内視鏡カメラおよび内視鏡装置
【課題】 さらなる小型化をすることのできる内視鏡カメラおよび内視鏡装置を提供する。
【解決手段】 内視鏡装置１の内視鏡カメラ５は、円筒状の硬性ケース６と、球状のカメラヘッド７と、ドーム状のカバー８を備えている。カメラヘッド７は、硬性ケース６の先端部から少なくとも一部が外出した状態で、硬性ケース６の先端部に設けられる。カメラヘッド７には、パンベルト１１の両方の端部が固定される。また、このカメラヘッド７には、チルトベルト１２の両方の端部が固定される。パンベルト１１とチルトベルト１２の厚さは、カメラヘッド７とカバー８との間の隙間９より小さい。パンベルト１１とチルトベルト１２により、カメラヘッド７は硬性ケース６内に保持され、また、パンベルト１１とチルトベルト１２の端部を引っ張ることにより、カメラヘッド７をパン方向やチルト方向に回転させることができる。
【解決手段】 内視鏡装置１の内視鏡カメラ５は、円筒状の硬性ケース６と、球状のカメラヘッド７と、ドーム状のカバー８を備えている。カメラヘッド７は、硬性ケース６の先端部から少なくとも一部が外出した状態で、硬性ケース６の先端部に設けられる。カメラヘッド７には、パンベルト１１の両方の端部が固定される。また、このカメラヘッド７には、チルトベルト１２の両方の端部が固定される。パンベルト１１とチルトベルト１２の厚さは、カメラヘッド７とカバー８との間の隙間９より小さい。パンベルト１１とチルトベルト１２により、カメラヘッド７は硬性ケース６内に保持され、また、パンベルト１１とチルトベルト１２の端部を引っ張ることにより、カメラヘッド７をパン方向やチルト方向に回転させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硬性ケースの先端部に球状のカメラヘッドを備えた内視鏡カメラ、および、その内視鏡カメラを備えた内視鏡装置に関するものである。
【０００２】
従来、医療分野や工業分野などの種々の分野で、硬性内視鏡カメラが用いられている（例えば、特許文献１および２参照）。このような内視鏡カメラには、使用用途や観察対象に応じて、内視鏡カメラの視野方向を変える機能が必要とされる。そのため、従来の内視鏡カメラには、使用用途や観察対象に応じて、撮像部の撮影方向（内視鏡カメラの視野方向）を変えるための機構が備えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−３２７９１６号公報
【特許文献２】特開２００９−１２５１８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の内視鏡カメラでは、撮像部の撮影方向を変えることができるようにするために、内視鏡カメラの先端部に、撮像部を保持するための保持機構（フレームなど）と撮像部を回転させるための回転機構（ワイヤなど）を別々に設ける必要があった。そのため、内視鏡カメラの先端部に、それらの保持機構や回転機構を設けるためのスペースをそれぞれ別々に確保する必要があり、その分、内視鏡カメラの小型化が困難であるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたもので、さらなる小型化を可能にすることのできる内視鏡カメラおよび内視鏡装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の内視鏡カメラは、円筒状の硬性ケースと、前記硬性ケースの先端部から少なくとも一部が外出した状態で、前記硬性ケースの先端部に設けられる球状のカメラヘッドと、前記硬性ケースの先端部に取り付けられ、前記カメラヘッドとの間に所定の隙間を介在させた状態で、前記カメラヘッドの外出した部分を覆うドーム状のカバーと、前記隙間より小さい厚さを有し、両方の端部が前記カメラヘッドに固定されており、前記カメラヘッドを第１の回転方向に回転させるのに用いられ、かつ、前記カメラヘッドを両側から挟んで保持する板状の第１の回転用ベルトと、前記硬性ケースの内部において前記カメラヘッドとは異なる位置に設けられ、前記第１の回転用ベルトの一方の端部を引っ張ることにより、前記カメラヘッドを前記第１の回転方向に回転させる第１の回転駆動部と、前記隙間より小さい厚さを有し、両方の端部が前記カメラヘッドに固定されており、前記カメラヘッドを前記第１の回転方向とは異なる第２の回転方向に回転させるのに用いられ、かつ、前記カメラヘッドを両側から挟んで保持する板状の第２の回転用ベルトと、前記硬性ケースの内部において前記カメラヘッドとは異なる位置に設けられ、前記第２の回転用ベルトの一方の端部を引っ張ることにより、前記カメラヘッドを前記第２の回転方向に回転させる第２の回転駆動部と、を備えた構成を有している。
