内窥镜转让专利

申请号 : CN201480006159.2

文献号 : CN104955374B

文献日 :

基本信息:

PDF:

法律信息:

相似专利:

发明人 : 岸宏亮村田健

申请人 : 奥林巴斯株式会社

摘要 :

一种内窥镜包括:远端壳体,该远端壳体设置在内窥镜插入单元的远端处;观察窗,该观察窗设置在远端壳体处;摄像部,该摄像部设置在远端壳体内部并且被构造为通过观察窗对位于远端壳体外部的摄像对象进行成像;摄像部移动单元,该摄像部移动单元被构造为使摄像部相对于观察窗移动,并且改变摄像部的成像视野的范围;清洗单元,该清洗单元被构造为清洗观察窗的外表面;以及同步单元,该同步单元被构造为使经由摄像部移动单元进行的摄像部的成像视野的范围的改变操作与经由清洗单元进行的清洗操作同步。

权利要求 :

1.一种内窥镜,该内窥镜包括:

远端壳体,该远端壳体设置在内窥镜插入单元的远端处;

观察窗,该观察窗设置在所述远端壳体处,并且被构造为能够从所述远端壳体的内部观察所述远端壳体的外部;

摄像部,该摄像部设置在所述远端壳体内部,并且被构造为通过所述观察窗对位于所述远端壳体外部的成像对象进行成像;

摄像部移动单元,该摄像部移动单元被构造为使所述摄像部相对于所述观察窗移动,并且改变所述摄像部的成像视野范围;

清洗单元,该清洗单元被构造为清洗所述观察窗的外表面;以及同步单元,该同步单元被构造为使所述摄像部移动单元进行的所述摄像部的成像视野范围的改变操作与所述清洗单元进行的清洗操作同步。

2.根据权利要求1所述的内窥镜,所述内窥镜还包括:清洗位置改变单元,该清洗位置改变单元被构造为改变所述观察窗的要由所述清洗单元进行清洗的清洗位置,其中,所述同步单元使所述摄像部移动单元进行的所述摄像部的所述成像视野范围的改变操作与所述清洗位置改变单元进行的所述清洗位置的改变操作同步。

3.根据权利要求2所述的内窥镜,

其中,所述清洗位置改变单元通过经由充当所述同步单元的动力传递单元连接到所述摄像部移动单元,而与所述摄像部移动单元共用驱动力。

4.根据权利要求3所述的内窥镜,

其中,所述清洗位置改变单元经由所述动力传递单元连接到所述摄像部移动单元,使得所述清洗位置被改变为所述观察窗的、包括由所述摄像部移动单元移动后的所述摄像部的成像视野方向的位置。

5.根据权利要求3所述的内窥镜,

其中,所述清洗位置改变单元能够将所述观察窗的清洗位置改变为与由所述摄像部移动单元移动后的所述摄像部的成像视野方向不同的位置,并且所述清洗位置改变单元经由所述动力传递单元连接到所述摄像部移动单元。

6.根据权利要求2所述的内窥镜,

其中,所述清洗单元具有多个区域清洗单元,所述多个区域清洗单元被构造为清洗所述观察窗的外表面的多个区域,并且所述清洗位置改变单元通过从所述多个区域清洗单元选择至少一个区域清洗单元来改变所述清洗位置。

7.根据权利要求2所述的内窥镜,

其中,所述摄像部移动单元具有第一驱动单元,并且所述清洗位置改变单元具有第二驱动单元,并且所述同步单元是被构造为使所述第一驱动单元与所述第二驱动单元同步的控制单元。

8.根据权利要求1所述的内窥镜,

其中,所述清洗单元包括被构造为朝向所述观察窗的所述外表面喷射清洗流体的喷嘴。

9.根据权利要求8所述的内窥镜,

其中,所述同步单元是这样的控制单元,该控制单元被构造为执行来自所述喷嘴的所述流体的喷射控制,以便与经由所述摄像部移动单元进行的所述摄像部的所述成像视野的范围的改变操作同步。

10.根据权利要求2所述的内窥镜,

其中,所述清洗单元包括被构造为朝向所述观察窗的所述外表面喷射清洗流体的喷嘴,并且所述清洗位置改变单元通过移动所述喷嘴的方向来改变清洗位置。

11.根据权利要求2所述的内窥镜,

其中,所述清洗单元包括被构造为朝向所述观察窗的所述外表面喷射清洗流体的喷嘴,并且所述清洗位置改变单元具有反射板,该反射板被构造为朝向所述观察窗的所述外表面反射从所述喷嘴喷射的所述清洗流体,并且所述清洗位置改变单元通过移动所述反射板的方向来改变所述清洗流体的清洗位置。

说明书 :

内窥镜

技术领域

[0001] 本发明涉及内窥镜。
[0002] 要求2013年1月29日提交的美国临时专利申请No.61/757,791的优先权,此处以引证的方式并入上述申请的内容。

背景技术

[0003] 在现有技术中,已知一种包括摄像部的内窥镜,该摄像部设置在内窥镜的远端处,并且被构造为通过观察窗使外部摄像对象成像。例如,在专利文献1中,公开了一种随着使摄像部相对于观察窗移动而改变摄像部的视野范围的内窥镜。
[0004] 而且,在现有技术中,已知一种包括被构造为朝向观察窗喷射清洗流体或气体的喷嘴的内窥镜。另外,已知这样一种内窥镜:控制被构造为喷射清洗流体或气体的喷嘴朝向沉积物移动(例如,专利文献2)。
[0005] 引用列表
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1:日本未审查专利申请第2012-75778号第一次公报
[0008] 专利文献2:日本未审查专利申请第2008-220709号第一次公报

