专利名称：内窥镜的制作方法
技术领域：
内窥镜技术领域[0001]本实用新型涉及一种操作性强的控制杆型内窥镜。
技术背景[0002]在现有技术中，采用内窥镜拍摄细管内或体内等难以拍摄的位置(下面称为对 象物)。这种内窥镜通过插入对象物内的管状部件的前端来确认对象物的状态。具体地， 利用在管状部件的前端配置的拍摄单元对对象物进行拍摄，并向外部输出该拍摄图像。 可以通过改变拍摄单元的拍摄方向来拍摄对象物的不同位置。实用新型内容[0003]还没有人提出结构简单并且能够改变拍摄单元的拍摄方向的内窥镜的方案。[0004]本发明的内窥镜包括拍摄单元，由使用者操作的操作部件，一端连接于拍摄 单元、另一端与操作部件连接的多条电线，以及能够以规定的点为转动中心三维转动地 支撑操作部件的支撑结构；其通过改变操作部件的转动位置以调节多条电线的张弛状 态，来改变拍摄单元的朝向。[0005]操作部件上可以设置在互不相同的位置上设置的对多条电线的一端进行保持 的多个保持部，能够与支撑结构滑动接触的曲面部；以及与支撑结构相接触并阻止操作 部件在具有多个保持部的面内转动的接触部。多个保持部可以在具有该多个保持部的面 内被等间隔地设置在规定的点的周围。曲面部可以呈现沿以规定的点为球心的球面的形 状。[0006]在支撑结构上可以设置从操作部件向拍摄单元使多条电线朝相互靠近的方向引 导的引导部件。在多条电线包括与操作部件相对应的松弛的第一电线和张紧的第二电线 的情形下，第一电线的松弛量可以大于第二电线的张紧量。[0007]在支撑结构上可以设置向操作部件的转动中心加力的加力部件。在支撑结构上 可以设置向初始位置对操作部件加力的加力部件。[0008]根据本实用新型，在仅仅以规定的点(一个点)为中心可三维转动地支撑操作部 件的这种简单结构中，易于改变拍摄单元的朝向(即，拍摄方向)。可以仅使操作部件以 规定的点为中心在任意方向上倾斜来改变拍摄单元的朝向，从而能够提高内窥镜的操作 性。
[0009]图1是本实用新型的实施例1的内窥镜的剖面图。[0010]图2是实施例1的内窥镜的剖面图。[0011]图3是示出拍摄单元的四周的结构的剖面图。[0012]图4是图1的A-A处的剖面图。[0013]图5是图1的B-B处的剖面图。[0014]图6是示出实施例1中操作部件的突起部的移动轨迹的示意图。[0015]图7是表示对内窥镜进行控制的结构的框图。[0016]图8是本实用新型的实施例2的内窥镜的操作单元的剖面图。
具体实施方式
[0017]下面，说明本实用新型的实施例。[0018]实施例1[0019]结合图1 6说明本实用新型的实施例1的内窥镜。[0020]在图1和图2中，本实施例的内窥镜1具有操作单元10、拍摄单元20、使操作 单元10与拍摄单元20相连接的管状部件30。[0021]参照图3说明拍摄单元20的结构。图3是图1、图2所示的拍摄单元的放大图。[0022]在圆筒状壳体21的前端设置可使光透过的盖子22。盖子22由玻璃等形成。在 壳体21的内侧设置照射照明光的两个发光元件23。可以将LED等用作发光元件23。来 自发光元件23的照明光透过盖子22照射到拍摄单元20的外部(具体讲，为被摄体)。[0023]可以适当设定发光元件23的位置。在本实施例中描述了在壳体21的内部设置 两个发光元件23的情形，但本实用新型并不限于此。例如，可以在壳体21的内部设置 一个发光元件23，或者沿壳体21的内周面设置多个发光元件23。[0024]在两个发光元件23之间设置拍摄透镜24。拍摄透镜M被固定部件25固定。 固定部件25还固定发光元件23。只要能够适当设定所希望的拍摄角度，拍摄透镜M的 透镜结构可以是任何结构。来自被摄体的光透过拍摄透镜M到达拍摄元件26。