| 【発明の名称】 |
立体視スコープ |
| 【発明者】 |
【氏名】阿部 一博
【氏名】遠山 修
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| 【要約】 |
【課題】バルーン型アクチュエータの容量の増大や特殊形状化を行うことなく、十分な輻輳角変化量を実現した立体視スコープを提供する。
【解決手段】２本のイメージガイド２，２を有する立体視スコープであって、輻輳角変更機構Ｆが、イメージガイド２，２の先端部２ａ，２ａを相互に連結する無端状帯体７と、バルーン型アクチュエータ８と、から成る。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ２本のイメージガイドを有する立体視スコープに於て、輻輳角変更機構が、上記２本のイメージガイドの先端部を相互に連結するように巻付けられた無端状帯体と、該無端状帯体の内部であって上記２本のイメージガイドの先端部間に配設されたバルーン型アクチュエータと、から構成され、軸心方向から見て該アクチュエータの膨張にて上記無端状帯体が上記２本のイメージガイドの軸心を結ぶ方向に直交する方向へ拡張変形して、該２本のイメージガイドの先端部を相互に接近させて輻輳角を増加させるようにしたことを特徴とする立体視スコープ。
【請求項２】 ２本のイメージガイドを有する立体視スコープに於て、輻輳角変更機構が、上記２本のイメージガイドの先端部を相互に連結する帯状部材と、該帯状部材に近接して配設されたバルーン型アクチュエータと、から構成され、アクチュエータの膨張にて上記帯状部材が凸状に拡張変形して、該２本のイメージガイドの先端部を相互に接近させて輻輳角を増加させるようにしたことを特徴とする立体視スコープ。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は２本のイメージガイドを有する立体視スコープに関する。
【０００２】
【従来の技術】配管内や血管内を観察する場合、一般には、１本のイメージガイドを有する一眼性のファイバスコープや、２本のイメージガイドを有する二眼性のファイバスコープ（立体視スコープ）を使用している。
【０００３】しかしながら、一眼性のファイバスコープでは、その画像は平面的であり、複雑な幾何学的環境を十分認識することができなかった。そこで、近年、立体的な観察を行うことができる二眼性のファイバスコープが多用されるようになった。
【０００４】本発明者の内の一人は、既に、特願平10− 82534号にて、バルーンを用いて輻輳角θを変化させる発明を提案した。即ち、図10に示すように、２本のイメージガイド31, 31の先端部に、この先端部を支持する前後一対の支持部材32, 33を付設し、さらに、バルーン34を、両支持部材32, 33及び２本のイメージガイド31, 31の間に、配設し、図10中の２点鎖線から実線の如く、バルーン34をエアーにて膨張させることにより、イメージガイド31, 31の先端部の視野方向（輻輳角θ）を増加させる構造のものであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図10に示したような構造では、バルーン34は直接イメージガイド31, 31に接触して、押圧し、輻輳角θを変化させるため、動作特性はバルーン34の形状に依存する部分が多かった。
【０００６】従って、輻輳角θの変化量を増大させるためには、バルーン34の大型化、（形状・構造の）特殊化が要求されるという問題があり、それに応じて、駆動エネルギー（エアー量等）も増加せねばならないという問題がある。このように、図10に示すような構成のものは、小型化や省エネルギー化が特に要望される用途・分野に於ては、改良の余地があることが、判明した。
【０００７】そこで、本発明では、バルーンの容量の増大や特殊形状化を行わず、従来と同等乃至それ以上の輻輳角変化量を実現することを目的とする。また、従来よりも小型のバルーンにて同一の輻輳角変化量を達成し、駆動に要するエネルギー投入量を減少すること（省エネルギー）を他の目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するため、本発明に係る立体視スコープは、２本のイメージガイドを有する立体視スコープに於て、輻輳角変更機構が、上記２本のイメージガイドの先端部を相互に連結するように巻付けられた無端状帯体と、該無端状帯体の内部であって上記２本のイメージガイドの先端部間に配設されたバルーン型アクチュエータと、から構成され、軸心方向から見て該アクチュエータの膨張にて上記無端状帯体が上記２本のイメージガイドの軸心を結ぶ方向に直交する方向へ拡張変形して、該２本のイメージガイドの先端部を相互に接近させて輻輳角を増加させるようにした。