发明内容

[0009] 技术问题
[0010] 在现有技术的内窥镜中,因为使喷嘴朝向沉积物移动,所以甚至可以清洗与操作者想看的方向有关的地方(仅仅因为有污染物附着到该地方)。在这种情况下,可能重复无效清洗,由此增加清洗水的消耗并容易降低清洗效率。
[0011] 考虑到上述情况,本发明致力于提供一种能够清洗沿要由摄像部成像的方向的观察窗并且执行有效清洗的内窥镜。
[0012] 解决问题的方案
[0013] 根据本发明的第一方面的内窥镜包括远端壳体,该远端壳体设置在内窥镜插入单元的远端处;观察窗,该观察窗设置在所述远端壳体处并且被构造为能够从所述远端壳体的内部观察所述远端壳体的外部;摄像部,该摄像部设置在所述远端壳体内部并且被构造为通过所述观察窗对位于所述远端壳体外部的摄像对象进行成像;摄像部移动单元,该摄像部移动单元被构造为使所述摄像部相对于所述观察窗移动并且改变所述摄像部的成像视野的范围;清洗单元,该清洗单元被构造为清洗所述观察窗的外表面;以及同步单元,该同步单元被构造为使经由所述摄像部移动单元进行的所述摄像部的成像视野的范围的改变操作与经由所述清洗单元的清洗操作同步。
[0014] 根据本发明的第二方面,根据第一方面的内窥镜可以还包括清洗位置改变单元,该清洗位置改变单元被构造为改变所述观察窗的、要由所述清洗单元进行清洗的清洗位置。所述同步单元可以使经由所述摄像部移动单元进行性的改变所述摄像部的所述成像视野的范围的改变操作与经由所述清洗位置进行的改变单元改变所述清洗位置的改变操作同步。
[0015] 根据本发明的第三方面,在根据第二方面的内窥镜中,所述清洗位置改变单元可以通过经由充当所述同步单元的动力传递单元连接到所述摄像部移动单元,与所述摄像部移动单元共用驱动力。
[0016] 根据本发明的第四方面,在根据第三方面的内窥镜中,所述清洗位置改变单元可以经由所述动力传递单元连接到所述摄像部移动单元,使得所述清洗位置被改变为所述观察窗的、包括由所述摄像部移动单元移动的所述摄像部的成像视野方向位置。
[0017] 根据本发明的第五方面,在根据第三方面的内窥镜中,所述清洗位置改变单元可以能够将所述观察窗的清洗位置改变为与由所述摄像部移动单元移动的所述摄像部的成像视野方向不同的位置,并且所述清洗位置改变单元经由所述动力传递单元连接到所述摄像部移动单元。
[0018] 根据本发明的第六方面,在根据第二方面的内窥镜中,所述清洗单元可以具有多个区域清洗单元,所述多个区域清洗单元被构造为清洗所述观察窗的外表面的多个区域。所述清洗位置改变单元可以通过从所述多个区域清洗单元选择至少一个区域清洗单元来改变所述清洗位置。
[0019] 根据本发明的第七方面,在根据第二方面的内窥镜中,所述摄像部移动单元可以具有第一驱动单元并且所述清洗位置改变单元可以具有第二驱动单元。所述同步单元可以是被构造为使所述第一驱动单元与所述第二驱动单元同步的控制单元。
[0020] 根据本发明的第八方面,在根据第一方面的内窥镜中,所述清洗单元可以包括被构造为朝向所述观察窗的所述外表面喷射清洗流体的喷嘴。
[0021] 根据本发明的第九方面,在根据第八方面的内窥镜中,所述同步单元可以是这样的控制单元,该控制单元被构造为执行来自所述喷嘴的所述流体的喷射控制,以便与经由所述摄像部移动单元进行的所述摄像部的所述成像视野的范围的改变操作同步。
[0022] 根据本发明的第十方面,在根据第二方面的内窥镜中,所述清洗单元可以包括被构造为朝向所述观察窗的所述外表面喷射清洗流体的喷嘴,并且所述清洗位置改变单元可以通过移动所述喷嘴的方向改变清洗位置。
[0023] 根据本发明的第十一方面,在根据第八方面的内窥镜中,所述清洗单元可以包括被构造为朝向所述观察窗的所述外表面喷射清洗流体的喷嘴。所述清洗位置改变单元可以具有反射板,该反射板被构造为朝向所述观察窗的所述外表面反射从所述喷嘴喷射的所述清洗流体,并且所述清洗位置改变单元通过移动所述反射板的方向来改变使用所述清洗流体的清洗位置。
[0024] 本发明的有益效果
[0025] 根据内窥镜,可以在包括要由摄像部成像的方向的位置处清洗观察窗,并且可以有效执行清洗。根据内窥镜,因为不向观察窗的、在摄像部的成像视野的外部区域处不必清洗的部分喷射清洗水,所以可以有效执行清洗。

附图说明

[0026] 图1是示意性地示出根据本发明的第一实施方式的内窥镜的远端的构造的立体图。
[0027] 图2是示出根据本发明的第一实施方式的内窥镜中执行的清洗控制流程的流程图。
[0028] 图3是根据本发明的第一实施方式的内窥镜中执行的清洗操作的时序图。
[0029] 图4是示意性地示出根据本发明的第二实施方式的内窥镜的远端的构造的立体图。
[0030] 图5是根据本发明的第二实施方式的内窥镜的部分构造的平面图。
[0031] 图6是示出本发明的第二实施方式的内窥镜中执行的清洗控制流程的流程图。
[0032] 图7是根据本发明的第二实施方式的内窥镜中执行的清洗操作的时序图。
[0033] 图8是示出根据本发明的第三实施方式的内窥镜中包括的清洗单元和清洗位置改变单元的构造的平面图。
[0034] 图9示出根据本发明的第三实施方式的内窥镜中包括的清洗单元和清洗位置改变单元的构造的前表面图。
[0035] 图10是示意性地示出根据本发明的第四实施方式的内窥镜的远端的构造的立体图。
[0036] 图11是示意性地示出根据本发明的第五实施方式的内窥镜的远端的构造的立体图。
[0037] 图12是示出根据本发明的第五实施方式的内窥镜的驱动系统的构造的框图。
[0038] 图13是示出根据本发明的第五实施方式的内窥镜中执行的清洗控制流程的流程图。
[0039] 图14是根据本发明的第五实施方式的内窥镜中执行的清洗操作的时序图。
[0040] 图15是根据本发明的第五实施方式的内窥镜中执行的另一个清洗操作的时序图。
[0041] 图16是根据本发明的第五实施方式的内窥镜中执行的另一个清洗操作的时序图。
[0042] 图17是根据本发明的第五实施方式的内窥镜中执行的另一个清洗操作的时序图。
[0043] 图18是根据本发明的第五实施方式的内窥镜中执行的另一个清洗操作的时序图。
[0044] 图19是根据本发明的第五实施方式的内窥镜中执行的另一个清洗操作的时序图。