拍摄元 件26将拍摄透镜M所形成的被摄体图像(光学图像)转换成电信号。可以将CCD传感 器或CMOS传感器等用作拍摄元件26。[0025]可以在拍摄元件沈与拍摄透镜M之间的光路内设置具有所要求的光学特性的光 学滤波器。可以将低通滤波器或红外线截止滤波器等用作光学滤波器。[0026]拍摄元件沈固定在支撑部件27上。拍摄元件沈与信号线观相连接，信号线 28将拍摄元件沈的输出信号输出到外部(如后所述的控制电路，参照图7)。信号线观 还连接于发光元件23，发光元件23通过信号线观从外部接收控制信号而发光。[0027]如图3所示，壳体21的一端部21a固定于固定部件31。具体地，壳体21的一 端部21a被夹在管状部件30与固定部件31之间而被固定。在固定部件31的内部形成用 于使信号线观通过的通孔31a。[0028]如图4所示，在固定部件31上设置用于安装如后所述的四条电线的四个安装部 31b 31e。图4是图1的A-A处的剖面图。在各安装部31b 31e上形成开口部，各 条电线被固定于该开口部。如图4所示，安装部31b 31e等间隔间隔)地设置在 固定部件31的周向上。安装部31b、31d位于隔着通孔31a(信号线28)相对的位置，安 装部31c、31e位于隔着通孔31a(信号线28)相对的位置。[0029]如图1和图2所示，管状部件30为中空结构，由可弹性变形的材料形成。在管 状部件30的内部设置四条电线32 (在图1和图2中仅示出两条电线32)和信号线观。可 以适当设定管状部件30的长度。[0030]在图1和图2中示出信号线28被切断的状态，但实际上信号线28被设置在管状部件30的内部。虽然未在图中示出，但信号线观在管状部件30的靠近操作单元10的 一端穿出管状部件30露于外部。从管状部件30露出的信号线观连接于如后所述的控制 电路(参照图7)。[0031]在本实施例中，拍摄元件沈和发光元件23通过信号线观(有线)与控制电路相 连接，但本实用新型并不限于此。具体地，可以将拍摄单元沈的输出信号无线发送到控 制电路。另外，可以将控制电路的控制信号无线发送到拍摄元件沈和发光元件23。在 这种情形下，也可以设置向拍摄单元20和控制电路发送接收无线信号的发送电路和接收 电路。[0032]参照图7说明对本实施例的内窥镜进行控制的电路结构。在图7中，对与上述 部件相同的部件使用同一个标号。[0033]控制电路71与信号线观相连接，接收拍摄元件沈所得到的图像信号，并向拍 摄元件沈和发光元件23发送控制信号。具体地，控制电路71包括拍摄控制部71a、照 明控制部71b和信号处理部71c。[0034]拍摄控制部71a输出对拍摄元件沈的驱动进行控制的信号。该信号包括用于确 定使拍摄元件26开始电荷蓄积的时间点的信号或用于确定电荷蓄积时间的信号等。照明 控制部71b输出对发光元件23的驱动进行控制的信号。该信号包括用于确定使发光元件 23开始发光的时间点的信号或确定发光量和发光时间的信号等。[0035]对拍摄元件沈和发光元件23的控制可以自动进行，也可以由用于设定控制信息 的设定电路进行。设定电路所设定的控制信息被输出到控制电路71，从控制电路71输出 对拍摄元件沈和发光元件23进行控制的控制信号。[0036]信号处理部71c通过对拍摄元件沈生成的图像信号进行一定的图像处理(例如， Y处理或色彩处理)来生成图像数据。信号处理部71c所生成的图像数据被输出到监视 器72。使用者可以通过监视器72确认拍摄图像。信号处理部71c所生成的图像数据也 可以输出到图像存储装置73。图像存储装置73存储图像数据。[0037]下面说明操作单元10的结构。