特許 7122476 電子内視鏡及び電子内視鏡システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-08-10

(45)【発行日】2022-08-19

(54)【発明の名称】電子内視鏡及び電子内視鏡システム

(51)【国際特許分類】

   A61B 1/00 20060101AFI20220812BHJP

   G02B 23/24 20060101ALI20220812BHJP

   G02B 23/26 20060101ALI20220812BHJP

【ＦＩ】

A61B1/00 731

G02B23/24 B

G02B23/26 D

【請求項の数】 20

(21)【出願番号】P 2021536134

(86)(22)【出願日】2019-08-08

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-12-16

(86)【国際出願番号】 CN2019099866

(87)【国際公開番号】W WO2020042887

(87)【国際公開日】2020-03-05

【審査請求日】2021-02-26

(31)【優先権主張番号】201811011600.2

(32)【優先日】2018-08-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】521084404

【氏名又は名称】シャンハイ マイクロポート メドボット（グループ） カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110001210

【氏名又は名称】特許業務法人ＹＫＩ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】マオ ファオヤン

(72)【発明者】

【氏名】ヘー ユヤン

(72)【発明者】

【氏名】ヘー チャオ

(72)【発明者】

【氏名】ガオ スー

(72)【発明者】

【氏名】クー ミン

(72)【発明者】

【氏名】ワン ヤン

【審査官】山口 裕之

(56)【参考文献】

【文献】特開平０６－０５９１９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－２３６６１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－０８２７６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０１７８８８６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電子内視鏡であって、
管と、
少なくとも２つの非直視型のレンズと、
画像センサアセンブリと、
伝達モジュールと、を含み、
前記管には、貫通して前記レンズ、前記画像センサアセンブリ、及び前記伝達モジュールを収容する受光チャンネルが設けられ、
前記レンズの光軸は、前記受光チャンネルの延伸軸に平行であり、
前記画像センサアセンブリは、前記レンズから送信されてきた画像を電気信号に変換し、前記電気信号を出力するように構成され、
前記伝達モジュールは、前記レンズを前記光軸まわりに同じ方向に回転するように駆動するように構成されている、電子内視鏡。

【請求項2】

駆動装置をさらに含み、
前記伝達モジュールは、第１の伝達装置と、第２の伝達装置と、伝達コネクターと、を含み、
前記駆動装置は、前記第２の伝達装置を介して前記伝達コネクターを駆動し、
前記伝達コネクターは、前記第１の伝達装置を介して前記非直視型のレンズを駆動する、
請求項１に記載の電子内視鏡。

【請求項3】

前記管は、レンズシーリングヘッドと、管本体と、を含み、
前記レンズシーリングヘッドは、前記管本体の遠位端に接続され、
前記受光チャンネルは、前記レンズシーリングヘッドの遠位端に位置するレンズキャビティと、前記レンズシーリングヘッドの近位端に位置する第１の受光チャンネルと、前記管本体を貫通する第２の受光チャンネルと、を含み、
前記レンズは、前記レンズキャビティから前記第１の受光チャンネルまで延在し、
前記第１の伝達装置は、前記第１の受光チャンネル内に位置し、
前記画像センサアセンブリは、前記レンズシーリングヘッドの近位端に位置し、かつ、第２の前記受光チャンネルに固定されている、
請求項２に記載の電子内視鏡。

【請求項4】

管の近位端に位置する手持ち端をさらに含み、
前記駆動装置は、前記手持ち端に位置し、
前記第２の伝達装置は、前記受光チャンネルの近位端に位置し、前記駆動装置に接続され、
前記伝達コネクターの近位端は前記第２の伝達装置に接続され、前記伝達コネクターは前記管の軸方向に沿って遠位端まで延在し、前記伝達コネクターの遠位端は前記第１の伝達装置に接続されている、
請求項２に記載の電子内視鏡。

【請求項5】

前記第１の伝達装置は、歯車伝達機構、ベルト伝達機構、チェーン伝達機構、リンク伝達機構又はワイヤ伝達機構のいずれか１つを含み、
前記伝達コネクターは、伝達軸又は鋼線であり、
前記第２の伝達装置は、歯車伝達機構又は接続軸機構を含む、
請求項４に記載の電子内視鏡。

【請求項6】

前記画像センサアセンブリは、プリント回路基板と、前記プリント回路基板に配置された少なくとも１つの固体撮像素子とを含み、
前記固体撮像素子は、感光面を有し、前記レンズのイメージング面は、前記固体撮像素子の前記感光面に位置している、
請求項４に記載の電子内視鏡。

【請求項7】

前記プリント回路基板及び前記固体撮像素子の前記感光面は、前記光軸に垂直であり、
前記プリント回路基板に貫通孔が形成され、前記第１の伝達装置は前記貫通孔に挿通する、
請求項６に記載の電子内視鏡。

【請求項8】

前記第１の伝達装置は、歯車伝達機構を含み、
前記歯車伝達機構は、駆動歯車と、少なくとも２つのレンズ歯車と、を含み、
各前記レンズ歯車は、それぞれ１つのレンズの外側に結合されるとともに、前記駆動歯車と噛み合い、
前記駆動歯車は、前記伝達コネクターに接続され、
前記駆動歯車は、各レンズ歯車を同じ方向に回転するように駆動して各レンズを同じ方向に回転させる、
請求項７に記載の電子内視鏡。

【請求項9】

前記プリント回路基板及び前記固体撮像素子の感光面は、前記光軸の方向に沿って配置され、
光変向部品をさらに含み、前記光変向部品は、レンズからの出射光の伝播方向を前記感光面に垂直な方向に変換するように構成される、
請求項６に記載の電子内視鏡。