具体实施方式

[0045] (第一实施方式)
[0046] 下文中,将参照图1至图3描述根据本发明的第一实施方式的内窥镜。
[0047] 图1是示意性地示出根据第一实施方式的内窥镜1A的远端的构造的立体图。根据实施方式的内窥镜1A是医学内窥镜。如图1所示,内窥镜1A包括从其远端插入到身体中的插入单元2。由硬材料形成的远端壳体10设置在内窥镜1A的插入单元2的远端处。在该描述中,在内窥镜1A中,设置远端壳体10的一侧称为远端,并且设置操纵单元(未示出)的一侧(即,操作者将插入单元2插入到身体中时的前侧)称为近端。
[0048] 远端壳体10具有轴向被设置为插入单元2的纵轴方向的圆柱形。容纳空间16形成在远端壳体10的近端侧的内部。容纳空间16的远端侧被远端壁11闭合。远端壁11的远端面11a是与远端壳体10的轴向垂直的平面。观察窗12设置在远端壁11的远端面11a处。观察窗
12被构造为使得能够从远端壳体10的内部观察远端壳体10的外部。
[0049] 观察窗12是设置具有光学透明性的盖13的窗。在实施方式中,盖13具有椭圆外形的透明板形。盖13所嵌合到的椭圆开口部12a形成在观察窗12处。
[0050] 椭圆开口部12a是与远端壳体10的轴向垂直的横截面具有椭圆形的开口部。透明盖13嵌合到椭圆开口部12a中,使得其外表面和远端壳体10的远端面11a齐平。盖13被固定到开口部12a。形成椭圆开口部12a,使得椭圆的长直径方向沿着远端面11a的径向设置在与远端壁11的圆形远端面11a的中心相邻的位置处。
[0051] 固定到开口部12a的盖13闭合开口部12a,使得没有流体或固体物质从外部通过观察窗12插入到远端壳体10中。另外,盖13形成为使光穿过,使得摄像部20可以经由观察窗12观察外部的观察对象。
[0052] 空腔部15形成在观察窗12(远端壳体20)的内部。在空腔部15中,远端侧与椭圆开口部12连通,并且近端侧与容纳空间16连通。摄像部20容纳在空腔部15中。摄像部20通过观察窗12使远端壳体10外部的摄像对象成像。例如,摄像部20包括设置有成像元件的成像传感器、被构造为控制成像传感器的照相机控制单元、被构造为在成像传感器上收集光的光学系统等。
[0053] 摄像部20在空腔部15中附接到支撑构件21。因此,摄像部20在不与空腔部15的内壁接触的同时保持在空腔部15中。
[0054] 支撑构件21的近端侧设置在容纳空间16中。支撑构件21的近端侧在容纳空间16中连接到滑轮35。具体地,连接轴50和轴孔26形成在支撑构件21的近端侧处。连接轴50连接到滑轮35。键51插入到轴孔26中。连接轴50和键51嵌合到滑轮35的轴孔36和支撑构件21的轴孔26中。支撑构件21经由连接轴50和键51连接到滑轮35,使得支撑构件21、轴孔36、连接轴50和键51绕连接轴50一体旋转。
[0055] 支撑构件21的近端侧部、滑轮35和连接轴50容纳在远端壳体10的近端侧的容纳空间16中。然后,在容纳空间16中,连接轴50附接到远端壳体10,以便可相对于远端壳体10旋转。连接轴50的旋转轴的方向与远端壳体10的轴向垂直。连接轴50的旋转轴线的方向与构成观察窗12的椭圆开口部12a的椭圆的长直径方向(下文中,该方向称为“观察窗12的长直径方向”)垂直。另外,连接轴50的旋转轴线设置在穿过远端壳体10的圆形截面的中心的位置处。因此,附接到支撑构件21的摄像部20设置在沿观察窗12的长直径方向上的表面中,以绕连接轴50沿箭头A1和A2的方向摇摆。摄像部20的摇摆中心设置在远端壳体10的圆形截面的直径上。
[0056] 滑轮35具有其中形成轴孔36的圆形板形。连接轴50和键51插入到轴孔36中。清洗单元30的清洗管32(后面要描述)固定到滑轮35。操纵线60悬挂在滑轮35的外周面上。操纵线60从内窥镜1A的插入单元2的近端侧(操纵单元侧)朝向远端侧延伸,卷绕在滑轮35上至半转,然后从插入单元2的远端侧朝向近端侧返回。操纵线60由致动器101(后面要描述)操作,以沿箭头C1和C2的方向推拉。然后,随着沿箭头C1和C2的方向推拉操纵线,使滑轮35枢转。然后,当使滑轮35枢转时,固定到滑轮35的清洗管32与滑轮35一体枢转。
[0057] 另外,从操纵线60传递到滑轮35的力经由连接轴50和键51传递到支撑构件21。因此,支撑构件21和摄像部20与滑轮35一体枢转。
[0058] 在实施方式中,摄像部20和清洗单元30的清洗管32被构造为通过推拉操纵线60而一体枢转。即,在实施方式中,摄像部20和清洗单元30彼此联动地操作。
[0059] 被构造为推拉操纵线60的致动器101设置在插入单元2的近端侧处。致动器101的操作由设置在插入单元2的近端侧处的控制单元100控制。操作者可以经由旋钮或连杆而不是致动器101来推拉操纵线60。
[0060] 清洗单元30设置在远端壳体10处,并且具有喷嘴31和清洗管32。喷嘴31是导管构件,一端与清洗管32连通,并且另一端朝向盖13开口。喷嘴31是被构造为朝向观察窗12的外表面的一部分喷射清洗流体的喷嘴。诸如水等的液体或诸如二氧化碳等的气体可以用作清洗流体。在实施方式中,水用作清洗流体。下文中,将描述清洗水W用作清洗流体的情况。
[0061] 喷嘴31附接到清洗管32的远端。
[0062] 清洗管32是被构造为向喷嘴31供给清洗水W的管。例如,由诸如树脂、金属等的硬材料形成的管可以用作清洗管32。挠性供水软管37连接到清洗管32的近端。供水软管37连接到设置在插入单元2的近端侧处的供水部110。供水部110在控制单元110的控制下或经由操作者进行的按钮操纵等下向供水软管37供给清洗水W。
