JP7441653B2 - カメラヘッド - Google Patents
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Description
このようなカメラヘッドにおいて、接眼部に着脱可能に接続する部分(以下、内視鏡接続部と記載)は、一般的に、以下の構成を有する。
マウントは、略円柱形状を有する。このマウントには、接眼部が嵌合可能とする装着用凹部が設けられている。また、このマウントには、外周面から装着用凹部に向けて貫通した貫通孔が設けられている。
リングは、マウントの外周面に対向するように設けられている。そして、リングは、ユーザ操作に応じて、マウントの中心軸を中心として回転する。
係止部材は、マウントとリングとの間に設けられ、当該リングの回転に応じて、貫通孔を介して装着用凹部内外に突没する。
すなわち、内視鏡(接眼部)にカメラヘッド(内視鏡接続部)を接続する際には、作業者は、接眼部を装着用凹部に嵌合した後、リングを回転させて係止部材を装着用凹部内に突出させることで、当該嵌合した状態をロックする。
また、上述した内視鏡接続部では、マウントに対してリングが取り外し不能に構成されている。このため、カメラヘッドを洗浄する際に、マウントとリングとの隙間等を洗浄することが難しい、という問題がある。
そこで、軽量化を図りつつ、洗浄性を向上させることができる技術が要望されている。
〔医療用観察システムの概略構成〕
図1は、本実施の形態1に係る医療用観察システム1の概略構成を示す図である。
医療用観察システム1は、医療分野において用いられ、生体内を観察するシステムである。この医療用観察システム1は、図1に示すように、内視鏡2と、光源装置3と、ライトガイド4と、カメラヘッド5と、第1伝送ケーブル6と、表示装置7と、第2伝送ケーブル8と、制御装置9と、第3伝送ケーブル10とを備える。
挿入部21は、直線状に延在し、生体内に挿入される部分である。この挿入部21内には、1または複数のレンズを用いて構成され、被写体像を集光する光学系(図示略)が設けられている。
接眼部22は、挿入部21の基端に設けられている。この接眼部22内には、挿入部21内の光学系により集光された被写体像を当該接眼部22から外部に出射する接眼光学系(図示略)が設けられている。
なお、接眼部22の詳細な形状については、後述する。
なお、本実施の形態1では、光源装置3は、制御装置9とは別体で構成されているが、これに限らず、当該制御装置9内部に設けられた構成を採用しても構わない。
ライトガイド4は、一端が光源装置3に着脱可能に接続するとともに、他端が内視鏡2に着脱可能に接続する。そして、ライトガイド4は、光源装置3から供給された光を一端から他端に伝達し、内視鏡2に供給する。内視鏡2に供給された光は、挿入部21の先端から出射され、生体内に照射される。生体内に照射され、当該生体内で反射された光(被写体像)は、挿入部21内の光学系にて集光される。
なお、内視鏡接続部52の詳細な構成については、後述する。
なお、第1伝送ケーブル6を介したカメラヘッド5から制御装置9への画像信号等の伝送は、当該画像信号等を光信号で伝送してもよく、あるいは、電気信号で伝送しても構わない。第1伝送ケーブル6を介した制御装置9からカメラヘッド5への制御信号、同期信号、クロックの伝送も同様である。
第2伝送ケーブル8は、一端が表示装置7に着脱可能に接続され、他端が制御装置9に着脱可能に接続される。そして、第2伝送ケーブル8は、制御装置9にて処理された映像信号を表示装置7に伝送する。
具体的に、制御装置9は、第1伝送ケーブル6を介してカメラヘッド5から取得した画像信号に対して種々の処理を施すことで映像信号を生成し、第2伝送ケーブル8を介して当該映像信号を表示装置7に出力する。そして、表示装置7は、当該映像信号に基づく観察画像を表示する。また、制御装置9は、第1,第3伝送ケーブル6,10を介して、カメラヘッド5や光源装置3に対して制御信号等を出力する。