【請求項10】

前記第１の伝達装置は歯車伝達機構を含み、
前記歯車伝達機構は、歯車取付座と、駆動歯車と、従動歯車と、少なくとも２つのレンズ歯車と、を含み、
各前記レンズ歯車はそれぞれ１つのレンズの外側に結合され、
前記駆動歯車は前記伝達コネクターに接続され、
前記駆動歯車と前記従動歯車は、両方とも前記歯車取付座に回転可能に配置され、
前記駆動歯車と前記従動歯車とは外接噛合し、
前記従動歯車は、各前記レンズ歯車と外接噛合して各レンズ歯車を同じ方向に回転するように駆動するように構成されている、
請求項９に記載の電子内視鏡。

【請求項11】

前記光変向部品は、変向プリズム又は平面ミラーである、請求項９に記載の電子内視鏡。

【請求項12】

前記変向プリズムの出射面は、前記画像センサアセンブリの感光面と貼り合っている、請求項１１に記載の電子内視鏡。

【請求項13】

前記プリント回路基板には、前記伝達コネクターが挿通することを許容するチャンネルが形成されている、請求項９に記載の電子内視鏡。

【請求項14】

前記プリント回路基板は、少なくとも２つのサブプリント回路基板を含み、各前記サブプリント回路基板は、前記伝達コネクターが挿通することを許容するチャンネルを形成するように、前記管の延伸軸に対して対称に配置されている、請求項９に記載の電子内視鏡。

【請求項15】

各レンズキャビティの遠位端に配置されて対応するレンズキャビティ内のレンズを保護するレンズ保護カバーをさらに含む、請求項３に記載の電子内視鏡。

【請求項16】

前記レンズシーリングヘッドに設けられたカバーをさらに含む、請求項３に記載の電子内視鏡。

【請求項17】

前記カバーと前記レンズシーリングヘッドは、係合接続又はねじ接続で接続されている、請求項１６に記載の電子内視鏡。

【請求項18】

光ファイバをさらに含み、
前記レンズシーリングヘッドは、前記レンズキャビティ同士の間に、貫通する光出力チャンネルが形成され、前記光出力チャンネルは、前記第２の受光チャンネルと連通し、
前記光ファイバは、前記第２の受光チャンネルから延在し、前記光出力チャンネルを挿通して前記レンズシーリングヘッドの遠位端まで延在する、
請求項３に記載の電子内視鏡。

【請求項19】

さらに、冷光源と電源とを含み、
前記レンズシーリングヘッドは、前記レンズキャビティ同士の間に光出力チャンネルが形成され、
前記光出力チャンネルは、前記冷光源及び前記電源を収容するように構成される、
請求項３に記載の電子内視鏡。

【請求項20】

電子内視鏡システムであって、
請求項１から１９のいずれか一項に記載の電子内視鏡と、
前記画像センサアセンブリに接続され、前記画像センサアセンブリから伝送された画像情報を受信し、前記画像情報を処理するように構成される画像ワークステーションと、
前記画像ワークステーションに接続され、前記画像ワークステーションによって処理された画像情報を受信して表示するように構成されるモニターと、を含む、
電子内視鏡システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、医療機器分野に関し、特に、電子内視鏡及び電子内視鏡システムに関する。

【0002】

本出願は、２０１８年０８月３１日に中国特許庁に出願された第２０１８１１０１１６００．２号で「電子内視鏡及び電子内視鏡システム」を主題とする特許出願に基づいて優先権を主張し、その内容のすべては参照することにより本明細書に組み込まれる。

【背景技術】

【0003】

介入医療技術の迅速な発展に伴い、従来の光学内視鏡技術、現代のコンピューター技術、マイクロ電子技術などのハイテク技術を統合した電子内視鏡は、広く使用される医療診断機器になった。

【0004】

電子内視鏡の使用中、低侵襲手術で切開が小さいため、通常、標的組織または器官を観察するために内視鏡の角度を回転させる必要がある。ただし、電子内視鏡は、２Ｄ電子内視鏡でも３Ｄ電子内視鏡でも、操作者がレンズ本体を回転させると、レンズと感光素子が同時に回転するため、視野領域を変更すると視野の方向も一緒に回転し、医師の診断作業に不便をもたらしている。
特開平６－５９１９９号公報では、左右混合器によって左右のステレオ入力信号を所定の割合で混合して、ヘッドホン受聴時に適切なステレオ効果が得られるような２つのヘッドホン受聴用信号を生成し、それらヘッドホン受聴用信号を符号化して記録することにより、オーディオ・ソフトウェアのヘッドホン受聴時の知覚音質を向上させる音響信号記録方法が記載されている。
特開平８－８２７６６号公報では、ペレットチェック工程時に発生するダストをそのチェック工程時に同時に除去して測定の正確性を向上させるとともに後の洗浄工程等を省略することができるプロービング測定装置が記載されている。ステージに吸着されたウェハにプローブカードの触手を接触させてペレットチェックを行うプロービング測定装置において、プローブカードの開口孔上に吸引ノズルを配置し、その吸引ノズルに吸引機を接続した。
米国特許出願公開第２０１６／１７８８８６号明細書では、第１瞳孔と第２瞳孔に分割された二重瞳孔開口部と、二重瞳孔開口部の近位に配置された近位対物レンズアセンブリと、近位対物レンズアセンブリによって集束された第１の画像を検出するように構成された第１の画像センサと、近位対物レンズアセンブリによって集束された第２の画像を検出するように構成された第２の画像センサと、二重瞳孔開口部の遠位に配置されたリレーシステムと、リレーシステムの遠位に配置されたフロントオプティカルシステムと、を含む回転可能な斜め視ステレオ内視鏡が記載されている。
［先行技術文献］
［特許文献１］特開平６－５９１９９号公報
［特許文献２］特開平８－８２７６６号公報
［特許文献３］米国特許出願公開第２０１６／１７８８８６号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明に記載の各実施例は、電子内視鏡及電子内視鏡システムを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一局面では、管と、少なくとも２つの非直視型のレンズと、画像センサアセンブリと、伝達モジュールと、を含み、前記管には、貫通して前記レンズ、前記画像センサアセンブリ、及び前記伝達モジュールを順番に収容するための受光チャンネルが設けられ、前記レンズの光軸は、前記受光チャンネルの延伸軸に平行であり、前記画像センサアセンブリは、前記レンズから送信されてきた画像を電気信号に変換し、前記電気信号を出力するように構成され、前記伝達モジュールは、前記レンズを前記光軸まわりに同じ方向に回転するように駆動するように構成される、電子内視鏡が提供される。