[0063] 清洗单元30的清洗管32容纳在清洗单元容纳室14中。清洗单元容纳室14形成在远端壳体10的远端壁11处。清洗单元容纳室14形成在与观察窗12附近。清洗单元容纳室14形成为具有椭圆截面,使得其长直径方向在从远端壁11的远端面11a看时沿着与观察窗12的长直径方向平行的方向。清洗单元容纳室14从远端壳体10的远端壁11的远端面11a到容纳空间16,与远端壳体10的轴向平行地穿过。
[0064] 清洗单元容纳室14的近端与容纳空间16连通。分隔壁33设置在清洗单元容纳室14与容纳空间16之间的边界部处。分隔壁33分隔远端壳体10的内部和外部。设置分隔壁33,以防止外部的流体或固体物质通过清洗单元容纳室14引入到容纳空间16中,并且使得清洗管32能够在清洗单元容纳室14中移动。例如,分隔壁33由软材料形成。清洗单元30的清洗管32被设置为穿过由软材料形成的分隔壁33。即,在实施方式中,因为分隔壁33在清洗管32与枢轴35一体枢转时弯曲,所以清洗管32在维持水密状态的同时枢转。
[0065] 清洗管32的远端从清洗单元容纳室14向外突出。因此,喷嘴31在清洗单元容纳室14外部沿着清洗管32的远端的移动轨迹转动。喷嘴31被设置为朝向与清洗单元容纳室14相邻的观察窗12的外表面喷射清洗水W。喷嘴31转动的操作范围被设置为向与摄像部20的至少成像视野交叠的盖13的区域喷射清洗水W。
[0066] 喷嘴31可以喷射清洗水W的区域被设置为这样的尺寸,其使得在喷嘴31在喷嘴31的操作范围内停止的状态下,喷嘴31可以向观察窗12的一部分喷射清洗水W。
[0067] 在实施方式中,清洗单元30的清洗管32使用固定工具34而固定到滑轮35。清洗管32和喷嘴31绕滑轮35的旋转中心枢转。因此,喷嘴31在沿着观察窗12的长直径方向的表面中沿箭头B1和B2的方向(参见图1)摇摆,使得喷嘴31可以向整个观察窗12喷射清洗水W。
[0068] 清洗管32的远端的位置具有相对于摄像部20的特定固定位置关系。即,清洗管32的远端指向摄像部20,使得喷嘴31可以向观察窗12喷射清洗水W,好似喷嘴31可以向摄像部20喷射清洗水W。因此,清洗管32的远端的喷嘴31被构造为指向观察窗12的外表面与摄像部
20的成像视野的中心对应的位置,使得清洗管32可以总是向摄像部20的成像视野中的位置喷射清洗水W。
[0069] 在实施方式中,随着使摄像部20枢转,通过观察窗12由摄像部20成像的成像视野的范围,通过使摄像部20沿观察窗12的长直径方向枢转而改变。即,被构造为改变成像视野的范围的摄像部移动单元M1包括滑轮35、操纵线60、连接轴50、键51、支撑构件21和致动器101。当操作者手动操纵操纵线60时,从滑轮35到被构造为输入手动操纵力的构件的部件被包括在摄像部移动单元M1中。
[0070] 当使滑轮35旋转时,清洗单元30沿观察窗12的长直径方向枢转,并且改变经由清洗单元30在观察窗12上的清洗位置。清洗位置改变单元N1改变正由清洗单元30清洗的清洗位置。即,清洗位置改变单元N1与包括滑轮35的摄像部移动单元M1一起使用。在这种情况下,清洗单元30和摄像部20这两者所固定到的滑轮35对应于被构造为使清洗单元30和摄像部20一体移动的同步单元R1。同步单元R1是这样的单元,其被构造为使用于改变摄像部移动单元M1的摄像部20的成像视野的范围的改变操作与经由清洗位置改变单元N1进行的清洗单元30的清洗位置的改变操作同步。
[0071] 在根据实施方式的内窥镜1A中,清洗单元30使用固定工具34直接固定到滑轮35。清洗单元30的喷嘴31的位置与摄像部20的成像视野范围的范围中心的位置沿滑轮35的旋转方向一致。因此,在内窥镜1A中,随着使滑轮35旋转,经由清洗单元30的观察窗12的清洗位置根据摄像部的移动而被改变为其中观察窗12包括摄像部20的成像视野的延伸方向的位置。即,根据摄像部20的移动改变经由清洗单元30的观察窗12的清洗位置,使得清洗单元
30清洗位于摄像部20的成像视野前面的观察窗20。
[0072] 在根据实施方式的内窥镜1A中,连接清洗单元30和摄像部20,以在使滑轮35旋转时沿同一方向不断枢转。因此,清洗单元30直接固定到滑轮35的固定工具34对应于动力传递单元T1。
[0073] 内窥镜1A包括控制单元100。控制单元100控制用于移动摄像部20和清洗单元30的致动器101。控制单元100还控制向清洗单元30的清洗管32运送清洗水W的、供水部110的供水操作。供水部110包括用于泵送清洗水W的泵、用于控制清洗水W的供给和停止的阀等。
[0074] 接着,将参照图1至图3描述在根据实施方式的内窥镜1A处设置的控制单元100的构造和内窥镜1A的操作。
[0075] 图2是示出内窥镜1A中执行的清洗控制流程的流程图。图3是内窥镜1A中执行的清洗操作的时序图。
[0076] 首先,内窥镜1A的操作者将内窥镜1A的插入单元2的远端侧插入到身体中。摄像部20设置在插入到身体中的插入单元2的远端的远端壳体10处。因此,摄像部20通过观察窗12使远端壳体10外部的摄像对象成像。所获得的图像(图像数据)经由插入到插入单元2中的信号线(未示出)而传送到内窥镜1A外部的图像控制单元(未示出),并且在显示装置(未示出)上显示为图像。
[0077] 操作者在观察显示装置上所显示的图像的同时,根据需要操纵设置在手边的操纵单元。例如,操作者向控制单元100输入改变摄像部20的成像视野的范围的命令信号。当改变摄像部20的成像视野的范围的命令信号输入到控制单元100时,控制单元100向致动器101输出驱动信号,以驱动致动器101。当驱动致动器101时,推拉操纵线60。当推拉操纵线60时,使滑轮35旋转。当使滑轮35旋转时,摄像部20和清洗单元30一体枢转。即,摄像部20和清洗单元30基于经由控制单元100的控制同时操作。
[0078] 当使摄像部20枢转时,改变摄像部20的成像视野的范围。当使清洗单元30枢转时,改变经由清洗单元30的清洗位置。控制单元100包括确定是否需要清洗的功能。例如,控制单元100包括确定观察窗12是否被污染或者观察窗12的污染位置是否在摄像部的成像视野方向的前面的功能。