【０００７】
この構成により、円筒状の硬性ケースの先端部で、球状のカメラヘッドが２つの板状の回転用ベルト（第１の回転用ベルトと第２の回転用ベルト）によって、それぞれ両側から挟まれるように保持される。このように、２つの板状の回転用ベルトを用いてカメラヘッドの位置を定めることができるので、硬性ケースの先端部においてカメラヘッドの周囲にカメラヘッドの位置を定めるための他の機構を設ける必要がない。また、カメラヘッドを第１の回転方向に回転させるときには、第１の回転用ベルトを介してカメラヘッドに第１の回転駆動部からの回転駆動力（ベルトを引っ張る力）が伝達される。また、カメラヘッドを第２の回転方向に回転させるときには、第２の回転用ベルトを介してカメラヘッドに第２の回転駆動部からの回転駆動力（ベルトを引っ張る力）が伝達される。このようにして、カメラヘッドを２つの回転方向（第１の回転方向と第２の回転方向）に回転させることができる。そして、これらの第１の回転駆動部および第２の回転駆動部は、硬性ケースの内部においてカメラヘッドとは異なる位置にそれぞれ配置されている。したがって、硬性ケースの先端部においてカメラヘッドの周囲にカメラヘッドを回転させるための他の機構を設ける必要がない。すなわち、本発明によれば、板状の回転用ベルトによって、カメラヘッドを保持する機能とカメラヘッドを回転させる機能の両方を実現することができるので、内視鏡カメラの小型化（従来のように保持機構と回転機構を別々に設けた場合には困難であった小型化）が可能になる。そして、本発明では、２つの板状の回転用ベルトを用いているので、カメラヘッドをしっかりと保持することができ、カメラヘッドを２つの回転方向に回転させることができる。
【０００８】
また、本発明の内視鏡カメラは、前記カメラヘッドが前記第１の回転方向に回転した状態で、前記カメラヘッドをさらに前記第２の回転方向に回転させる場合に、前記第２の回転駆動部から前記第２の回転用ベルトに力が伝達される方向と、前記第２の回転用ベルトの端部から前記カメラヘッドに力が伝達される方向との間に生じるねじれの影響を低減するねじれ解消部を備えた構成を有している。
【０００９】
この構成により、カメラヘッドが第１の回転方向に回転した状態で、カメラヘッドをさらに第２の回転方向に回転させるときに生じるねじれ（第２の回転駆動部から第２の回転用ベルトに力が伝達される方向と、第２の回転用ベルトの端部からカメラヘッドに力が伝達される方向との間に生じるねじれ）の影響を低減することができる。ねじれが生じていると、第２の回転駆動部から第２の回転用ベルトに力が伝達される方向と、第２の回転用ベルトの端部からカメラヘッドに力が伝達される方向とが異なるため、第２の回転駆動部の回転駆動力を第２の回転用ベルトを介してカメラヘッドにうまく伝達することができない。すなわち、第２の回転駆動部が第２の回転用ベルトに回転駆動力を伝達すると、ねじれの影響により、カメラヘッドに力が伝達されるべき方向とずれた方向に回転駆動力が伝達されてしまう。本発明によれば、ねじれの影響が低減されるので、第２の回転駆動部の回転駆動力を第２の回転用ベルトを介してカメラヘッドにうまく伝達することができる。
【００１０】
また、本発明の内視鏡カメラでは、前記ねじれ解消部は、前記第１の回転方向の回転軸と前記第２の回転方向の回転軸とに垂直な回転軸を中心にして、前記第１の回転方向への回転角と前記第２の回転方向への回転角とに応じた角度で、前記第２の回転駆動部を回転させる第３の回転駆動部を備えた構成を有している。
【００１１】
この構成により、第２の回転駆動部が、第１の回転方向の回転軸と第２の回転方向の回転軸とに垂直な回転軸を中心にして、第１の回転方向への回転角と第２の回転方向への回転角とに応じた角度で回転される。このように第２の回転駆動部を回転させた状態で、第２の回転駆動部が第２の回転用ベルトに回転駆動力を伝達すると、カメラヘッドに力が伝達されるべき方向に回転駆動力が伝達されやすくなる。このようにして、ねじれの影響が低減され、第２の回転駆動部の回転駆動力を第２の回転用ベルトを介してカメラヘッドにうまく伝達することができる。