[0038]在图1中，由使用者手动操作的操作部件11可以通过如后所述的部件(封装部 件12和支撑部件13)以转动中心(特定点)R为中心三维转动。操作部件11包括主体部 11a、从主体部Ila突出的操作部lib和与主体部Ila的表面成为一体的保持部11c。操 作部lib为由使用者直接操作的部分。保持部Ilc可滑动地保持固定有电线32的一端的 球体33。[0039]如图5所示，保持部Ilc设置在主体部Ila的周向上等间隔的四个位置。图5是 图1的B-B处的剖面图。四个保持部Ilc设置在与操作部lib延伸的方向(图1的上下 方向)垂直的平面内。各保持部Ilc保持固定有各电线32的一端的球体33，保持部Ilc 与球体33相对滑动。四个保持部Ilc的位置分别对应于上述安装部31b 31e的位置。[0040]在主体部Ila上与保持部Ilc的位置不同的位置处设置两个突起部lie。两个突 起部lie位于与四个保持部Ilc所处的平面相同的平面内，并且位于通过转动中心R的直 线上(参见图幻。各突起部lie接触封装部件12的内壁上形成的导槽部12a。[0041]两个导槽部1 设置在经过突起部lie且与包含四个保持部Ilc的平面垂直的平 面内。换言之，导槽部1 处于图5的C-C处的剖面内且在与图5的图面垂直的方向上延伸。图6中示出图5的C-C处的剖面图。图5的D-D处的剖面图相当于图1。[0042]在本实施例中，封装部件12包括两个部件(第一封装部件12A和第二封装部件 12B)。如图1和图6所示，在第一封装部件12A的内部容纳操作部件11和支撑部件13 并且形成上述导槽部12a。第二封装部件12B由连结螺栓61(参见图6)固定。第一封装 部件12A和第二封装部件12B上形成与连结螺栓61相联结的孔部。在本实施例中，由 第一封装部件12A和第二封装部件12B形成封装部件12，然而本实用新型并不限于此。 也就是说，可以采用任何能够容纳操作部件11和支撑部件13等的结构。[0043]通过将突起部lie接触导槽部12a，使操作部件11不绕图5中的转动中心R作 顺时针方向(由箭头El表示的方向)和逆时针方向(由箭头E2表示的方向)转动。采 用这种结构，能够防止通过球体33连接于四个保持部Ilc的四条电线32相互扭结。[0044]如图6所示，各突起部lie沿各导槽部1 移动。也就是说，突起部lie与导 槽部1 的接触位置随操作部lib的操作方向(换言之，操作部件11的转动方向)的变 化而变化。图6的点划线表示突起部lie的移动轨迹。操作部lib使突起部lie在任何 位置都与导槽部1 接触。两个突起部lie与转动中心R位于同一条直线上。[0045]在本实施例中，在操作部件11上形成突起部lie，并在封装部件12上形成导槽 部12a，但本实用新型并不限于此。也就是说，只要是通过操作部件11与封装部件12的 接触来阻止操作部件11转动的结构即可。具体地，可以在操作部件11上形成相当于导 槽部1 的槽部而在封装部件12上形成与操作部件11的槽部相接触的突起部。[0046]操作部件11具有曲面部lid。在曲面部Ild与操作部lib之间为主体部11a。 曲面部Ild沿以上述转动中心R为中心的球面形成。曲面部Ild接触支撑部件13上所形 成的圆筒状支撑部13a的前端。支撑部件13固定在封装部件12的内侧。[0047]通过使曲面部Ild接触支撑部13a，操作部件11能够以转动中心R为中心三维 转动。也就是说，可以使操作部lib移动到三维方向上的任何位置。[0048]为了使操作部lib接触封装部件12，将操作部件11的转动范围限制在一定的角 度范围内。[0049]在支撑部13a的内侧形成的凹部内设置弹性部件14和弹簧(加力部件)15。弹 性部件14通过接受弹簧15的弹力而接触曲面部lid。