[0079] 当需要清洗时,控制单元100向供水部110输出驱动信号,并且向清洗单元30泵送清洗水W。当向清洗单元30泵送清洗水W时,喷嘴31朝向观察窗12的外表面喷射清洗水W。因此,观察窗12上的污染物在喷射清洗水W的部分处被去除。
[0080] 接着,将参照图2的流程图来描述控制单元100自动控制清洗时的流程的示例。
[0081] 当操作者将内窥镜1A的插入单元2的远端侧插入到身体中并且观察身体的内部时,污染物粘附到内窥镜远端部的观察窗12,由此可能无法容易地执行经由摄像部20进行的成像。作为针对上述情况的措施,执行清洗控制的程序。
[0082] 当开始清洗控制的程序时,首先,在步骤S1中,执行观察窗12上的污染物的存在的检查操作。经由例如处理在显示装置上所显示的图像的已知方法来执行观察窗12上的污染物的存在的检查。
[0083] 步骤S1之后,执行步骤S2。步骤S2是使用因步骤S1中的检查操作而获得的信息来确定是否存在污染物的步骤。在步骤S2中,执行确定是否存在污染物。在步骤S2中,当确定不存在污染物时,流程返回到步骤S1,并且污染物的存在的检查操作继续。在步骤S2中,当确定存在污染物时,执行步骤S3。
[0084] 在步骤S3中,执行观察窗12的被污染地点的检查操作。还经由处理在显示装置上所显示的图像的已知方法来执行被污染地点的检查。
[0085] 在步骤S3之后,执行步骤S4。在步骤S4中,确定观察窗12上的被污染地点。在实施方式中,基于被分为两个区域(即,沿摄像部20的成像视野方向的前表面和沿摄像部20的成像视野方向的外部)(摄像部20的成像视野的中心未指向的一侧)的被污染地点而使处理分支。
[0086] 当被污染地点被确定为沿摄像部20的成像视野方向的前表面处的位置时,执行用于去除附着到沿成像装置20的成像视野方向的前表面的污染物的步骤S5。当被污染地点被确定为沿摄像部20的成像视野方向的前表面的外部方向的位置时,执行用于去除污染到沿成像视野方向的前表面的外部的污染物的步骤S6。
[0087] 当使摄像部20的成像视野方向偏离到一侧时,摄像部的成像视野方向称为摄像部20偏离到的一侧。在这种情况下,摄像部的成像视野方向的前表面的相反方向称为摄像部
20的成像视野方向偏离到的一侧的相反侧。
[0088] 在步骤S5中,执行向清洗单元30供给清洗水,并且执行观察窗12的清洗。此时,因为摄像部20的方向和清洗单元30的方向被设置为相同方向,所以在包括摄像部20的延长成像视野方向的位置处清洗观察窗12。在步骤S5中执行清洗之后,终止清洗处理,并且再次开始该方法。
[0089] 在步骤S6中,执行在使摄像部20和清洗单元30移动的同时供水并清洗整个窗的操作。这里,终止步骤S6,并且执行步骤S7。
[0090] 在步骤S7中,执行使摄像部20返回到其原始位置的操作。这里,立即终止清洗操作,并且再次开始该方法。
[0091] 接着,将使用图3的时序图来描述在改变摄像部20的成像视野方向的时间清洗观察窗12的情况。
[0092] 当操作者希望看见改变后的成像视野中的摄像对象时,可能执行改变摄像部20的成像视野方向的操作。因此,改变后的成像视野中的观察窗12可能处于已清洗状态。在实施方式中,当充当用于改变成像视野的命令的触发信号被输入到控制单元100中时,控制单元100控制摄像部20和清洗单元30彼此联动地枢转。此后,继续地,控制单元100控制喷嘴31,以喷射清洗水W。即,在实施方式中,摄像部20和清洗单元30的枢转操作与清洗水W的喷射操作同步。
[0093] 因此,当终止用于改变成像视野的摄像部20的移动时,还终止观察窗12的清洗,并且操作者可以在改变后的成像视野中执行适当处理。
[0094] 在图3所示的时序图中,在从发出触发信号到开始供水的时间中,可以包括确定是否存在污染物和确定是否需要供水的步骤。在这种情况下,每当改变成像视野时,不总执行清洗,而仅当改变成像视野并且在被改变的地点处污染物存在在观察窗12上时,执行清洗。
[0095] 在根据实施方式的内窥镜1A中,考虑到摄像部20的成像视野方向,执行清洗水W的喷射。即,在实施方式中,经由清洗单元30的清洗位置与摄像部20的移动联动改变,并且清洗单元30清洗包括摄像部20移动到的摄像部20的成像视野方向的位置中的、观察窗12的外表面。因此,根据实施方式的内窥镜1A尤其可以在包括要由摄像部20成像的方向的位置处清洗观察窗12,并且可以有效执行清洗。另外,根据实施方式的内窥镜1A不要求可以立即清洗整个观察窗12的大清洗单元。在根据实施方式的内窥镜1A中,因为清洗单元30不向观察窗在不必清洗的摄像部的成像视野外部的位置喷射清洗水W,所以可以减少浪费清洗水W,并且可以有效执行清洗。
[0096] 在第一实施方式中,控制单元100自动确定观察窗12的污染物的存在或被污染地点。然而,操作者可以在观察摄像部20的所拍图像的同时,确定污染物的存在或被污染地点。在这种情况下,操作者可以向控制单元100直接输入清洗命令。
[0097] (第二实施方式)
[0098] 接着,将描述本发明的第二实施方式。在下面描述的实施方式中,与上述第一实施方式相同的部件由相同的附图标记来指定,并且这里将省略其描述。
[0099] 图4是示意性地示出根据第二实施方式的内窥镜的远端的构造的立体图。图5是示出根据实施方式的内窥镜的一些部件的平面图。
[0100] 如图4和图5所示,在根据实施方式的内窥镜1B中,将清洗单元30的清洗管20附接到滑轮35的结构与根据第一实施方式的内窥镜1A的不同。在内窥镜1B中,代替图1中所示的固定工具34,清洗管32使用固定销40、具有长孔42的滑动构件41、以及枢转轴43连接到滑轮35。
[0101] 固定销40沿着滑轮35的旋转面固定到侧面。固定销40的中心轴线与滑轮35的旋转轴平行延伸。