【００１２】
また、本発明の内視鏡カメラでは、前記ねじれ解消部は、前記第１の回転方向の回転軸と前記第２の回転方向の回転軸とに垂直な回転軸上において、前記第２の回転駆動部と前記カメラヘッドとの間の位置で、前記第２の回転用ベルトを束ねるベルト束ね部を備えた構成を有している。
【００１３】
この構成により、第２の回転用ベルトが、第１の回転方向の回転軸と第２の回転方向の回転軸とに垂直な回転軸上において、第２の回転駆動部とカメラヘッドとの間の位置で、束ねられる。このように第２の回転用ベルトを束ねた状態で、第２の回転駆動部が第２の回転用ベルトに回転駆動力を伝達すると、カメラヘッドに力が伝達されるべき方向に回転駆動力が伝達されやすくなる。このようにして、ねじれの影響が低減され、第２の回転駆動部の回転駆動力を第２の回転用ベルトを介してカメラヘッドにうまく伝達することができる。
【００１４】
また、本発明の内視鏡カメラでは、前記第１の回転方向が、前記カメラヘッドのパン軸を中心とした回転方向であるパン方向であり、前記第２の回転方向が、前記カメラヘッドのチルト軸を中心とした回転方向であるチルト方向である構成を有している。
【００１５】
この構成により、パン方向とチルト方向という２つの回転方向にカメラヘッドを回転させることができるようになる。
【００１６】
本発明の内視鏡装置は、上記の内視鏡カメラと、前記内視鏡カメラから得られる映像信号に所定の信号処理を施す信号処理部と、を備えた構成を有している。
【００１７】
この内視鏡装置によっても、上記と同様に、板状の回転用ベルトによって、カメラヘッドを保持する機能とカメラヘッドを回転させる機能の両方を実現することができるので、内視鏡カメラの小型化が可能になる。さらに、本発明では、２つの板状の回転用ベルトを用いているので、カメラヘッドをしっかりと保持することができ、カメラヘッドを２つの回転方向に回転させることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、板状の回転用ベルトによってカメラヘッドの保持と回転の両方を実現することにより、内視鏡カメラのさらなる小型化が可能になるという効果を有する内視鏡カメラおよび内視鏡装置を提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施の形態における内視鏡カメラの主要部の拡大図
【図２】本発明の第１の実施の形態における内視鏡装置のブロック図
【図３】本発明の第１の実施の形態における内視鏡カメラの主要な構成の説明図
【図４】内視鏡カメラをパン方向に回転した状態でさらにチルト方向に回転させるときに生じるねじれの説明図
【図５】本発明の第２の実施の形態における内視鏡カメラの主要部の説明図
【図６】本発明の第２の実施の形態における内視鏡カメラの主要部の側面図
【図７】本発明の第２の実施の形態の変形例における内視鏡カメラの主要部の側面図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態の内視鏡装置について、図面を用いて説明する。本実施の形態では、腹腔内を観察するための腹腔鏡等として用いられる内視鏡装置の場合を例示する。
【００２１】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態の内視鏡装置の構成を、図１〜図４を参照して説明する。ここでは、まず、図２を参照して、内視鏡装置の全体の構成について説明する。図２に示すように、内視鏡装置１は、信号処理部２や光源部３などが内蔵されている本体部４と、本体部４に着脱自在に取り付けられる内視鏡カメラ５で構成されている。信号処理部２は、内視鏡カメラ５から得られた映像入力信号に所定の信号処理を施して、モニタ（図示せず）などに出力される映像出力信号を生成する機能を備えている。光源部３は、光ファイバ（図示せず）などを用いて内視鏡カメラ５に照明光を送る機能を備えている。
【００２２】