第3伝送ケーブル10は、一端が光源装置3に着脱可能に接続され、他端が制御装置9に着脱可能に接続される。そして、第3伝送ケーブル10は、制御装置9からの制御信号を光源装置3に伝送する。
なお、以下に記載する「先端側」は、内視鏡2の先端側(図1~図6中、左側)を意味する。また、「基端側」は、内視鏡2の先端から離間した側(図1~図6中、右側)を意味する。
図2~図6は、内視鏡接続部52の構成を示す図である。具体的に、図2は、弾性部54を第1の状態に設定した内視鏡接続部52を当該内視鏡接続部52の中心軸Ax2に沿う平面にて切断した断面図である。図3は、弾性部54を第1の状態に設定した内視鏡接続部52を先端側から見た図である。図4は、図2に対応した断面図であって、弾性部54の第2の状態を図示したものである。図5は、弾性部54を第2の状態に設定した内視鏡接続部52を先端側から見た図である。図6は、内視鏡接続部52が接眼部22に接続された状態を示す図である。なお、図6では、説明の便宜上、内視鏡接続部52のみを中心軸Ax2に沿う平面にて切断している。
接眼部22は、略円筒形状を有する。以下では、接眼部22の中心軸を中心軸Ax1(図6)と記載する。
この接眼部22において、基端側の端面221は、図6に示すように、中心軸Ax1(上述した接眼光学系のレンズ光軸)に直交する平坦状の面である。
また、接眼部22において、外周面の先端側は、図6に示すように、当該先端側に向かうにしたがって縮径するテーパ形状を有する。以下、当該先端側の外周面を傾斜面222と記載する。
内視鏡接続部52は、図2~図6に示すように、装着部53及び弾性部54を備える。
装着部53は、略円柱形状を有する。
この装着部53において、先端側の端面には、図2~図6に示すように、基端側に向けて窪む装着用凹部531が設けられている。当該装着用凹部531は、接眼部22にカメラヘッド5(内視鏡接続部52)を接続した際に、当該接眼部22が嵌合する穴である。以下、当該装着用凹部531の底面を当接面532(図2~図4,図6)と記載し、当該装着用凹部531の側面を側面533(図2~図6)と記載する。
この導入孔534は、接眼部22から出射された被写体像を密閉部51内部に導入するための孔である。
さらに、装着部53の外周面には、図2、図4、または図6に示すように、中心軸Ax2を中心とする周方向の全周に亘って延在した円環状の取付溝535が設けられている。
なお、当該弾性材料としては、シリコンゴムやテフロン(登録商標)ゴム等を例示することができる。
本実施の形態1では、弾性部54は、図2~図6に示すように、略円筒形状を有する。以下では、弾性部54を一端側と他端側との2つの部位に分け、一端側の部位を一端側の部位541(図2,図4,図6)と記載し、他端側の部位を他端側の部位542(図2,図4~図6)と記載する。
また、弾性部54は、装着部53に取り付けられた第2の状態(図4,図5)から、他端側の部位542を基端側(一端側)に向けて折り返して当該他端側の部位542にて一端側の部位541の外周面を被覆した第1の状態(図2,図3)に変形可能とする。
先ず、作業者は、弾性部54を第1の状態(図2,図3)に設定する。
次に、作業者は、接眼部22を装着用凹部531に嵌合する。
そして、作業者は、第1の状態に設定された弾性部54の他端側の部位542を先端側に引っ張り出して傾斜面222にあてがう。これにより、弾性部54は、図6に示すように、他端側の部位542に接眼部22が挿入された状態で当該他端側の部位542と当接面532との間で当該接眼部22を挟み込み、当該接眼部22を当該当接面532に向けて付勢する。そして、内視鏡接続部52は、接眼部22に対して接続される。
なお、弾性部54が接眼部22を付勢する付勢力(弾性力)や当該弾性部54の表面における摩擦抵抗を考慮することより、内視鏡2及びカメラヘッド5は、互いに接続した状態で、中心軸Ax1(Ax2)を中心として相対的に回転可能に構成されている。