[0102] 具有长孔42的滑动构件41附接到清洗管32的近端部。长孔42被形成为使得长孔42的长直径的方向指向清洗管32的中心轴向(纵向)。
[0103] 固定销40滑动地插入到滑动构件41的长孔42中,以与滑动构件41接合。
[0104] 枢轴43沿清洗管32的纵向设置在远端部与近端部之间的中间部处。清洗管32在清洗单元容纳室14中被枢轴43摇摆地保持。因此,清洗管32在与滑轮35的旋转轴平行的表面中围绕充当枢转中心的枢轴43枢转。
[0105] 即,在实施方式中,清洗管32被构造为根据滑轮35的枢转而沿着观察窗12的长直径方向围绕枢轴43枢转。具体地,因为清洗管32以秋千方式绕枢轴43摇摆,所以清洗管32的远端侧被构造为沿清洗管32的近端侧的相反方向摇摆。在实施方式中,从枢轴32到喷嘴31的长度被设置为等于从枢轴43到固定销40的长度。因此,在使滑轮35旋转时固定销40的位移量和喷嘴31的位移量彼此相同。
[0106] 例如,当滑轮35在沿着旋转面的一个方向(图4中箭头D1的方向)上绕旋转轴旋转,并且摄像部20沿与滑轮35相同的箭头A1的相同方向枢转时,固定销40推动滑动构件41。当滑动构件41被固定销40推动时,使用枢轴43作为支撑点使滑动构件41沿图4所示的箭头E1的方向枢转。当沿箭头E1的方向枢转滑动构件41时,清洗管32的远端侧沿与摄像部20相反的箭头B2的方向枢转。
[0107] 清洗位置改变单元N1可以改变经由清洗单元30的清洗位置。在实施方式中,随着使滑轮35旋转,使清洗单元30沿着观察窗12的长直径方向枢转,并且改变经由清洗单元30的、观察窗12的清洗位置。即,清洗位置改变单元N1与摄像部移动单元M1共用。滑轮35连接到清洗单元30和摄像部20这两者。在实施方式中,滑轮35对应于被构造为使清洗单元30与摄像部20同步的同步单元R1。
[0108] 在根据实施方式的内窥镜1B中,清洗单元30使用固定销40、滑动构件41和枢轴43连接到滑轮35。即,将清洗单元30连接到滑轮35的固定销40、滑动构件41和枢轴43对应于动力传递单元T2。动力传递单元T2可以将观察窗12的清洗位置改变为:包括与由摄像部移动单元M1移动的摄像部20的成像视野方向不同的方向的位置。
[0109] 接着,将参照图4至图7描述根据实施方式的内窥镜1B的作用。
[0110] 图6是内窥镜1B中执行的清洗控制流程的流程图。图7是内窥镜1B中执行的清洗操作的时序图。
[0111] 将参照图6的流程图描述控制单元100自动执行清洗控制的情况的流程。
[0112] 当开始清洗控制的程序时,步骤S1至步骤S3以与第一实施方式中相同的方式执行。
[0113] 在该实施方式中,代替第一实施方式中描述的步骤S4,执行处理内容不同的步骤S14。
[0114] 在步骤S14中,与第一实施方式中的步骤S4相同,确定被污染地点。然后,在步骤S14中,当确定被污染地点是沿经由摄像部20的成像方向的前表面的外部方向的位置时,执行步骤S5。另外,当在步骤S14中,被污染地点被确定为沿经由摄像部20的成像方向的前表面处的位置时,执行步骤S6。
[0115] 在步骤S5中,与第一实施方式相同,在维持不使摄像部20移动的状态的同时,执行向清洗单元30的供水,并且执行观察窗12的清洗。此时,因为清洗单元30设置在摄像部20的方向的不同方向处,所以去除设置在摄像部20的成像视野方向的不同侧处的污染物。
[0116] 在步骤S5中执行清洗之后,立即终止清洗处理,并且重新开始该方法。
[0117] 在步骤S6中,执行在使摄像部20和清洗单元30移动的同时供水并清洗整个窗的操作。该实施方式与根据上述第一实施方式的内窥镜1A的区别在于:摄像部20的移动方向与清洗单元30的移动方向相反。在该实施方式中,步骤S6是在使设置在成像视野方向的相反侧处的喷嘴31移动到沿步骤S14中的成像视野的方向的前表面的同时,喷射清洗水W的步骤。此时,立即使摄像部20从沿成像视野方向的前表面移动到相反方向。
[0118] 这里,终止步骤S6,并且执行步骤S7。
[0119] 在步骤S7中,执行使摄像部20返回到其原始位置的操作。这里,立即终止清洗处理,并且重新开始该方法。即,在该实施方式中,当清洗沿成像视野方向的前表面时,立即使摄像部20的成像视野移动到不同侧,并且使摄像部20的成像视野方向在完成清洗之后立即返回到其原始位置。
[0120] 接着,将参照图7的时序图描述在改变摄像部20的成像视野方向的时间清洗观察窗12的情况。
[0121] 与第一实施方式相同,因为当操作者希望观察改变后的成像视野中的摄像对象时,可能执行改变摄像部20的成像视野方向的操作。因此,改变后的成像视野中的观察窗12可以处于已清洁状态。在该实施方式中,当充当用于改变成像视野的命令的触发信号被输入到控制单元100时,控制单元100控制清洗单元30喷射清洗水W。此后,摄像部20和清洗单元30相互枢转。即,在该实施方式中,摄像部20和清洗单元30的枢转操作与清洗水W的喷射操作同步。
[0122] 因此,因为在用于改变成像视野方向的摄像部20的移动开始之前也终止清洗移动地点处的观察窗12,所以操作者可以在改变后的成像视野中立即开始适当处理。
[0123] (第三实施方式)
[0124] 接着,将描述本发明的第三实施方式。
[0125] 图8和图9是示出根据本发明的第三实施方式的内窥镜中所包括的清洗单元和清洗位置改变单元的构造的图。图8是平面图并且图9是前视图。
[0126] 在第一实施方式和第二实施方式中,已经描述了通过使清洗单元30的喷嘴31相对于观察窗12移动来执行经由清洗单元30的清洗位置的改变的情况。另一方面,在该实施方式中,将描述随着清洗单元的喷嘴处于固定状态并且从多个喷嘴选择喷嘴,来执行经由清洗单元的清洗位置的改变的情况。