つぎに、図１と図３を参照して、内視鏡カメラ５の構成について説明する。図１に示すように、内視鏡カメラ５は、円筒状の硬性ケース６を備えており、硬性ケース６の先端部には、球状のカメラヘッド７が備えられている。この例では、カメラヘッド７の一部（ほぼ半分）は、硬性ケース６の先端部から外出しており、カメラヘッド７の残部（残りの半分）が、硬性ケース６の内部に収納されている。そして、硬性ケース６の先端部には、カメラヘッド７の外出した部分を覆う半球ドーム状のカバー８が備えられている。このカバー８は、透明な光学ガラスや光学プラスチックで構成されている。なお、カメラヘッド７とカバー８との間には、所定の隙間９が設けられている。なお、図１では、説明の便宜のため、カバー８の１／４球のみが図示されているが、実際には、カバー８の形状は、１／２球（半球）形状である。
【００２３】
図３に示すように、カメラヘッド７には、レンズ１０が備えられている。また、カメラヘッド７の球面上において、レンズ１０の光軸から９０度ずれた左右一対の極の位置には、パンベルト１１の両方の端部がそれぞれ固定されている。また、このカメラヘッド７の球面上において、レンズ１０の光軸から９０度ずれた上下一対の極の位置には、チルトベルト１２の両端がそれぞれ固定されている。この場合、パンベルト１１やチルトベルト１２の厚さは、カメラヘッド７とカバー８との間の隙間９より小さい。また、パンベルト１１やチルトベルト１２は、固定用のボルト１３を用いてカメラヘッド７に固定されている。
【００２４】
パンベルト１１には、パンモータ１４の回転駆動力がパン用プーリ１５を介して伝達される。パンモータ１４の回転駆動力によって、パンベルト１１の一方の端部が引っ張られるとともに、パンベルト１１の他方の端部が押し出されると、カメラヘッド７がパン軸を中心にしてパン方向に回転する（図４参照）。この場合、カメラヘッド７は、チルトベルト１２の両方の端部によって上下両側から挟むように保持されている。このチルトベルト１２の両方の端部は、カメラヘッド７がパン方向に回転するときの回転軸（パン軸）上に位置している。したがって、カメラヘッド７がパン方向に回転するときには、チルトベルト１２の両方の端部を軸として回転するともいえる。なお、ここでは、内視鏡カメラ５で撮影された画像をモニタに表示したときのモニタ上の左右方向が「パン方向」に相当する。
【００２５】
また、チルトベルト１２には、チルトモータ１６の回転駆動力がチルト用プーリ１７を介して伝達される。チルトモータ１６の回転駆動力によって、チルトベルト１２の一方の端部が引っ張られるとともに、チルトベルト１２の他方の端部が押し出されると、カメラヘッド７がチルト軸を中心にしてチルト方向に回転する。この場合、カメラヘッド７は、パンベルト１１の両方の端部によって左右両側から挟むように保持されている。このパンベルト１１の両方の端部は、カメラヘッド７がチルト方向に回転するときの回転軸（チルト軸）上に位置している。したがって、カメラヘッド７がチルト方向に回転するときには、パンベルト１１の両方の端部を軸として回転するともいえる。なお、ここでは、内視鏡カメラ５で撮影された画像をモニタに表示したときのモニタ上の上下方向が「チルト方向」に相当する。
【００２６】
なお、本実施の形態では、パンモータ１４やパン用プーリ１５が、硬性ケース６の内部においてカメラヘッド７と異なる位置（硬性ケース６内の後方の位置）に設けられている。このことは、カメラヘッド７のパン方向の回転駆動力を発生させる回転軸（パンモータ１４の回転軸、または、パン用プーリ１５の回転軸）が、カメラヘッド７の回転軸（パン軸）と異なる位置に配置されている、ともいえる。同様に、チルトモータ１６やチルト用プーリ１７は、硬性ケース６の内部においてカメラヘッド７と異なる位置（硬性ケース６内の後方の位置）に設けられている。このことは、カメラヘッド７のチルト方向の回転駆動力を発生させる回転軸（チルトモータ１６の回転軸、または、チルト用プーリ１７の回転軸）が、カメラヘッド７の回転軸（チルト軸）と異なる位置に配置されている、ともいえる。
【００２７】
そして、本実施の形態の内視鏡カメラ５は、カメラヘッド７がパン方向に回転した状態で、カメラヘッド７をさらにチルト方向へ回転させるときに生じる「ねじれ」の影響を低減するねじれ解消モータ１８を備えている。ここで、図４を参照しながら、この「ねじれ」について説明する。図４（ａ）および（ｂ）は、いずれもカメラヘッド７を正面（円筒状の硬性ケース６の正面、図２における左側）からみた図である。