【0007】

上記の電子内視鏡の管には、貫通した受光チャンネルが設けられている。当該受光チャンネルには、順番に、レンズ、画像センサアセンブリ、及び伝達モジュールが収容されている。レンズの光軸は、受光チャンネルの延伸軸に平行である。画像センサアセンブリは、レンズから送信されてきた画像を受信して電気信号に変換するものである。伝達モジュールが各非直視型のレンズを自体の光軸まわりに同じ方向に回転するように駆動することによって、各レンズは画像センサアセンブリとは独立して回転することが可能となり、視野領域が変更されても視野方向は変化しないことが実現される。

【0008】

一実施例において、前記電子内視鏡は駆動装置をさらに含み、前記伝達モジュールは、第１の伝達装置と第２の伝達装置と伝達コネクターとを含み、前記駆動装置は、第２の伝達装置を介して前記伝達コネクターを駆動し、前記伝達コネクターは、前記第１の伝達装置を介して前記非直視型のレンズを駆動する。

【0009】

一実施例において、前記管は、レンズシーリングヘッドと管本体とを含み、前記レンズシーリングヘッドは、前記管本体の遠位端に接続され、前記受光チャンネルは、前記レンズシーリングヘッドの遠位端に位置するレンズキャビティと、前記レンズシーリングヘッドの近位端に位置する第１の受光チャンネルと、前記管本体を貫通する第２の受光チャンネルとを含み、前記レンズは、前記レンズキャビティから前記第１の受光チャンネルまで延在し、前記第１の伝達装置は、前記第１の受光チャンネル内に位置し、前記画像センサアセンブリは、前記レンズシーリングヘッドの近位端に位置し、かつ、第２の受光チャンネルに固定されている。

【0010】

一実施例において、前記電子内視鏡は、管の近位端に位置する手持ち端をさらに含み、前記駆動装置は、前記手持ち端に位置し、前記第２の伝達装置は、前記受光チャンネルの近位端に位置し、前記駆動装置に接続され、前記伝達コネクターの近位端は、前記第２の伝達装置に接続され、前記管の軸方向に沿って遠位端へ延在し、前記伝達コネクターの遠位端は前記第１の伝達装置に接続されている。

【0011】

一実施例において、前記第１の伝達装置は、歯車伝達機構、ベルト伝達機構、チェーン伝達機構、リンク伝達機構又はワイヤ伝達機構のいずれか１つを含み、前記伝達コネクターは、伝達軸又は鋼線であり、前記第２の伝達装置は、歯車伝達機構又は接続軸機構を含む。

【0012】

一実施例において、前記画像センサアセンブリは、プリント回路基板と、前記プリント回路基板に配置された少なくとも１つの固体撮像素子とを含み、前記固体撮像素子は、感光面を有し、前記レンズのイメージング面は、前記固体撮像素子の前記感光面に位置している。

【0013】

一実施例において、前記プリント回路基板及び前記固体撮像素子の前記感光面は、前記光軸に垂直であり、前記プリント回路基板に貫通孔が形成され、前記第１の伝達装置は前記貫通孔に挿通する。

【0014】

一実施例において、前記第１の伝達装置は歯車伝達機構を含み、前記歯車伝達機構は、駆動歯車と少なくとも２つのレンズ歯車とを含み、各前記レンズ歯車は、それぞれ１つのレンズの外側に結合されるとともに、前記駆動歯車と噛み合い、前記駆動歯車は前記伝達コネクターに接続され、前記駆動歯車は、各レンズ歯車を同じ方向に回転するように駆動して各レンズを同じ方向に回転させる。

【0015】

一実施例において、前記プリント回路基板及び前記固体撮像素子の感光面は、前記光軸の方向に沿って配置され、前記電子内視鏡は、光変向部品をさらに含み、前記光変向部品は、レンズからの出射光の伝播方向を前記感光面に垂直な方向に変換するように構成される。

【0016】

一実施例において、前記第１の伝達装置は歯車伝達機構を含み、前記歯車伝達機構は、歯車取付座と、駆動歯車と、従動歯車と、少なくとも２つのレンズ歯車と、を含み、各前記レンズ歯車はそれぞれ１つのレンズの外側に結合され、前記駆動歯車は前記伝達コネクターに接続され、前記駆動歯車と前記従動歯車は、両方とも前記歯車取付座に回転可能に固定され、前記駆動歯車と前記従動歯車とは外接噛合し、前記従動歯車は、各前記レンズ歯車と外接噛合して、各レンズ歯車を同じ方向に回転するように駆動する。

【0017】

一実施例において、前記光変向部品は、変向プリズム又は平面ミラーである。

【0018】

一実施例において、前記変向プリズムの出射面は、前記画像センサアセンブリの感光面と貼り合っている。

【0019】

一実施例において、前記プリント回路基板は、前記伝達コネクターが挿通することを許容するチャンネルを有している。

【0020】

一実施例において、前記プリント回路基板は、少なくとも２つのサブプリント回路基板を含み、各前記サブプリント回路基板は、前記伝達コネクターが挿通することを許容するチャンネルを形成するように、前記管の延伸軸に対して対称に配置されている。

