回りの回転に対して回転することなく補正され、ＴＶカメラ９１内の撮像素子上に結像レンズ１００を介して結像される。したがって、内視鏡１５０と撮像素子との相対位置が変化することなく観察方向が変更され、内視鏡１５０の観察像の上下関係が常に内視鏡６０の挿入方向と一致する図１１の（ａ）に示されるような観察像がモニタ２０上で観察できる。
【００８２】
一方、第１の観察対象Ｐを観察している状態から、第２の観察対象Ｐ’を観察するために、操作リング９４に設けられたスイッチ１０３をＯＮした状態で、操作リング９４を内視鏡１５０とともにＣ方向に９０度回転させると、第２の観察対象Ｐ’が図１２の（ａ）に示されるようにモニタ２０上に映し出される。すなわち、スイッチ１０３をＯＮすると、操作リング９４に設けられた第１の電磁コイル１０１に電流が通電され、電磁コイル１０１が有していた磁力が消失する。したがって、本体部９５に設けられた吸着部１０４と第１の電磁コイル１０１との吸着状態が解除される。そのため、操作リング９４は、電磁ブレーキによる固定力がなくなり、本体部９５に対して回転自在となる。また、この時、操作リング９４に設けられた第２の電磁コイル１０５にも電流が通電されないため、内蔵リング９７に設けられた吸着部１０６と第２の電磁コイル１０５との吸着状態も解除される。すなわち、操作リング９４と内蔵リング９７との接続状態が解除される。したがって、この状態で操作リング９４を回転させても、内蔵リング９７は回転せず、したがって、減速部材１０８およびイメージリング９８も回転しない。そのため、内視鏡１５０と撮像素子との相対位置が変化した状態で観察方向が変更され、図１２の（ａ）に示されるような９０度回転された観察像がモニタ２０上に表示される。
【００８３】
以上説明したように、本実施形態の内視鏡保持具によれば、スイッチ１０２，１０３の操作によって、操作リング９４の回転動作に伴って内蔵リング９７およびイメージリング９８が回転される第１の状態と、操作リング９４の回転に内蔵リング９７およびイメージリング９８が追従しない第２の状態とが切り替えられるようになっている。したがって、操作リング９４を片手で把持し、その把持した手の指でスイッチ１０２，１０３の操作を行なうだけで、内視鏡１５０と撮像素子との相対位置を変化させることなく内視鏡１５０をその長手中心軸Ｏ８回りに回転させて観察方向を変更する回転操作と、内視鏡１５０のみをその長手中心軸Ｏ８回りに回転させて内視鏡１５０と撮像素との相対位置を変化させつつ観察方向を変更する回転操作とを簡単且つ確実に使い分けて行なうことができる。
【００８４】
また、本実施形態では、操作リング９４の本体部９５に対する回転が、形状の異なるスイッチ１０２，１０３の操作に伴う電磁ブレーキの作用により固定・解除可能となっているため、非操作時には確実に本体部９５に内視鏡１５０を含む操作リング９４が固定され、また、操作時には軽く操作リング９４を回転操作することが可能であり、より操作性が向上されるばかりでなく、不意に内視鏡１５０が回転してしまう虞がない。
【００８５】
また、スイッチ１０２，１０３を異なる形状としたため、術者は術部から目を離してスイッチ１０２，１０３の位置を確認することなく、指先で形状を判別し、切替手段を選択操作することが可能である。そのため、術者は手術を中断させず操作することができる。また、目視でスイッチ１０２，１０３を確認する場合でも、形状の違いにより、容易にスイッチを区別することが可能であり、誤操作を防止できる。
【００８６】
なお、本実施形態では、スイッチ１０２，１０３を、そのスイッチ表面の凹凸形状が異なる形態としたが、術者が両スイッチを容易に区別する方法としては、配色を異ならせたり、スイッチ外形を例えば○形状と□形状のように異ならせるようにすることも考えられる。
【００８７】
以上説明してきた技術内容によれば、以下に示されるような各種の構成が得られる。
【００８８】
１．内視鏡と、前記内視鏡の観察像を撮像する撮像手段と、前記内視鏡と撮像手段の間に配置された像回転手段と、前記内視鏡の挿入方向の中心軸まわりの回転に伴う前記像回転手段の動作を切替える切替手段と、内視鏡を保持する内視鏡保持具を有する事を特徴とする内視鏡保持システム。
【００８９】
２．前記内視鏡に前記像回転手段が設けられている事を特徴とする第１項に記載の内視鏡保持システム。
【００９０】
３．前記内視鏡保持具に前記像回転手段が設けられている事を特徴とする第１項に記載の内視鏡保持システム。
【００９１】
４．前記内視鏡保持具に一体的に前記撮像手段が設けられている事を特徴とする第１項に記載の内視鏡保持システム。
【００９２】