[0127] 如图8和图9所示,该实施方式的清洗单元130具有被构造为清洗观察窗12的外表面的多个区域的多个喷嘴71、72和73。所述多个喷嘴71、72和73是对应于观察窗12的外表面的多个区域的区域清洗单元。喷嘴71、72和73沿观察窗12的长直径方向设置。
[0128] 沿排布喷嘴71、72和73的方向的第一端处所设置的喷嘴71被构造为:清洗与沿观察窗12的长直径方向的第一端相邻的区域。排布方向中间的喷嘴72被构造:为清洗沿观察窗12的长直径方向的中间区域。沿排布方向的第二端的喷嘴73被构造为:清洗与沿观察窗12的长直径方向的第二端相邻的区域。
[0129] 具有圆柱形的流路切换构件75被组装到喷嘴71、72和73的排布。流路切换构件75是被构造为:选择喷嘴71、72和73中的哪个向其供水的构件。经由具有与滑轮35的旋转轴线平行的旋转轴线的旋转轴74来旋转支撑流路切换构件75。
[0130] 经由旋转轴74中的通路76执行从供水软管37(参见图1)供水的切换流路77被设置在流路切换构件75中。切换流路77沿流路切换构件75的径向形成。切换流路77的第一端被堵塞物78闭合,并且第二端在流路切换构件75的外周处开口。
[0131] 管71a、72a和73a分别设置在喷头喷嘴71、72和73处。管71a、72a和73a相对于旋转的流路切换构件75的开口77a可滑动且密封连通。因此,流路切换构件75被构造为根据流路切换构件75的旋转而使切换流路77仅与喷嘴71、72和73中的一个连通。即,根据喷嘴71、72和73中的哪一个与切换流路77连通,来改变观察窗12的清洗位置。在实施方式中,流路切换构件75对应于清洗位置改变单元N3。
[0132] 流路切换构件75经由动力传递单元(未示出)连接到滑轮35(参见图1)。因为流路切换构件75的旋转轴线与滑轮35的旋转轴线平行,所以连接轴50(参见图1)可以直接用作旋转轴74。另外,单独的动力传递单元可以插入在滑轮35与流路切换构件75之间。因为流路切换构件75和滑轮35经由动力传递单元彼此连接,所以流路切换构件75被构造为与滑轮35联动旋转。因此,在实施方式中,动力传递单元对应于同步单元。
[0133] 在根据实施方式的内窥镜中,随着选择沿观察窗12的长直径方向排布的喷嘴71、72和73中的一个,来改变相对于观察窗12的清洗位置。因此,实现了设置被构造为切换相对于喷嘴71、72和73的流路的构件的紧凑结构。
[0134] 在根据实施方式的内窥镜中,因为喷嘴71、72和73被固定到远端壳体10,所以与上述实施方式所示的构造相比,更容易地且确保实现内窥镜的水密状态。
[0135] (第四实施方式)
[0136] 接着,将描述本发明的第四实施方式。
[0137] 图10是示意性地示出根据本发明的第四实施方式的内窥镜的远端的构造的立体图。
[0138] 在第一实施方式和第二实施方式中,已经描述了随着使清洗单元30的清洗管32和喷嘴31相对于观察窗12移动而执行改变清洗单元30的清洗位置的情况。另一方面,在根据该实施方式的内窥镜1C中,如图10所示,清洗单元30的清洗管32处于固定状态,并且可移动反射板81设置在面向清洗管32的远端开口32a的位置处。在内窥镜1C中,随着改变反射板81的方位,执行清洗单元30的清洗位置的改变。
[0139] 根据该实施方式的内窥镜1C的清洗单元30具有清洗管32和可移动反射板81。清洗管32被固定到远端壳体10。反射板81附接到清洗管32。在该实施方式中,与第一实施方式或第二实施方式不同,被构造为朝向观察窗12的外表面直接喷射清洗水的喷嘴31不设置在清洗管32的远端处。而是,清洗管32的远端开口32a指向反射板81。
[0140] 反射板81朝向观察窗12的外表面反射从清洗管32的远端开口32a喷射的清洗水W。被反射的清洗水被构造为喷射到观察窗12的外表面,以清洗观察窗12。
[0141] 被构造为改变反射板81的方向的杆状物80连接到反射板81。杆状物80经由移动方向转换单元85而连接到滑轮35。移动方向转换单元85是这样的单元,其被构造为将滑轮35的旋转转换成改变反射板81的方向的操作并向杆状物80传递操作。反射板81被构造为:使得从清洗管32的远端开口32a射出的清洗水W被喷射到观察窗12的位置可以通过经由移动方向转换单元85和杆状物80调节反射板81的方向来改变。
[0142] 在根据该实施方式的内窥镜1C中,被构造为改变清洗单元30的清洗位置的清洗位置改变单元N2由反射板81、杆状物80、和移动方向转换单元85等组成。同步单元R2和动力传递单元T3由移动方向转换单元85构成。
[0143] 在根据该实施方式的内窥镜1C中,展示出与第一实施方式和第二实施方式相同的效果。
[0144] 进一步地,根据实施方式的内窥镜1C,可以不移动清洗管32,并且可以由简单机构来改变清洗水的喷射方向。因此,在该实施方式中,可以使清洗位置改变单元N2的结构紧凑。
[0145] (第五实施方式)
[0146] 接着,将描述本发明的第五实施方式。
[0147] 图11是示意性地示出根据本发明的第五实施方式的内窥镜的远端的构造的立体图。图12是示出内窥镜的驱动系统的构造的框图。
[0148] 在第一实施方式和第二实施方式中,描述了摄像部移动单元M1和清洗位置改变单元N1共同用于相同的驱动系统中的构造。然而,可以单独构造摄像部移动单元M1和清洗位置改变单元N1的驱动系统。
[0149] 如图11和图12所示,在根据第五实施方式的内窥镜1D中,摄像部移动单元M1和清洗位置改变单元N1独立设置为单独的驱动系统。
[0150] 摄像部移动单元M1具有致动器(驱动单元)101、操纵线60和滑轮35。清洗位置改变单元N1包括被构造为移动清洗单元30的致动器(驱动单元)102、操纵线62和滑轮145。