【0021】

一実施例において、前記電子内視鏡は、各レンズキャビティの遠位端に配置されて対応するレンズキャビティ内のレンズを保護するレンズ保護カバーをさらに含む。

【0022】

一実施例において、前記電子内視鏡は、前記レンズシーリングヘッドに設けられたカバーをさらに含む。

【0023】

一実施例において、前記カバーと前記レンズシーリングヘッドは、係合接続又はねじ接続で接続されている。

【0024】

一実施例において、前記電子内視鏡は光ファイバをさらに含み、前記レンズシーリングヘッドは、前記レンズキャビティ同士の間に、貫通する光出力チャンネルが形成され、前記光出力チャンネルは、前記第２の受光チャンネルと連通し、前記光ファイバは、前記第２の受光チャンネルから延在し、前記光出力チャンネルを通過して前記レンズシーリングヘッドの遠位端まで延在する。

【0025】

一実施例において、前記電子内視鏡は、さらに冷光源と電源とを含み、前記レンズシーリングヘッドは、前記レンズキャビティ同士の間に光出力チャンネルが形成され、前記光出力チャンネルは、前記冷光源及び前記電源を収容するように構成される。

【0026】

本発明の他の局面では、前述した実施例のいずれか１つに記載の電子内視鏡と、前記画像センサアセンブリに接続され、前記画像センサアセンブリから伝送された画像情報を受信し、前記画像情報を処理するように構成される画像ワークステーションと、前記画像ワークステーションに接続され、前記画像ワークステーションによって処理された画像情報を受信して表示するように構成されるモニターと、を含む電子内視鏡システムが提供される。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】一実施例における電子内視鏡の立体構造の概略図である。

【図2a】図１に示される実施例における電子内視鏡の断面図である。

【図2b】図２ａの部分拡大図である。

【図2c】図２ｂに示される部分の分解図である。

【図3】図２ｂに示される実施例における第１の伝達装置の横断面構造の概略図である。

【図4】他の実施例における第１の伝達装置の横断面構造の概略図である。

【図5】また他の実施例における第１の伝達装置の横断面構造の概略図である。

【図6】さらに他の実施例における第１の伝達装置の横断面構造の概略図である。

【図7】一実施例における、駆動装置を有する電子内視鏡の局部構造の概略図である。

【図8】他の実施例における、駆動装置を有する電子内視鏡の局部構造の概略図である。

【図9】図２に示される実施例における電子内視鏡の異なる姿勢での概略図である。

【図10】図２に示される実施例における電子内視鏡の異なる姿勢での概略図である。

【図11】図２に示される実施例における電子内視鏡の異なる姿勢での概略図である。

【図12】図２に示される実施例における電子内視鏡の異なる姿勢での概略図である。

【図13】一実施例における電子内視鏡のカバーの構造の概略図である。

【図14】他の実施例における電子内視鏡の局部分解図である。

【図15】図１４に示される実施例における第１の伝達装置の横断面構造の概略図である。

【図16】図１４に示される実施例における電子内視鏡の異なる姿勢での概略図である。

【図17】図１４に示される実施例における電子内視鏡の異なる姿勢での概略図である。

【図18】図１４に示される実施例における電子内視鏡の異なる姿勢での概略図である。

【図19】図１４に示される実施例における電子内視鏡の異なる姿勢での概略図である。

【図20】一実施例における電子内視鏡システムの概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

本発明の目的、技術案及び利点をより明確にするために、以下、添付した図面及び実施例を参照しながら本発明を詳細に説明する。なお、本明細書に記述される具体的な実施例は本発明を解釈するためのものに過ぎず、本発明を限定するためのものではない。

【0029】

本明細書の記述において、「中心」、「横方向」、「上」、「下」、「内」及び「外」などの用語で表記される方位や位置関係は、図面に示す方位や位置関係に基づくものである。これらの用語は、本明細書を便利で簡潔に記述するためのものであり、関連する装置や素子が特定された方位や、特定された方位構造と操作でなければならないことを明示し或いは暗黙的に示すものではない。従って、本発明の範囲を限定するためではないと理解されるべきである。また、ある要素が他の要素「に接続される」場合、当該要素は他の要素に直接接続されるか、或いは、中間要素を介して接続される可能性もある。一方、ある要素が他の要素に「直接に位置する」場合、中間要素は存在しない。本発明では、各部品について、患者に近い端を遠位端または先端とし、患者から遠い端を近位端または基端とする。

【0030】

図１は、一実施例における電子内視鏡の立体構造の概略図である。図２ａは、図１に示される実施例における電子内視鏡の断面図である。図２ｂは、図２ａの部分拡大図である。図２ｃは、図２ｂに示される部分の分解図である。以下、図１及び図２ａ～２ｃを参照しながら電子内視鏡の構造について詳細に説明する。

【0031】

本実施例において、電子内視鏡は、管１００と、少なくとも２つの非直視型のレンズ２００と、画像センサアセンブリ３００と、伝達モジュールと、を含む。ここで、管１００には、貫通する受光チャンネルが設けられている。当該受光チャンネルは、順番に、少なくとも２つの非直視型のレンズ２００（以下、レンズと略称する）、画像センサアセンブリ３００、及び伝達モジュールを収容するものである。具体的には、レンズ２００はその光軸が受光チャンネルの延伸軸に平行であるように配置されている。本実施例において、非直視型のレンズ２００は、レンズの視野方向が０度ではないことを意味する。例えば、レンズ２００の視野方向角度は３０°である。他の実施例において、レンズ２００の視野方向角度は他の角度であってもよい。画像センサアセンブリ３００は、当該レンズ２００から伝送された画像を受信し、当該画像を電気信号に変換して出力し、例えば、画像処理設備又は画像ワークステーションに出力することができる。伝達モジュールは、各レンズ２００を自体の光軸まわりに同じ方向に回転するように駆動する。これによって、各レンズ２００は、画像センサアセンブリ３００とは独立して回転することが可能となり、且つ、視野領域が変更されても視野方向は変化しないため、医師の診断に不便をもたらすことはない。本発明の各例示的実施例において、前記視野領域は、レンズ２００によって得られた観察対象シーンの可視領域を指す。前記視野方向は、レンズ２００によって得られた観察対象シーンが前記画像センサアセンブリ３００において表示されるときの方向を指す。例えば、画像センサアセンブリ３００は正方向に置かれる場合、前記観察対象シーンが画像センサアセンブリ３００に表示される方向も正方向であり、即ち、視野方向は正方向である。画像センサアセンブリ３００が回転すると、前記観察対象シーンが画像センサアセンブリ３００に表示される方向も転動し、即ち、前記視野方向もそれに応じて変化する。