【００２８】
図４（ａ）に示すように、カメラヘッド７がパン方向に回転していない状態で、カメラヘッド７をさらにチルト方向へ回転させるときには、チルトモータ１６からの力がチルトベルト１２に伝達される方向と、チルトベルト１２の端部からカメラヘッド７に力が伝達される方向とは、同一の平面上（カメラヘッド７の中心を通りかつチルト軸に垂直な平面上）にあり、互いに「ねじれ」の位置関係にはない。これに対して、図４（ｂ）に示すように、カメラヘッド７がパン方向に回転している状態で、カメラヘッド７をさらにチルト方向へ回転させるときには、チルトモータ１６からの力がチルトベルト１２に伝達される方向と、チルトベルト１２の端部からカメラヘッド７に力が伝達される方向とが、「互いに平行でなく、かつ、交わっていない」、つまり、「互いに同一の平面上にない」、いわゆる「ねじれ」の位置関係にあることになる。
【００２９】
この「ねじれ」を解消するように、ねじれ解消モータ１８は、パン軸とチルト軸に垂直な回転軸（円筒状の硬性ケース６の中心軸）を中心にして、チルトモータ１６とチルト用プーリ１７が固定されたチルト用フレーム１９を回転させる。ねじれ解消モータ１８がチルト用フレーム１９を回転させる角度Θは、カメラヘッド７がパン方向に回転された角度（パン角θｐ）と、カメラヘッド７がチルト方向に回転された角度（チルト角θｔ）に基づいて求めることができる。この角度Θは、所定の計算式（Θ＝ｆ（θｐ，θｔ））を用いて算出してもよく、また、事前に求めたテーブル（θｐとθｔの値に対するΘの値の関係）を用いて決定してもよい。
【００３０】
このような第１の実施の形態の内視鏡カメラ５によれば、板状のパンベルト１１とチルトベルト１２によってカメラヘッド７の保持と回転の両方を実現することにより、内視鏡カメラ５のさらなる小型化が可能になる。
【００３１】
本実施の形態では、円筒状の硬性ケース６の先端部で、球状のカメラヘッド７が板状のパンベルト１１とチルトベルト１２によって、それぞれ両側から挟まれるように保持される。このように、板状のパンベルト１１とチルトベルト１２を用いてカメラヘッド７の位置を定めることができるので、硬性ケース６の先端部においてカメラヘッド７の周囲にカメラヘッド７の位置を定めるための他の機構を設ける必要がない。また、カメラヘッド７をパン方向に回転させるときには、パンベルト１１を介してカメラヘッド７にパンモータ１４からの回転駆動力（パンベルト１１を引っ張る力および押し出す力）が伝達される。また、カメラヘッド７をチルト方向に回転させるときには、チルトベルト１２を介してカメラヘッド７にチルトモータ１６からの回転駆動力（チルトベルト１２を引っ張る力および押し出す力）が伝達される。このようにして、カメラヘッド７を２つの回転方向（パン方向とチルト方向）に回転させることができる。そして、これらのパンモータ１４とチルトモータ１６は、硬性ケース６の内部においてカメラヘッド７とは異なる位置にそれぞれ配置されている。したがって、硬性ケース６の先端部においてカメラヘッド７の周囲にカメラヘッド７を回転させるための他の機構を設ける必要がない。
【００３２】
すなわち、本実施の形態によれば、板状のパンベルト１１とチルトベルト１２によって、カメラヘッド７を保持する機能とカメラヘッド７を回転させる機能の両方を実現することができるので、内視鏡カメラ５の小型化（従来のように保持機構と回転機構を別々に設けた場合には困難であった小型化）が可能になる。さらに、この場合、２つの板状のベルト（パンベルト１１とチルトベルト１２）を用いているので、カメラヘッド７をしっかりと保持することができ、カメラヘッド７を２つの回転方向（パン方向とチルト方向）に回転させることができる。
【００３３】