[0151] 与摄像部移动单元M1的致动器101、操纵线60和滑轮35相同,清洗位置改变单元N1的致动器102、操纵线62和滑轮135被构造为通过推拉线而使滑轮旋转。即,在该实施方式中,通过沿箭头F1和F2的方向推拉操纵线62而使滑轮35旋转。
[0152] 清洗单元30的清洗管32通过使用固定工具34被固定到清洗位置改变单元N1的滑轮135。因此,清洗单元30被构造为通过旋转滑轮135而沿箭头B1和B2的方向枢转。
[0153] 控制单元100包括使摄像部移动单元M1的致动器101和清洗位置改变单元N1的致动器102移动以便彼此同步的功能。即,在该实施方式中,控制单元100对应于同步单元R3。
[0154] 接着,将参照图11至图14描述根据实施方式的内窥镜1D的作用。
[0155] 图13是示出内窥镜1D中执行的清洗控制流程的流程图。图14是内窥镜1D中执行的清洗操作的时序图。
[0156] 将参照图13的流程图描述控制单元100自动执行清洗控制的情况的流程。
[0157] 当开始清洗控制的程序时,与第一实施方式相同,在步骤S1中执行观察窗12的污染物的存在的检查操作,并且在步骤S2中确定污染物的存在。
[0158] 当存在污染物时,在步骤S2之后执行步骤S3。在步骤S3中,清洗单元30跟随摄像部20,以沿摄像部20的成像视野方向移动。可以执行清洗单元30的移动,以在摄像部20移动期间跟随摄像部20,或者可以在停止摄像部20的移动之后执行。
[0159] 在步骤S3之后,执行步骤S5。在步骤S5中,执行向清洗单元30的供水,并且清洗摄像部20的成像视野方向的位置处的观察窗12的外表面。
[0160] 在步骤S5中,在执行清洗之后,立即终止清洗处理,并且重新开始该方法。
[0161] 将使用图14的时序图来描述根据实施方式的清洗操作的时序。
[0162] 随着输入触发信号,控制单元100执行图13所示的流程图的控制。然后,当需要清洗时,控制单元100向摄像部移动单元M1的致动器101、清洗位置改变单元N1的致动器102和供水部110输出驱动信号。当操作致动器101时,使摄像部20枢转。根据摄像部20的旋转,当操作致动器102时,使清洗单元30枢转。另外,当操作供水部110时,向清洗单元30泵送清洗水,以执行清洗。
[0163] 虽然可以独立移动摄像部20和清洗单元30,但是控制摄像部20和清洗单元30以互相移动。在图14的时序图中,清洗单元30在使摄像部20移动之后移动。此后,执行供水。因此,根据实施方式的内窥镜1D,可以有效清洗被污染地点,而不改变摄像部20的成像视野。
[0164] 根据该实施方式的内窥镜1D可以在任意时刻独立移动摄像部20和清洗单元30。然而,互相控制摄像部20和清洗单元30的操作。因此,根据该实施方式的内窥镜1D可以各种组合摄像部20、清洗单元30和供水部110的操作。
[0165] 然而,将参照图15至图19描述可以由内窥镜1D执行的操作的示例。
[0166] 图15至图19是示出清洗观察窗12的操作的示例的时序图。
[0167] 图15的时序图示出了首先移动清洗单元30,并且在执行供水之后移动摄像部20的示例。根据操作示例,展示出可以借助去除了污染物的观察窗12的部分可以使此后移动的摄像部20成像的效果。
[0168] 在图16的时序图中,示出了在与摄像部20的往复运动和清洗单元30的往复运动相同的时序执行供水的情况的示例。在操作示例中,当污染了沿所观察成像视野方向的观察窗12时,摄像部20和清洗单元30立即一体移动以便供水,并且在清洗之后返回到它们的原始位置。
[0169] 图17的时序图示出了在移动摄像部20之后,使清洗单元30频繁重复往复运动,并且在之间连续执行供水的情况的示例。根据操作示例,展示出由频繁往复运动的清洗单元30清洗观察窗12的整个表面的效果。
[0170] 图18的时序图示出了重复“移动清洗单元30、供水和移动摄像部20的操作”的情况的示例。在操作示例中,通过在清洗摄像部20的移动前侧的同时稍稍移动清洗单元30,来执行观察窗12的清洗。
[0171] 图19的时序图示出了在摄像部20移动之前执行供水,并且不移动清洗单元30的情况的示例。在该操作示例中,供水(即,清洗操作)与摄像部20的移动操作联动执行。供水时序可以在摄像部20移动之后。另外,供水时序可以在摄像部20的移动中间。
[0172] 在图19所示的示例的情况下,控制单元100中控制供水部110的功能对应于这样的同步单元,其被构造为使成像视野范围相对于摄像部移动单元M1的摄像部20的改变操作与清洗单元30的清洗操作同步。
[0173] 在该实施方式中,虽然已经描述了清洗单元30由喷嘴31和清洗管32组成的示例,但是代替该示例,清洗单元可以由被构造为清洗观察窗12的外表面的擦净器组成。
[0174] 上述中,虽然已经描述了本发明的实施方式,但是本发明的技术范围不限于这些实施方式,而可以在不偏离本发明的精神的情况下进行这些实施方式的部件的组合、将各种修改添加于部件和部件的省略。本发明不限于以上描述,而仅由所附权利要求书的范围来限制。
[0175] 工业应用性
[0176] 根据该内窥镜,可以提供能够清洗沿要由摄像部成像的方向的观察窗的位置并有效执行清洗的内窥镜。
[0177] 附图标记列表
[0178] 1A、1B、1C、1D:内窥镜
[0179] 2:插入单元(内窥镜插入单元)
[0180] 10:远端壳体
[0181] 12:观察窗
[0182] 20:摄像部
[0183] M1:摄像部移动单元
[0184] 30:清洗单元
[0185] R1、R2、R3:同步单元
[0186] N1、N2、N3:清洗位置改变单元
[0187] 71、72、73:喷嘴(区域清洗单元)
[0188] 101:致动器(第一驱动单元)
[0189] 102:致动器(第二驱动单元)
[0190] 31:喷嘴
[0191] 100:控制单元
[0192] 81:反射板