【0032】

一実施例において、上記の電子内視鏡は、図７及び図８に示されるように、駆動装置５００をさらに含む。当該実施例において、伝達モジュールは、第１の伝達装置４１０と、第２の伝達装置４３０と、伝達コネクター４２０と、を含む。駆動装置５００は、第２の伝達装置４３０を介して伝達コネクター４２０を駆動し、伝達コネクター４２０は、各レンズ２００がそれ自体の光軸まわりに同じ方向に回転するように、第１の伝達装置４１０を介して各レンズ２００を駆動する。１つの具体的な実施例において、駆動装置５００は、図７に示されるように、駆動モーターである。駆動モーターは、第２の伝達装置４３０を介して伝達コネクター４２０を駆動し、伝達コネクター４２０は、第１の伝達装置４１０を介して、各レンズ２００をそれ自体の光軸まわりに同じ方向に回転するように駆動する。他の具体的な実施例において、駆動装置５００は、図８に示されるように、駆動ロッドであってもよい。当該実施例において、駆動ロッドは、第２の伝達装置４３０を介して伝達コネクター４２０を駆動し、伝達コネクター４２０は、第１の伝達装置４１０を介して、各レンズ２００をそれ自体の光軸まわりに同じ方向に回転するように駆動する。

【0033】

一実施例において、電子内視鏡は、管１００の近位端に位置する手持ち端４４０（図７および図８の点線の領域に示されている）をさらに含む。駆動装置５００は、手持ち端４４０の内部に位置し、又は、医師または操作者が容易に操作できるように、その一部は外側に位置する。第２の伝達装置４３０は、手持ち端４４０内に位置している。さらに、第２の伝達装置４３０は、受光チャンネルの近位端側に隣接し、駆動装置５００に接続されている。伝達コネクター４２０の近位端は、第２の伝達装置４３０に接続され、そして、伝達コネクター４２０は管１００の軸方向に沿って遠位端まで延在し、第１の伝達装置４１０に接続される。

【0034】

一実施例において、管１００は、図１、図２ａ及び図２ｂに示されるように、レンズシーリングヘッド１１０と、管本体１２０とを含む。レンズシーリングヘッド１１０は、管本体１２０の遠位端に接続されている。具体的には、図２ｂに示されるように、受光チャンネルは、レンズシーリングヘッド１１０の遠位端に位置するレンズキャビティ１３２と、レンズシーリングヘッド１１０の近位端に位置する第１の受光チャンネル１３４と、管本体１２０を貫通する第２の受光チャンネル１３６と、を含む。レンズキャビティ１３２、第１の受光チャンネル１３４、及び第２の受光チャンネル１３６は互いに連通している。レンズキャビティ１３２の数はレンズ２００の数と同じであり、各レンズキャビティ１３２にそれぞれ１つのレンズ２００が収容されている。このため、レンズキャビティ１３２は、レンズ２００のサイズに合うキャビティ構造を有している。具体的には、各レンズ２００は、対応するレンズキャビティ１３２の中において第１の受光チャンネル１３４まで延在している。また、各レンズ２００の光軸は、対応するレンズキャビティ１３２の延伸軸と同一直線上にあり、各レンズキャビティ１３２の延伸軸は、管１００の延伸軸に平行であるため、各レンズ２００は最大の可視範囲を有している。第１の伝達装置４１０は、第１の受光チャンネル１３４の中に位置し、画像センサアセンブリ３００は、レンズシーリングヘッド１１０の近位端に隣接し、且つ、第２の受光チャンネル１３６の中に固定されている。

【0035】

一実施例において、第１の伝達装置４１０は、主に、各レンズ２００をそれ自体の光軸まわりに同じ方向に回転するように駆動するように構成されている。第１の伝達装置４１０は、歯車伝達機構、ベルト伝達機構、チェーン伝達機構、リンク伝達機構、及びワイヤ伝達機構のいずれか１つを含んでよい。さらに、第１の伝達装置４１０が歯車伝達機構である場合、当該歯車伝達機構の噛み合いモードは、歯車間の内接噛合であってもよく歯車間の外接噛合であってもよいが、特定の実現モードには限定されない。伝達コネクター４２０は、伝達軸又は鋼線等であってよい。例えば、伝達軸の場合、剛性伝達軸又は伝達可撓軸であってよい。一方、鋼線の場合、回転ホイールを介して同軸のかさ歯車、タービンなどを駆動することによって、トルクの伝達を実現する。第２の伝達装置４３０は、特に限定されないが、図７に示されるように、外接噛合の歯車セットであってよく、即ち、当該歯車セットは、第１の歯車４３２と第２の歯車４３４とを含んでよい。第１の歯車４３２は、駆動モーターの出力軸に配置され、第２の歯車４３４は、伝達コネクター４２０の近位端に位置している。他の実施例において、第２の伝達装置４３０は、カップリング又はユニバーサルジョイントであってもよい。ユニバーサルジョイント又はカップリングにより駆動モーターの出力軸と伝達コネクター４２０との間の接続が実現されるため、駆動モーターによる各レンズ２００の回転運動制御を実現できる。