【０００９】また、２本のイメージガイドを有する立体視スコープに於て、輻輳角変更機構が、上記２本のイメージガイドの先端部を相互に連結する帯状部材と、該帯状部材に近接して配設されたバルーン型アクチュエータと、から構成され、アクチュエータの膨張にて上記帯状部材が凸状に拡張変形して、該２本のイメージガイドの先端部を相互に接近させて輻輳角を増加させるようにした。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、実施の形態を示す図面に基づいて本発明を詳説する。
【００１１】図９に於て本発明に係る立体視スコープの全体の簡略構成を示し、２本のイメージガイド２，２を外被チューブ３に内装し、立体的に観察部位を観察できる。イメージガイド２，２の各基端部はテレビカメラ４，５に接続され、かつ、テレビカメラ４，５は立体視型モニター装置６に接続される。
【００１２】このようにして、２本のイメージガイド２，２により同一視野を観察し、その画像を夫々テレビカメラ４，５に導き、この画像をさらにモニター装置６のモニター画面６ａ上に合成する。
【００１３】なお、図示省略するが、ライトガイドを外被チューブ３内に挿入し、観察部位を照射して、イメージガイド２，２にて観察しても良い。また、イメージガイド２，２は直視形の場合を示し、その先端には対物レンズ（図示省略）が付設されている。
【００１４】ところで、図１〜図４に於て、第１の実施の形態を示す。外被チューブ３の先端部に対応するイメージガイド２，２の先端部２ａ，２ａを無端状帯体７にて巻付けて、相互に連結する。この無端状帯体７の内部であって、２本のイメージガイド２，２の先端部２ａ，２ａ間に平行に、バルーン型アクチュエータ８が配設される。
【００１５】本発明では、立体視スコープの先端部に輻輳角変更（視差可変）機構Ｆを具備し、その輻輳角変更（視差可変）機構Ｆが、上記無端状帯体７とアクチュエータ８とから、構成されており、しかも、（立体視スコープの先端部を）軸心方向から見て、アクチュエータ８の非膨張状態の図２と膨張状態の図４とを、比較対比すれば明らかなように、アクチュエータ８の膨張にて無端状帯体７の側壁部７ａ，７ａが、２本のイメージガイド２，２の軸心Ｌ2 ，Ｌ2 を結ぶ方向（Ｌｙ）に直交する方向Ｌｘへ拡張変形して、２本のイメージガイド２，２の先端部２ａ，２ａを相互に（上記Ｌｙ方向に）接近させて、輻輳角θを増加させる。逆に、アクチュエータ８が収縮すれば、図４から図２のように、無端状帯体７を介して、イメージガイド２，２自体の弾性復元力にて、復元する。
【００１６】上記無端状帯体７は、いわば駆動伝達体の機能をなし、バルーン型アクチュエータ８の膨張・収縮動作が、駆動伝達体としての無端状帯体７を介して、イメージガイド先端部２ａ，２ａに及ぼされて、輻輳角θが増減変化する。駆動伝達体としての無端状帯体７は、金属薄板や合成繊維布体等をもって構成し、伸縮量が小さい素材が望ましい。
【００１７】バルーン型アクチュエータ８は、シリコーンゴム、ラテックス等の伸縮性の材料、又は、ポリイミド、ＰＥＴ等の非伸縮性材料から成り、このバルーン型アクチュエータ８は、エアー導入機構９にてエアーが導入されて、図１（図２）から図３（図４）のように膨張する。このエアー導入機構９は、イメージガイド２，２と平行に配設されたエアー導入管10と、これにエアーを供給する（図外の）エアー供給源と切換弁とを、備える。
【００１８】ところで、図１と図２に於て、外被チューブ３の最先端面には透明キャップ11が固着されている。かつ、外被チューブ３のこの透明キャップ11から小さな寸法だけ基端側へ寄った位置に、支持部材12が外被チューブ３に内装されており、２本のイメージガイド２，２がこの支持部材12の孔部12ａ，12ａへ挿入して、図１と図２のように、イメージガイド先端部２ａが片持梁状に保持され、弾性的に弯曲真直変形可能である。
【００１９】図１〜図４の実施の形態を従来例の図10と比較すれば明らかなように、無端状帯体７を駆動伝達体として、アクチュエータ８とイメージガイド先端部２ａ，２ａとの間に、介在させた構造によって、アクチュエータ８の動作量（膨縮変化量）を従来よりも増幅しているといえる。従って、バルーン型アクチュエータ８を小型化可能となり、かつ、特殊な形状も不要となる。
【００２０】次に、図５〜図８は他の実施の形態を示す。この図５〜図８に於て、図１・図３に仮想線にて示した外被チューブ３，透明キャップ11等は、図示省略したが、同様に図５〜図８の場合にも、具備している。そして、支持部材12から先端側へ片持梁状に突設されたイメージガイド２，２の先端部２ａ，２ａを、軸心Ｌ2 方向の微小間隔Ａをもって平行にかつ軸心Ｌ2 と直交する平面上に配設された２枚の帯状部材13, 13にて、相互に連結している。
【００２１】具体的には、帯状部材13, 13は、後述のバルーン型アクチュエータ８の非膨張状態では、図５のように軽く接触する程度の微小間隔Ａをもって、平行に配設された帯片部14と、この帯片部14をイメージガイド２の先端部２ａに取着する連繋線部15, 15と、から成る。