操作部件11通过经弹性部件14接 受弹簧15的弹力，使主体部Ila的一部分接触在封装部件12的一端设置的接触部12b。[0050]在这种结构中，因为弹簧15的弹力向操作部件11的转动中心R作用，所以能够 使操作部件11保持在操作后的位置。也就是说，操作部件11处于由封装部件12的接触 部1 和支撑部件13的支撑部13a夹持的状态。在该状态下，通过向操作部件11的转 动中心R施加弹簧15的弹力，操作部件11可以停止在任意转动位置。[0051]例如，在使操作部件11转动到图2所示的位置的情形下，操作部件11通过接受 弹簧15的弹力而被保持在图2所示的状态。由此，在使用者转动操作部件11之后，即 使手离开操作部11b，操作部件11仍能够处于转动后的状态。[0052]在支撑部件13上形成贯通螺孔13b，贯通螺孔13b的数目等于电线32的条数G 条)。调节器16在外周部上形成螺纹部，联结于各贯通螺孔13b。通过将调节器16上 联结的锁紧螺母17连结于支撑部件13的一端，调节器16被不松弛地固定。通过使锁紧 螺母17松动来使调节器16转动，可以改变调节器16与支撑部件13的联结位置。换言之，可以改变从调节器16的一端到支撑部件13的表面之间的距离。通过改变该距离， 可以调整各电线32与盘旋管18之间的相对距离。在初期，当操作部件11的操作部lib 处于直立状态时，管状部件30能够进行形成直线状的操作。而且，能够修正因长期使用 而产生的盘旋管18的收缩的不均衡，或者修正因电线32的伸长而产生的各电线32的游 隙量的不均衡。调节器16和盘旋管18相当于本实用新型的引导部件。[0053]调节器16向支撑部件13的表面倾斜，在调节器16的内部形成用于使电线32通 过的通孔16a。如图1所示，在通孔1 的一端(保持部Ilc端)的端部将通孔1 的内 周倒角成圆锥形，以尽量避免电线32接触通孔1 的内壁。[0054]最好以通孔1 不接触电线32的方式适当安置调节器16。这是为了减少电线 32与通孔1 接触时的摩擦力。[0055]在调节器16的端部固定用于引导电线32的盘旋管18。各盘旋管18是通过使一 条线材成为螺旋状而形成的可弯曲的管子。盘旋管18的前端位于管状部件30的内部。 盘旋管18的前端区域由如后所述的连接部件19的内周面固定。通过将盘旋管18的一部 分固定，可以将管状部件30的内部空间隔开，形成与各电线32对应的空间。在如图1 所示的三个盘旋管18当中，省略了处于中央的盘旋管18的一部分。[0056]如图1所示，封装部件12的宽度(外径)向一端变窄。换言之，封装部件12 沿着由封装部件12的内部设置的部件所占据的空间而形成。[0057]在封装部件12的一端固定圆筒状的连接部件19，在连接部件19的外周面与封装 部件12的内周面之间设置垫圈19a。连接部件19的一端固定于管状部件30。由此，电 线32的一端通过球体33保持在保持部11c，并且电线32的另一端经过调节器16、盘旋 管18和管状部件30固定于拍摄单元20 (固定部件31)。[0058]在本实施例的内窥镜1中，当使操作部件11以转动中心R为中心转动时，四个 保持部Ilc当中的某个保持部Ilc向远离支撑部件13的方向移动，而其他保持部Ilc向 靠近支撑部件13的方向移动。当保持部Ilc向远离支撑部件13的方向移动时，通过该 保持部Ilc所保持的球体33将电线32张紧。当保持部Ilc向靠近支撑部件13的方向移 动时，通过该保持部Ilc所保持的球体33将电线32松弛。在保持部Ilc向靠近或远离 支撑部件13的方向移动的情形下，球体33相对于保持部Ilc滑动(转动)。[0059]电线32通过球体33保持在保持部11c，并且固定于拍摄单元20上所安装的固定 部件31。