【0036】

一実施例において、画像センサアセンブリ３００は、少なくとも１つの固体撮像素子３１０と、プリント回路基板３２０と、を含む。固体撮像素子３１０は、プリント回路基板３２０に固定されている。固体撮像素子３１０の数は、レンズ２００の数と同じでも異なってもよい。例えば、全てのレンズ２００が１つの固体撮像素子３１０に対応する構成としてもよい。一実施例において、プリント回路基板３２０は、レンズシーリングヘッド１１０に対して固定的に配置され、即ち、固体撮像素子３１０もレンズシーリングヘッド１１０に対して固定的に配置されている。固体撮像素子３１０は、レンズ２００から伝送された画像を受信して電気信号に変換するように構成されている。固体撮像素子３１０の位置は必要に応じて設定できるが、光のレンズ２００の出射面から固体撮像素子３１０の感光面までの距離がレンズ２００の像距離に等しくなること、即ち、レンズ２００のイメージング面が固体撮像素子３１０の感光面に位置することを確保しなければならない。これにより、レンズ２００が人体組織によって反射された光を収束し、固体撮像素子３１０の感光面にイメージングさせることが確保される。一実施例において、固体撮像素子３１０は、本技術分野で一般的に使用される電荷結合素子（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ，ＣＣＤ）又は相補型金属酸化物半導体装置（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ，ＣＭＯＳ）であってもよい。撮影された物体の画像が固体撮像素子３１０によって電気信号に変換された後、当該電気信号がプリント回路基板３２０を介して、例えば画像ワークステーション９２０などの画像処理装置に出力され、画像処理（例えば、ノイズ除去、ホワイトバランス、シャープニングなど）の後、医療スタッフがモニターにおいて画像を観察することができるように、モニター９３０等の表示設備に伝送される。

【0037】

一実施例において、固体撮像素子３１０は、図２ｃに示されるように、プリント回路基板３２０に取り付けられており、且つ当該固体撮像素子３１０の感光面がレンズ２００の出射面に向くように配置されている。言い換えれば、固体撮像素子３１０及びプリント回路基板３２０は、レンズ２００の光軸方向に沿って配置されている。本実施例において、第１の伝達装置４１０は、歯車伝達機構である。具体的には、第１の伝達装置４１０は、駆動歯車４１２と、少なくとも２つのレンズ歯車４１４とを含む。駆動歯車４１２及びレンズ歯車４１４の回転軸は両方とも、図３に示されるように、前記レンズ２００の光軸に平行であり、好ましくは同一直線上にある。レンズ歯車４１４の数は、電子内視鏡におけるレンズ２００の数と対応している。各レンズ歯車４１４は、第１の受光チャンネル１３４の中に設けられている。各レンズ歯車４１４はそれぞれ、対応するレンズ２００外側に結合され、駆動歯車４１２と噛み合っている。駆動歯車４１２も、第１の受光チャンネル１３４の中に設けられ、伝達コネクター４２０に接続されている。このため、駆動装置５００は第２の伝達装置４３０を介して伝達コネクター４２０を駆動し、伝達コネクター４２０は駆動歯車４１２を介して、各レンズ歯車４１４を対応するレンズ２００の光軸まわりに同じ方向に回転するように駆動し、これにより、各レンズ２００はそれ自体の光軸まわりに同じ方向に回転する。さらに、駆動歯車４１２の中心は、各レンズ歯車４１４の中心を結ぶ線の垂直二等分線に位置し、即ち、駆動歯車４１２の中心から各レンズ歯車４１４の中心までの距離は同じである。

【0038】

一実施例において、プリント回路基板３２０には、第１の伝達装置４１０が挿通するための貫通孔３２２が設けられている。具体的には、第１の伝達装置４１０の駆動歯車４１２の回転軸は、当該貫通孔３２２に挿通し、第２の受光チャンネル１３６の中まで延在し、伝達コネクター４２０の遠位端に接続される。この場合、駆動装置５００は、第２の伝達装置４３０を介して伝達コネクター４２０を駆動する。伝達コネクター４２０は、駆動歯車４１２を回転させることで、各レンズ歯車４１４を駆動して各レンズ２００を回転させる。第１の伝達装置４１０は、プリント回路基板３２０における貫通孔３２２に挿通することによって、前記プリント回路基板３２０に対して回転可能であるため、レンズ２００の回転駆動を実現する際に、第１の伝達装置４１０の回転によってプリント回路基板３２０が回転することがなく、したがって、プリント回路基板３２０及びそれに固定された固体撮像素子３１０は、レンズ２００と同期して回転することなく、レンズシーリングヘッド１１０に対して固定される。これにより、二者の回転の相対的独立性を実現し、視野を広げるときに視野の方向を変えることはないので、医師の診断作業がより容易となる。

【0039】

一代替的実施例において、図４に示されるように、第１の伝達装置４１０の駆動歯車４１２とレンズ歯車４１４との間は内接噛合である。この場合、駆動歯車４１２の直径は、少なくともレンズ歯車４１４の直径の２倍よりも大きい。さらに、第１の伝達装置４１０は、他の構造であってもよい。当業者に理解されるように、本発明の第１の伝達装置４１０は、伝達コネクター４２０から伝送されてきたトルクを各レンズ２００の独立的な回転運動を駆動する駆動力に変換可能な装置であればよい。例えば、第１の伝達装置４１０については、ベルト伝達機構（図５を参照）、チェーン伝達機構、リンク伝達機構（図６を参照）又はワイヤ伝達機構等を採用してもよい。図４から図６の点線の矢印は、例示的に、第１の伝達装置４１０における各部品の運動方向間の関係を表しており、各部品の回転能力を制限するものではない。第１の伝達装置４１０の具体的な構造は、必要に応じて設定することができ、例えば、レンズ２００の数及び内視鏡の先端の構造、外径の制限などに応じて設定することができる。