本実施の形態1に係るカメラヘッド5を構成する内視鏡接続部52は、上述した装着部53及び弾性部54を備える。ここで、装着部53は、従来の内視鏡接続部を構成するマウントに相当する部分である。また、弾性部54は、従来の内視鏡接続部を構成するリングに相当する部分である。
すなわち、本実施の形態1に係る内視鏡接続部52では、従来のリングに代えて、シリコンゴムやテフロンゴム等の弾性材料で構成された弾性部54を採用している。このため、カメラヘッド5の軽量化を図ることができる。
また、弾性部54は、装着部53に対して着脱可能とする。すなわち、弾性部54をカメラヘッド5の使用後に廃棄されるディスポーザブルな部分とすることが可能となる。このため、カメラヘッド5を洗浄する際には、装着部53から弾性部54を取り外した状態で行うことが可能となる。したがって、装着部53における弾性部54によって被覆されていた部分も良好に洗浄することができる。
以上のことから、本実施の形態1に係るカメラヘッド5によれば、軽量化を図りつつ、洗浄性を向上させることができる。
次に、本実施の形態2について説明する。
以下の説明では、上述した実施の形態1と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図7~図10は、本実施の形態2に係る内視鏡接続部52Aの構成を示す図である。具体的に、図7は、内視鏡接続部52Aを中心軸Ax2に沿う平面にて切断した断面図である。図8は、内視鏡接続部52Aを先端側から見た図である。図9は、内視鏡接続部52Aが接眼部22に対して接続される様子を示す図である。図10は、内視鏡接続部52Aが接眼部22に接続された状態を示す図である。なお、図9及び図10では、説明の便宜上、内視鏡接続部52Aのみを中心軸Ax2に沿う平面にて切断している。
本実施の形態2に係る内視鏡接続部52Aでは、図7~図10に示すように、上述した実施の形態1で説明した内視鏡接続部52に対して、弾性部54とは異なる弾性部54Aを採用している。
なお、当該弾性部54Aを構成する弾性材料としては、シリコンゴムやテフロンゴム等を例示することができるが、上述した実施の形態1で説明した弾性部54よりも剛性が高いものである。
そして、弾性部54Aは、上述した実施の形態1で説明した弾性部54と同様に、略円筒形状を有する。
この弾性部54Aの内周面において、基端側には、図7、図9、または図10に示すように、上述した実施の形態1で説明した取付凸部543と同様の取付凸部544が設けられている。そして、弾性部54Aは、図7~図10に示すように、弾性部54Aの基端側から装着部53の先端部分を挿入し、取付溝535に取付凸部543を嵌合させることで、当該装着部53に取り付けられる。
より具体的に、爪部545は、装着部53よりも先端側に位置する。そして、爪部545の突端で形成される円環は、図8に示すように、先端側から見て、装着用凹部531の側面533よりも径寸法が小さい(中心軸Ax2に近接する側に位置する)。
また、爪部545の先端側の端面には、図7~図10に示すように、基端側に向かうにしたがって中心軸Ax2に近接するように傾斜した傾斜面546が形成されている。
先ず、作業者は、図9に示すように、接眼部22及び内視鏡接続部52Aを互いに近接する方向に移動させる。そして、作業者は、接眼部22における基端側の端面221を傾斜面546にあてがう。また、作業者は、接眼部22及び内視鏡接続部52Aを互いに近接する方向にさらに移動させる。これにより、爪部545は、接眼部22から押圧され、弾性部54Aの弾性変形によって中心軸Ax2から離間する方向に移動する。また、爪部545は、接眼部22の外面上を摺動しつつ、傾斜面222と径方向に対向する位置に位置すると、当接面532との間で接眼部22を挟み込み、元の形状に戻ろうとする反力によって当該接眼部22を当該当接面532に向けて付勢する。そして、内視鏡接続部52Aは、接眼部22に対して接続される。すなわち、本実施の形態2では、接眼部22に対して接続する構成として、所謂スナップフィット式の構成を採用している。