【００２２】この２枚の帯状部材13, 13（の帯片部14, 14）の微小間隔Ａ内に、バルーン型アクチュエータ８が、２本のイメージガイド２，２と直交状に、配設される。即ち、図５〜図８に於て、上方から見たときに、アクチュエータ８の長手方向（軸心）が、イメージガイド２と、直交して見える。エアー導入管10は約90°弯曲している。
【００２３】このように、輻輳角変更（視差可変）機構Ｆは、上記２枚の帯状部材13, 13とアクチュエータ８とから、構成される。そして、非膨張状態の図５と、膨張状態の図７とを、比較対比すれば明らかなように、アクチュエータ８の膨張にて２枚の帯状部材13, 13の帯片部14, 14が、軸心Ｌ2 方向の相互に反対へ凸状に拡張変形して、２本のイメージガイド２，２の先端部２ａ，２ａを接近させて、輻輳角θを増加させる。
【００２４】逆に、アクチュエータ８が収縮変形してゆけば、帯状部材13, 13を介して、イメージガイド２，２自体の弾性復元力にて、図７の状態からしだいに輻輳角θが減少して、ついには図５の状態に復元する。
【００２５】この実施の形態に於ては、帯状部材13, 13がいわば駆動伝達体の機能をなし、アクチュエータ８の膨張・収縮動作が、駆動伝達体としての帯状部材13, 13を介して、イメージガイド先端部２ａ，２ａに及ぼされて、輻輳角θが増減変化する。
【００２６】帯片部14としては、金属薄板や合成繊維布体等をもって構成し、また、連繋線部15は金属線等をもって構成し、伸縮量が小さい素材が望ましい。バルーン型アクチュエータ８の材質は図１〜図４の場合と同様であり、エア導入機構９にてエアーが導入されて、膨張するのも、同様である。
【００２７】図５〜図８の実施の形態を従来例（図10）と比較すれば明らかなように、２枚の帯状部材13, 13を駆動体として、アクチュエータ８とイメージガイド先端部２ａ，２ａとの間に、介在させた構造によって、アクチュエータ８の動作量（膨縮変化量）を、従来よりも増幅しているといえる。従って、バルーン型アクチュエータ８を小型化可能となり、かつ、特殊な形状とする不要もなくなる利点がある。
【００２８】なお、図５〜図８に於て、２枚の帯状部材13, 13の内の一方───特に図５，図７の右側のもの───を比較的撓み難い材質や肉厚等として、他方（特に図５，図７の左側のもの）のみを、凸状に拡張変形するようにして、後者の帯状部材13のみにて、２本のイメージガイドの先端部を接近させて輻輳角θを増加させるように構成するも自由である。
【００２９】なお、バルーン型アクチュエータ８について補足説明すれば、このアクチュエータ８はバルーンの内圧と外圧との差を利用したものであって、一例を挙げると、バルーン内部に導入するエアー圧を加減する方式、あるいは、液体又は昇華性の固体を、バルーン内部に封入した上で、レーザー光等を照射し、加熱・気化させ、このときの容量増加によって膨張動作させ、その後、気体を冷却することで液化又は凝固させて、容量を減少させて、バルーンを収縮させる方式等がある。
【００３０】
【発明の効果】本発明は上述の構成によって次のような著大な効果を奏する。
【００３１】（請求項１又は請求項２によれば、）従来よりもバルーン型アクチュエータ８による輻輳角θの変化量を、増加できる。また、より小さなアクチュエータ８により、同一の輻輳角変化量を得ることができ、駆動に要するエネルギー投入量が少なくなって、省エネルギー効果も得られる。
【００３２】また、アクチュエータ８が小型化されて、熱容量小さいため、特に熱駆動を行った場合には、冷却時間が短縮されて、応答性が向上できる。そして、アクチュエータ８として特殊形状化させる必要がなくなり、バルーン型アクチュエータ８の製作が容易となる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３２６３
【氏名又は名称】三菱電線工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年１０月２５日（１９９９．１０．２５） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８０７４６
【弁理士】
【氏名又は名称】中谷 武嗣
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１２０４９４（Ｐ２００１−１２０４９４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年５月８日（２００１．５．８） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３０２７１０ |
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