【0040】

図９～図１２は、図２に示される実施例における、３６０°の時計回り回転中の０°、９０°、１８０°、および２７０°の４つの異なる姿勢での電子内視鏡の概略図である。これら図では、点線の矢印でレンズ２００の回転方向を示している。なお、点線の矢印は、説明の便宜のためだけのものであり、本発明を制限するものではない。ここで、ａはレンズ２００の状態の概略図であり、ｂはａ状態下の第１の伝達装置４１０の状態の概略図であり、ｃはａ状態下の電子内視鏡における受光チャンネル内の各部品の構造概略図である。本実施例において、レンズシーリングヘッド１１０に２つのレンズキャビティ１３２が設けられ、即ち、電子内視鏡は、２つのレンズ２００を含む。図９～図１２から分かるように、駆動歯車４１２は、反時計回りに回転して、２つのレンズ歯車４１４を駆動して時計回りに回転させることで、２つのレンズ２００を同時に同じ方向に回転させる。一方、プリント回路基板３２０及び固体撮像素子３１０は回転しない。これにより、視野方向を変えることなく視野を広げることができる。

【0041】

一実施例において、図１及び図２ａ～２ｃに示されるように、電子内視鏡は、各レンズキャビティ１３２の遠位端に設けられたレンズ保護カバー１４０をさらに含む。レンズ保護カバー１４０は、対応するレンズキャビティ１３２内のレンズ２００その他の部品を保護し、特に、レンズ２００の清潔を維持して、手術中においてレンズ２００が組織液などの汚染物によって汚染されるのを防ぐように構成されている。レンズ保護カバー１４０は、レンズ２００先端に固定的に配置され、ねじ又は係合等でレンズシーリングヘッド１１０に固定されるか、或いは、レンズシーリングヘッド１１０と一体に作製される。レンズ保護カバー１４０は、画像収集の支障とならないように、比較的高い透明度を有する材料からなってよい。

【0042】

他の代替的実施例において、図１３に示されるように、それぞれ独立に設けるレンズ保護カバー１４０の代わりに、一全体としたカバー１５０を採用してもよい。この場合、カバー１５０は、レンズシーリングヘッド１１０の先端に設けられ、レンズ２００等の部品を保護する。カバー１５０は、係合接続またはねじ接続でレンズシーリングヘッド１１０に固定されてよい。

【0043】

一実施例において、レンズシーリングヘッド１１０は、レンズキャビティ１３２同士の間において、貫通する光出力チャンネル１６０が設けられている。光出力チャンネル１６０は、図２ｂ及び図２ｃに示されるように、第２の受光チャンネル１３６と連通している。具体的には、光出力チャンネル１６０の数は、レンズキャビティ１３２の数と同じでも異なってもよい。例えば、本実施例において、光出力チャンネル１６０は３つあり、レンズキャビティ１３２は２つある。当該実施例において、電子内視鏡は、さらに、光ファイバ６００を含む。光ファイバ６００は、第２の受光チャンネル１３６から延在し、光出力チャンネル１６０を通ってレンズシーリングヘッド１１０の遠位端まで延在している。光ファイバ６００の近位端は、独立して設けられた照明設備に接続されて、照明設備によって発生した光を光出力チャンネル１６０に出力する。他の実施例において、電子内視鏡は、さらに、冷光源及び電源（図示せず）を含んでもよい。冷光源及び電源は、光出力チャンネルの中に設けられている。冷光源は、電源から電気エネルギーを提供されると、照明設備として光出力チャンネル１６０に光源を提供するように動作する。冷光源が直接光出力チャンネル１６０の中に設けられているため、第２の受光チャンネル１３６の中に光ファイバをさらに設ける必要がない。冷光源及び電源をレンズシーリングヘッド１１０内に設けることによって、電子内視鏡システムの体積を小さくすることが可能となる。

【0044】

図１４は、他の実施例における電子内視鏡の部分分解図であり、当該分解図には、主に、受光チャンネル内の関連部品が示されている。本実施例において、前述の実施例に記載の部品については、前述の実施例と同じ符号を使用し、特段説明のない部品は、前述の実施例と同様とする。

【0045】

本実施例において、画像センサアセンブリ３００における固体撮像素子３１０の感光面及びプリント回路基板３２０は、管１００の延伸軸方向に沿って配置され、即ち、レンズ２００の光軸方向に沿って配置される。これに対応して、電子内視鏡は、さらに、光変向部品３３０を含む。光変向部品３３０は、レンズ２００の出射光の伝播方向を固体撮像素子３１０の感光面に垂直な方向に変換するためのものである。具体的には、光変向部品３３０の数は、レンズ２００の数に対応する数とする。さらに、光変向部品３３０は、入射光を変向させるための変向プリズムであってよい。具体的には、変向プリズムは、三角プリズム又はペンタプリズム等であってよい。また、光変向部品３３０は、平面ミラーであってもよい。光変向部品３３０の出射面は、固体撮像素子３１０の感光面に位置している。さらに、光変向部品３３０の出射面は、固体撮像素子３１０の感光面と貼り合うことにより、所要空間を低減することができ、設備の小型化に寄与する。固体撮像素子３１０の他方の面は、プリント回路基板３２０に貼り合っている。プリント回路基板３２０の位置は、光がレンズ２００の出射面から光変向部品３３０を通って固体撮像素子３１０の感光面に着くまでの距離がレンズ２００の像距離に等しくなるように設定される必要がある。これにより、光がレンズ２００及び光変向部品３３０を通過した後に固体撮像素子３１０の感光面にイメージングされることが確実にできる。