また、本実施の形態では、カメラヘッド７がパン方向に回転した状態で、カメラヘッド７をさらにチルト方向に回転させるときに生じるねじれ（チルトモータ１６からの力がチルトベルト１２に伝達される方向と、チルトベルト１２の端部からカメラヘッド７に力が伝達される方向との間に生じるねじれ）の影響を低減することができる。ねじれが生じていると、チルトモータ１６からの力がチルトベルト１２に伝達される方向と、チルトベルト１２の端部からカメラヘッド７に力が伝達される方向とが異なるため、チルトモータ１６の回転駆動力をチルトベルト１２を介してカメラヘッド７にうまく伝達することができない。すなわち、チルトモータ１６がチルトベルト１２に回転駆動力を伝達すると、ねじれの影響によって、カメラヘッド７に力が伝達されるべき方向とずれた方向に、その回転駆動力が伝達されてしまうことになる。本実施の形態によれば、ねじれの影響が低減されるので、チルトモータ１６の回転駆動力をチルトベルト１２を介してカメラヘッド７にうまく伝達することができる。
【００３４】
また、本実施の形態では、カメラヘッド７がパン方向に回転した状態で、カメラヘッド７をさらにチルト方向に回転させるときに、チルトモータ１６が、パン軸とチルト軸とに垂直な回転軸を中心にして、パン角とチルト角とに応じた角度で回転される。このようにチルトモータ１６を回転させた状態で、チルトモータ１６の回転駆動力がチルトベルト１２に伝達されると、ねじれの影響が低減され、カメラヘッド７に力が伝達されるべき方向にその回転駆動力が伝達されやすくなる。本実施の形態では、このようにして、ねじれの影響が低減され、チルトモータ１６の回転駆動力をチルトベルト１２を介してカメラヘッド７にうまく伝達することができる。
【００３５】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態の内視鏡カメラ５について説明する。ここでは、第２の実施の形態の内視鏡カメラ５が、第１の実施の形態と相違する点を中心に説明する。ここで特に言及しない限り、本実施の形態の構成および動作は、第１の実施の形態と同様である。
【００３６】
図５および図６には、本実施の形態の内視鏡カメラ５の主要部が示されている。なお、ここでは、説明の便宜のため、カメラヘッド７をチルト方向に回転させるための構成のみが図示されており、他の構成については図示が省略されている。
【００３７】
図５および図６に示すように、本実施の形態では、カメラヘッド７がパン方向に回転した状態で、カメラヘッド７をさらにチルト方向に回転させるときに生じる「ねじれ」を解消するために、ベルト束ね部２０が設けられている。このベルト束ね部２０は、パン軸とチルト軸に垂直な回転軸上（円筒状の硬性ケース６の中心軸上）において、チルトモータ１６とカメラヘッド７の間の位置で、チルトベルト１２を束ねるように構成されている。
【００３８】
さらに、本実施の形態では、カメラヘッド７がパン方向に回転した状態で、カメラヘッド７をさらにチルト方向に回転させるときに生じる「ねじれ」を解消するために、チルトベルト１２の端部がワイヤ２１によって構成されている。チルトベルト１２の端部をワイヤ２１で構成することにより、「ねじれ」を解消する機能が向上する。なお、図７に示すように、チルトベルト１２の端部がワイヤ２１によって構成されていなくてもよい。チルトベルト１２の端部をワイヤ２１で構成しない場合には、カメラヘッド７をチルトベルト１２で保持する機能が向上する。
【００３９】
このような第２の実施の形態の内視鏡カメラ５によっても、第１の実施の形態と同様の作用効果が奏される。すなわち、板状のパンベルト１１とチルトベルト１２によってカメラヘッド７の保持と回転の両方を実現することにより、内視鏡カメラ５のさらなる小型化が可能になる。
【００４０】
本実施の形態では、カメラヘッド７がパン方向に回転した状態で、カメラヘッド７をさらにチルト方向に回転させるときに生じるねじれを解消するために、チルトベルト１２が、パン軸とチルト軸とに垂直な回転軸上において、チルトモータ１６とカメラヘッド７との間の位置で、束ねられている。このようにチルトベルト１２を束ねた状態で、チルトモータ１６の回転駆動力がチルトベルト１２に伝達されると、ねじれの影響が低減され、カメラヘッド７に力が伝達されるべき方向にその回転駆動力が伝達されやすくなる。このようにして、ねじれの影響が低減され、チルトモータ１６の回転駆動力をチルトベルト１２を介してカメラヘッド７にうまく伝達することができる。
【００４１】