因此，当四条电线32当中特定的电线32被张紧而其他的电线32松弛时，能够 改变拍摄单元20的前端的朝向。也就是说，能够改变拍摄单元20的拍摄方向。此时， 对应于四条电线32的张紧状态和松弛状态，管状部件30向一定的方向弯曲。[0060]在图2中，示出对图1所示的状态(初始状态)改变拍摄单元20的拍摄方向后 的状态。如图2所示，在本实施例中，在操作部lib接触封装部件12的状态下，能够使 拍摄单元20的拍摄方向处于与操作单元10的长度方向(图2的上下方向)垂直的方向。[0061]在本实施例的内窥镜1中，因为采用四条电线32，所以，通过操作部件11的操 作来调节四条电线32的张紧状态和松弛状态，可以将拍摄单元20的拍摄方向设定为任意 方向。[0062]通过电线32将拍摄单元20与操作部件11直接连接，因此，使用者可以通过操 作部件11辨认拍摄单元20的操作状态。例如，在拍摄单元20的前端撞上作为被摄体的对象物的情形下，使用者可以通过操作部件11辨认该撞击力。由此，可以通过对操作部 件11进行操作来适当调节拍摄单元20相对于对象物的位置。[0063]在本实施例中，通过作为支撑结构的封装部件12和支撑部件13，可以做成只要 能使操作部件11以转动中心R( —个点)为中心转动地支撑即可的简单结构。即使是这 种简单结构，也能使操作部件11易于在三维方向上转动。[0064]使调节器16相对于支撑部件13倾斜，并且将电线32从保持部Ilc引导到连接 部件19，因此，能够使封装部件12小型化。当将调节器16设置成垂直于支撑部件13 时，为了确保电线32的安置空间，必须扩大封装部件12的宽度(图1的左右方向上的长 度)。在本实施例中，四条电线32 —边相互靠近一边被引导到连接部件19，因此，根据 电线32相互靠近的程度，封装部件12的宽度相应变小。[0065]采用本实施例的结构，可以使特定电线32从初始状态(图1所示的状态)松弛 时的松弛量大于其他电线32从初始状态张紧时的张紧量。所谓初始状态，是指可以使操 作部件11的操作部lib在三维方向上等量倾斜的状态。[0066]参照图1和图2具体说明电线32的张紧量与松弛量之间的关系。[0067]如果使操作部件11从图1所示的初始状态向图2所示的状态转动，则图1、图2 所示的两个保持部Ilc当中的一个保持部Ilc向靠近支撑部件13的方向移动，另一保持 部Ilc向远离支撑部件13的方向移动。在本实施例中，一个保持部Ilc从图1所示的状 态(初始状态)向图2所示的状态移动时的移动量大于另一保持部Ilc从图1所示的状态 向图2所示的状态移动时的移动量。换言之，由球体33保持在一个保持部Ilc中的电线 32的松弛量大于由球体33保持于另一保持部Ilc中的电线32的张紧量。[0068]上述移动量例如以从图1所示的两条电线32的交叉部分到保持部Ilc之间的距 离作为基准，表示保持部Ilc从图1所示的状态向图2所示的状态移动时的上述距离的差 别。[0069]如上所述，通过使两条电线32当中的一条电线32的松弛量大于另一条电线32 的张紧量，可以减小操作部件11的操作性。也就是说，如果一条电线32的松弛量小于 另一条电线32的张紧量，就会妨碍由松弛的电线32对操作部件11进行的操作。[0070]在本实施例中说明了采用4条电线32的情形，然而本实用新型并不限于此。电 线32也可以设置多条。这样的电线32可以等间隔地设置在操作部件11或拍摄单元20 (固 定部件31)中心位置的四周。[0071]可使操作部件11以转动中心R为中心转动的支撑结构不限于本实施例中说明的 结构。也就是说，可以是能够防止多条电线32扭结并且能使操作部件11以特定点(一 个点)为中心做三维转动的任何结构。