【0046】

本実施例において、第１の伝達装置４１０は、同様に、歯車伝達機構、ベルト伝達機構、チェーン伝達機構、リンク伝達機構又はワイヤ伝達機構等のいずれか１つであってよい。例えば、第１の伝達装置４１０は、図１４及び図１５に示されるように、歯車伝達機構である。具体的には、第１の伝達装置４１０は、歯車取付座４１０ａと、駆動歯車４１０ｂと、従動歯車４１０ｃと、少なくとも２つのレンズ歯車４１０ｄと、を含む。各レンズ歯車４１０ｄは、それぞれ１つのレンズ２００の外側に結合されている。駆動歯車４１０ｂと従動歯車４１０ｃは両方とも歯車取付座４１０ａに回転可能に配置されている。駆動歯車４１０ｂは伝達コネクター４２０に接続されている。駆動歯車４１０ｂは従動歯車４１０ｃと外接噛合している。従動歯車４１０ｃは、各レンズ歯車４１０ｄと外接噛合しており、各レンズ歯車４１０ｄを同じ方向に回転するように駆動する。さらに、従動歯車４１０ｃの中心から各レンズ歯車４１０ｄそれぞれの中心までの距離は一致している。

【0047】

さらに、プリント回路基板３２０は、伝達コネクター４２０を収容するためのチャンネルを形成する中空の多角形構造となっている。このため、伝達コネクター４２０は、入力された駆動力を第１の伝達装置４１０を介して各レンズ２００に伝達し、従って、第１の伝達装置４１０を介して各レンズ２００をそれ自体の光軸まわりに同じ方向に回転するように駆動することができる。他の代替的実施例において、プリント回路基板３２０は、図１４に示されるように、少なくとも２つのサブプリント回路基板を含む。この場合、サブプリント回路基板、光変向部品３３０、及びレンズ２００それぞれの数は同じであって一対一対応している。各サブプリント回路基板は、管１００の軸方向に沿って対称に配置されている。本実施例において、プリント回路基板３２０は、２つのサブプリント回路基板を含む。２つのサブプリント回路基板は、管１００の延伸軸に対して間隔を置いて対称に配置されてチャンネルを形成する。当該チャンネルは、伝達コネクター４２０が挿通するように構成されている。伝達コネクター４２０は、当該チャンネルを挿通した後に駆動歯車４１０ｂに接続され、且つ、従動歯車４１０ｃ及びレンズ歯車４１０ｄを介して各レンズ２００を駆動することで、レンズ２００をレンズシーリングヘッド１１０等に対して同じ方向に同期して回転させる。これにより、視野方向を変えることなく視野を広げることが実現できる。

【0048】

図１６～図１９は、図１４に示される実施例における、３６０°の時計回り回転中の０°、９０°、１８０°、および２７０°の４つの異なる姿勢での電子内視鏡の概略図である。ここで、ａはレンズ２００の状態の概略図であり、ｂはａ状態下の第１の伝達装置４１０の状態の概略図であり、ｃはａ状態下の電子内視鏡における受光チャンネル内の各部品の構造概略図である。なお、図面における点線の矢印は、説明の便宜のためだけのものであり、本発明を制限するものではない。図面から分かるように、駆動歯車４１０ｂが従動歯車４１０ｃを時計回りに駆動すると、従動歯車４１０ｃは反時計回りに回転して、さらに２つのレンズ歯車４１０ｄを同時に時計回りに回転させることで、２つのレンズ２００を同期して時計回りに回転させるが、プリント回路基板３２０及び固体撮像素子３１０は回転しない。これにより、視野方向を変えることなく視野を広げることが実現できる。

【0049】

図２０に示されるように、本発明の一実施例は、電子内視鏡システムをさらに提供する。電子内視鏡システムは、電子内視鏡９１０と、画像ワークステーション９２０と、モニター９３０とを含む。電子内視鏡９１０については、前述した任意の実施例に記載の電子内視鏡が採用されてよい。画像ワークステーション９２０は、電子内視鏡９１０における画像センサアセンブリ３００と通信可能に接続されており、出力された画像情報を受信して処理する。具体的には、画像ワークステーションは、画像に対して、デコード、差分、シャープニング、エンハンスメント、シャドウ処理、及びホワイトバランスなどの一連のアルゴリズム処理を行うことができる。

【0050】

操作者の観察の便宜上、画像ワークステーション９２０によって処理された画像を受信して表示するために、モニター９３０が当該画像ワークステーション９２０に接続されている。さらに、モニター９３０と画像ワークステーション９２０とは、一つの端末に統合されてもよい。

【0051】

さらに、上記の電子内視鏡システムにおける照明装置９４０が電子内視鏡９１０とは独立して設けられるので、照明装置９４０を交換することが便利となり、電子内視鏡９１０の体積を減らすことができる。

【0052】

上述した実施例の各技術的特徴は任意に組み合わせることができる。記述の簡潔化のために、上述した実施例における各技術的特徴のあらゆる組合せについて説明していないが、これらの技術的特徴の組合せは矛盾しない限り、本明細書の記述範囲内であると考えられるべきである。

【0053】

上述した実施例は、本願のいくつかの実施形態を示したものにすぎず、その記述が具体的且つ詳細であるが、本願の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。なお、当業者にとって、本発明の趣旨から逸脱しないかぎり、若干の変形及び改良を行うことができ、これらもすべて本発明の保護範囲内に含まれる。従って、本発明の保護範囲は、特許請求の範囲に準ずるべきである。

【図1】

【図2a】

【図2b】

【図2c】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9a】

【図9b】

【図9c】

【図10a】

【図10b】

【図10c】

【図11a】

【図11b】

【図11c】

【図12a】

【図12b】

【図12c】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16a】

【図16b】

【図16c】

【図17a】

【図17b】

【図17c】

【図18a】

【図18b】

【図18c】

【図19a】

【図19b】

【図19c】

【図20】