以上、本発明の実施の形態を例示により説明したが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではなく、請求項に記載された範囲内において目的に応じて変更・変形することが可能である。例えば、以上の説明では、第１の実施の形態と第２の実施の形態を、それぞれ別々の例として説明したが、第１の実施の形態と第２の実施の形態を組み合わせて用いてもよいことは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
以上のように、本発明にかかる内視鏡装置は、内視鏡カメラのさらなる小型化が可能になるという効果を有し、医療用や工業用の内視鏡カメラ等として有用である。
【符号の説明】
【００４３】
１ 内視鏡装置
２ 信号処理部
３ 光源部
４ 本体部
５ 内視鏡カメラ
６ 硬性ケース
７ カメラヘッド
８ カバー
９ 隙間
１０ レンズ
１１ パンベルト
１２ チルトベルト
１３ ボルト
１４ パンモータ
１５ パン用プーリ
１６ チルトモータ
１７ チルト用プーリ
１８ ねじれ解消モータ
１９ チルト用フレーム
２０ ベルト束ね部
２１ ワイヤ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硬性ケースの先端部に球状のカメラヘッドを備えた内視鏡カメラ、および、その内視鏡カメラを備えた内視鏡装置に関するものである。
【０００２】
従来、医療分野や工業分野などの種々の分野で、硬性内視鏡カメラが用いられている（例えば、特許文献１および２参照）。このような内視鏡カメラには、使用用途や観察対象に応じて、内視鏡カメラの視野方向を変える機能が必要とされる。そのため、従来の内視鏡カメラには、使用用途や観察対象に応じて、撮像部の撮影方向（内視鏡カメラの視野方向）を変えるための機構が備えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−３２７９１６号公報
【特許文献２】特開２００９−１２５１８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の内視鏡カメラでは、撮像部の撮影方向を変えることができるようにするために、内視鏡カメラの先端部に、撮像部を保持するための保持機構（フレームなど）と撮像部を回転させるための回転機構（ワイヤなど）を別々に設ける必要があった。そのため、内視鏡カメラの先端部に、それらの保持機構や回転機構を設けるためのスペースをそれぞれ別々に確保する必要があり、その分、内視鏡カメラの小型化が困難であるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたもので、さらなる小型化を可能にすることのできる内視鏡カメラおよび内視鏡装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の内視鏡カメラは、円筒状の硬性ケースと、前記硬性ケースの先端部から少なくとも一部が外出した状態で、前記硬性ケースの先端部に設けられる球状のカメラヘッドと、前記硬性ケースの先端部に取り付けられ、前記カメラヘッドとの間に所定の隙間を介在させた状態で、前記カメラヘッドの外出した部分を覆うドーム状のカバーと、前記隙間より小さい厚さを有し、両方の端部が前記カメラヘッドに固定されており、前記カメラヘッドを第１の回転方向に回転させるのに用いられ、かつ、前記カメラヘッドを両側から挟んで保持する板状の第１の回転用ベルトと、前記硬性ケースの内部において前記カメラヘッドとは異なる位置に設けられ、前記第１の回転用ベルトの一方の端部を引っ張ることにより、前記カメラヘッドを前記第１の回転方向に回転させる第１の回転駆動部と、前記隙間より小さい厚さを有し、両方の端部が前記カメラヘッドに固定されており、前記カメラヘッドを前記第１の回転方向とは異なる第２の回転方向に回転させるのに用いられ、かつ、前記カメラヘッドを両側から挟んで保持する板状の第２の回転用ベルトと、前記硬性ケースの内部において前記カメラヘッドとは異なる位置に設けられ、前記第２の回転用ベルトの一方の端部を引っ張ることにより、前記カメラヘッドを前記第２の回転方向に回転させる第２の回転駆動部と、を備えた構成を有している。
【０００７】