如果在操作部件上形成曲面部分，则可以使操作 部件易于以特定点为中心在三维方向上转动。[0072]参照图8说明本实用新型的实施例2的内窥镜。图8是本实施例的内窥镜的操 作单元的剖面图。在以下的说明中，仅说明与实施例1的不同点，其他部分与实施例1 相同。与实施例1中说明的部件相同的部件采用相同的标号并省略其详细说明。[0073]在实施例1中，在支撑部13a内侧设置弹性部件14和弹簧15，然而在本实施例 中，省去弹性部件14和弹簧15，在支撑部13a的外周设置环状弹簧(加力部件)81。弹 簧81的一端固定于支撑部件13，弹簧81的另一端固定于操作部件11当中的曲面部Ild的外缘。[0074]弹簧81向从操作部件11当中的转动中心R偏离的位置施加弹力。采用本实施 例的结构，在使操作部件11转动之后，如果使用者将手从操作部lib离开，操作部件11 将在弹簧81的弹力的作用下返回初始状态。由此，当操作部件11处于不被操作的状态 时，可以使操作部件11 一直保持在初始状态。[0075]在本实用新型中，设置弹簧81的位置并不限于图8所示的位置。也就是说，也 可以是能在初始状态对操作部件11作用的任何位置。在本实施例中，利用弹簧81被压 缩时产生的伸张力对操作部件11施加力，然而在本实用新型中也可以采用拉伸变形的弹 簧对操作部件11作用。具体讲，可以在主体部Ila当中，形成有操作部lib—侧的面与 封装部件12的内壁面(更加具体地讲，为接触部12b)之间配置拉伸变形的弹簧。
权利要求1.一种内窥镜，其特征在于，包括 拍摄单元，由使用者操作的操作部件，一端连接于所述拍摄单元、另一端连接于所述操作部件的多条电线，以及 能够以规定的点为转动中心三维转动地支撑所述操作部件的支撑结构； 通过改变所述操作部件的转动位置以调节所述多条电线的张弛状态，来改变所述拍 摄单元的朝向。
2.根据权利要求1所述的内窥镜，其特征在于，所述操作部件包括在互不相同的位置上设置的对所述多条电线的一端进行保持的多个保持部； 能够与所述支撑结构滑动接触的曲面部；以及与所述支撑结构相接触并阻止所述操作部件在具有所述多个保持部的面内转动的接 触部。
3.根据权利要求2所述的内窥镜，其特征在于所述多个保持部在具有该多个保持部的面内被等间隔地设置在所述规定的点的周围。
4.根据权利要求2所述的内窥镜，其特征在于所述曲面部呈现沿以所述规定的点为球心的球面的形状。
5.根据权利要求1所述的内窥镜，其特征在于所述支撑结构具有从所述操作部件向所述拍摄单元使所述多条电线朝相互靠近的方 向引导的引导部件。
6.根据权利要求5所述的内窥镜，其特征在于所述多条电线包括与所述操作部件相对应的松弛的第一电线和张紧的第二电线，并且所述第一电线的松弛量大于所述第二电线的张紧量。
7.根据权利要求1 6中任一项所述的内窥镜，其特征在于 所述支撑结构具有向所述操作部件的转动中心加力的加力部件。
8.根据权利要求1 6中任一项所述的内窥镜，其特征在于 所述支撑结构具有向初始位置对所述操作部件加力的加力部件。
专利摘要本实用新型提供了一种结构简单、操作性强的内窥镜。其具有拍摄单元(20)，由使用者操作的操作部件(11)，一端连接于拍摄单元、另一端连接于操作部件的多条电线(32)，以及能够以规定的点(R)为转动中心三维转动地对操作部件进行支撑的支撑结构(12、13)。通过改变操作部件的转动位置以调节多条电线的张弛状态，来改变拍摄单元的朝向。
文档编号A61B1/00GK201806687SQ20102054973
公开日2011年4月27日 申请日期2010年9月30日 优先权日2010年9月30日
发明者佐藤信悟, 松野功, 矢花佑介 申请人:株式会社Rf