なお、弾性部54Aが接眼部22を付勢する付勢力(弾性力)や当該弾性部54Aの表面における摩擦抵抗を考慮することにより、上述した実施の形態1と同様に、内視鏡2及びカメラヘッド5は、互いに接続した状態で、中心軸Ax1(Ax2)を中心として相対的に回転可能とする。
本実施の形態2に係る内視鏡接続部52Aでは、弾性部54Aに爪部545を設け、所謂スナップフィット式の接続構造を採用している。このため、接眼部22に対する内視鏡接続部52Aの着脱をさらに円滑に行うことができる。
次に、本実施の形態3について説明する。
以下の説明では、上述した実施の形態2と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図11は、本実施の形態3に係る内視鏡接続部52Bの構成を示す図である。具体的に、図11は、内視鏡接続部52Bを先端側から見た図である。
本実施の形態3に係る内視鏡接続部52Bでは、図11に示すように、上述した実施の形態2で説明した内視鏡接続部52Aに対して、弾性部54Aとは異なる弾性部54Bを採用している。
3つの切り欠き部547は、中心軸Ax2を中心として120°の回転対称となる位置にそれぞれ設けられている。
すなわち、当該3つの切り欠き部547を設けることにより、爪部545も中心軸Ax2を中心として120°の回転対称となる位置にそれぞれ設けられることとなる。
なお、接眼部22に対する内視鏡接続部52Bの接続方法は、上述した実施の形態2と同様である。
本実施の形態3に係る内視鏡接続部52Bでは、爪部545は、中心軸Ax2を中心とする周方向に沿って、複数、設けられている。このため、弾性部54Bによる弾性変形に応じた爪部545の移動をより弱い力で行うことが可能となり、接眼部22に対する内視鏡接続部52Bの着脱をさらに円滑に行うことができる。
ここまで、本開示を実施するための形態を説明してきたが、本開示は上述した実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。
上述した実施の形態1~3では、当接面532を装着用凹部531の底面としていたがこれに限らない。例えば、装着用凹部531の底面に複数の凸部が設けられている場合には、当該複数の凸部の各突端で形成される平面を本開示に係る当接面としても構わない。
2 内視鏡
3 光源装置
4 ライトガイド
5 カメラヘッド
6 第1伝送ケーブル
7 表示装置
8 第2伝送ケーブル
9 制御装置
10 第3伝送ケーブル
21 挿入部
22 接眼部
51 密閉部
52,52A,52B 内視鏡接続部
53 装着部
54,54A,54B 弾性部
221 基端側の端面
222 傾斜面
511 撮像素子
531 装着用凹部
532 当接面
533 側面
534 導入孔
535 取付溝
541 一端側の部位
542 他端側の部位
543,544 取付凸部
545 爪部
546 傾斜面
547 切り欠き部
Ax1,Ax2 中心軸
CN1,CN2 コネクタ
Claims (2)
- 内視鏡の接眼部が前記接眼部から出射される被写体像の光軸に沿う方向に当て付けられる当接面を有する装着部と、
弾性材料で構成され、前記装着部に着脱可能に取り付けられる弾性部とを備え、
前記弾性部は、
筒体で構成され、一端側の部位に前記装着部が挿入された状態で前記装着部に取り付けられ、他端側の部位に前記接眼部が挿入された状態で前記他端側の部位と前記当接面との間で前記接眼部を挟み込み、前記接眼部を前記当接面に向けて付勢するカメラヘッド。 - 前記弾性部は、
前記装着部に取り付けられた状態で、前記他端側の部位を一端側に向けて折り返して前記他端側の部位にて前記一端側の部位の外周面を被覆した形状に変形可能とする請求項1に記載のカメラヘッド。
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