５．内視鏡と、前記内視鏡の観察像を撮像する撮像手段と、前記内視鏡と撮像手段の間に配置された像回転手段と、前記内視鏡の挿入方向の中心軸まわりの回転に伴い前記像回転手段の動作を切替える切替手段を有する事を特徴とする内視鏡保持具。
【００９３】
６．前記内視鏡保持具に一体的に撮像手段が設けられている事を特徴とする第５項に記載の内視鏡保持具。
【００９４】
７．前記撮像手段がＴＶカメラである事を特徴とする第１項に記載の内視鏡保持システムおよび第５項に記載の内視鏡保持具。
【００９５】
８．前記撮像手段が撮像素子からなる事を特徴とする第１項に記載の内視鏡保持システムおよび第５項に記載の内視鏡保持具。
【００９６】
９．前記像回転手段がイメージガイドからなる事を特徴とする第１項に記載の内視鏡保持システムおよび第５項に記載の内視鏡保持具。
【００９７】
１０．前記像回転手段がローテータープリズムからなる事を特徴とする第１項に記載の内視鏡保持システムおよび第５項に記載の内視鏡保持具。
【００９８】
１１．前記像回転手段が撮像素子からなる事を特徴とする第１項に記載の内視鏡保持システムおよび第５項に記載の内視鏡保持具。
【００９９】
１２．前記切替手段が操作部先端に設けられた弾性部材からなる事を特徴とする第１項に記載の内視鏡保持システムおよび第５項に記載の内視鏡保持具。
【０１００】
１３．前記切替手段が操作部及び該操作部に係合する溝からなる事を特徴とする第１項に記載の内視鏡保持システムおよび第５項に記載の内視鏡保持具。
【０１０１】
１４．前記切替手段が１組の凹凸部からなる事を特徴とする第１項に記載の内視鏡保持システムおよび第５項に記載の内視鏡保持具。
【０１０２】
１５．前記切替手段が操作リングからなる事を特徴とする第１項に記載の内視鏡保持システムおよび第５項に記載の内視鏡保持具。
【０１０３】
１６．前記切替手段が電磁クラッチからなる事を特徴とする第１項に記載の内視鏡保持システムおよび第５項に記載の内視鏡保持具。
【０１０４】
【発明の効果】
本発明の内視鏡保持具によれば、内視鏡と撮像手段との相対位置を変化させることなく内視鏡をその長手中心軸回りに回転させて観察方向を変更する回転操作と、内視鏡のみをその長手中心軸回りに回転させて内視鏡と撮像手段との相対位置を変化させつつ観察方向を変更する回転操作とを簡単且つ確実に使い分けて行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る内視鏡保持具の斜視図である。
【図２】図１の内視鏡保持具の要部断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る内視鏡保持具の斜視図である。
【図４】図３の内視鏡保持具の要部断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る内視鏡保持具の斜視図である。
【図６】図５の内視鏡保持具の要部断面図である。
【図７】本発明の第４の実施形態に係る内視鏡保持具の斜視図である。
【図８】図７の内視鏡保持具の要部断面図である。
【図９】内視鏡を体腔内の術部へ挿入した状態を示した模式図である。
【図１０】観察方向Ａに位置する第１の観察対象を内視鏡によって観察した際のモニタ上の表示画面を示す図である。
【図１１】（ａ）は内視鏡とともにＴＶカメラを回転させた際の第２の観察対象のモニタ表示画面、（ｂ）は観察状態の模式図である。
【図１２】（ａ）は内視鏡をＴＶカメラに対して回転させた際の第２の観察対象のモニタ表示画面、（ｂ）は観察状態の模式図である。
【符号の説明】
１…内視鏡
６…保持アーム
２５…撮像素子（撮像手段）
２９，４２，６５，９４…操作リング（操作体）
３１，４６，７０，９７…内蔵リング（回転体）
３３…押しピン（切替手段）
４８…イメージガイド（光学要素）
４８…操作レバー（切替手段）
７１，９８…イメージリング（回転体）
７２，９９…ローテータープリズム（光学要素）
Claims (1)
- 内視鏡を所望の位置に保持するための動作可能な保持アームと、
保持アームに対して内視鏡の長手中心軸まわりに回転可能に設けられ、内視鏡が接続固定される操作体と、
保持アームに対して内視鏡の長手中心軸まわりに回転可能に設けられるとともに、操作体に接続固定される内視鏡と光学的に接続され、内視鏡からの観察光を受ける受光面を有する光学要素または内視鏡による観察像を撮像する撮像手段が固定された回転体と、
操作体に設けられ、操作体の回転動作に伴って回転体が追従回転する第１の状態と、操作体の回転に回転体が追従回転しない第２の状態とを切り替える切替手段と、
を備えていることを特徴とする内視鏡保持具。
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