この構成により、円筒状の硬性ケースの先端部で、球状のカメラヘッドが２つの板状の回転用ベルト（第１の回転用ベルトと第２の回転用ベルト）によって、それぞれ両側から挟まれるように保持される。このように、２つの板状の回転用ベルトを用いてカメラヘッドの位置を定めることができるので、硬性ケースの先端部においてカメラヘッドの周囲にカメラヘッドの位置を定めるための他の機構を設ける必要がない。また、カメラヘッドを第１の回転方向に回転させるときには、第１の回転用ベルトを介してカメラヘッドに第１の回転駆動部からの回転駆動力（ベルトを引っ張る力）が伝達される。また、カメラヘッドを第２の回転方向に回転させるときには、第２の回転用ベルトを介してカメラヘッドに第２の回転駆動部からの回転駆動力（ベルトを引っ張る力）が伝達される。このようにして、カメラヘッドを２つの回転方向（第１の回転方向と第２の回転方向）に回転させることができる。そして、これらの第１の回転駆動部および第２の回転駆動部は、硬性ケースの内部においてカメラヘッドとは異なる位置にそれぞれ配置されている。したがって、硬性ケースの先端部においてカメラヘッドの周囲にカメラヘッドを回転させるための他の機構を設ける必要がない。すなわち、本発明によれば、板状の回転用ベルトによって、カメラヘッドを保持する機能とカメラヘッドを回転させる機能の両方を実現することができるので、内視鏡カメラの小型化（従来のように保持機構と回転機構を別々に設けた場合には困難であった小型化）が可能になる。そして、本発明では、２つの板状の回転用ベルトを用いているので、カメラヘッドをしっかりと保持することができ、カメラヘッドを２つの回転方向に回転させることができる。
【０００８】
また、本発明の内視鏡カメラは、前記カメラヘッドが前記第１の回転方向に回転した状態で、前記カメラヘッドをさらに前記第２の回転方向に回転させる場合に、前記第２の回転駆動部から前記第２の回転用ベルトに力が伝達される方向と、前記第２の回転用ベルトの端部から前記カメラヘッドに力が伝達される方向との間に生じるねじれの影響を低減するねじれ解消部を備えた構成を有している。
【０００９】
この構成により、カメラヘッドが第１の回転方向に回転した状態で、カメラヘッドをさらに第２の回転方向に回転させるときに生じるねじれ（第２の回転駆動部から第２の回転用ベルトに力が伝達される方向と、第２の回転用ベルトの端部からカメラヘッドに力が伝達される方向との間に生じるねじれ）の影響を低減することができる。ねじれが生じていると、第２の回転駆動部から第２の回転用ベルトに力が伝達される方向と、第２の回転用ベルトの端部からカメラヘッドに力が伝達される方向とが異なるため、第２の回転駆動部の回転駆動力を第２の回転用ベルトを介してカメラヘッドにうまく伝達することができない。すなわち、第２の回転駆動部が第２の回転用ベルトに回転駆動力を伝達すると、ねじれの影響により、カメラヘッドに力が伝達されるべき方向とずれた方向に回転駆動力が伝達されてしまう。本発明によれば、ねじれの影響が低減されるので、第２の回転駆動部の回転駆動力を第２の回転用ベルトを介してカメラヘッドにうまく伝達することができる。
【００１０】
また、本発明の内視鏡カメラでは、前記ねじれ解消部は、前記第１の回転方向の回転軸と前記第２の回転方向の回転軸とに垂直な回転軸を中心にして、前記第１の回転方向への回転角と前記第２の回転方向への回転角とに応じた角度で、前記第２の回転駆動部を回転させる第３の回転駆動部を備えた構成を有している。
【００１１】
この構成により、第２の回転駆動部が、第１の回転方向の回転軸と第２の回転方向の回転軸とに垂直な回転軸を中心にして、第１の回転方向への回転角と第２の回転方向への回転角とに応じた角度で回転される。このように第２の回転駆動部を回転させた状態で、第２の回転駆動部が第２の回転用ベルトに回転駆動力を伝達すると、カメラヘッドに力が伝達されるべき方向に回転駆動力が伝達されやすくなる。このようにして、ねじれの影響が低減され、第２の回転駆動部の回転駆動力を第２の回転用ベルトを介してカメラヘッドにうまく伝達することができる。
【００１２】
また、本発明の内視鏡カメラでは、前記ねじれ解消部は、前記第１の回転方向の回転軸と前記第２の回転方向の回転軸とに垂直な回転軸上において、前記第２の回転駆動部と前記カメラヘッドとの間の位置で、前記第２の回転用ベルトを束ねるベルト束ね部を備えた構成を有している。
【００１３】
この構成により、第２の回転用ベルトが、第１の回転方向の回転軸と第２の回転方向の回転軸とに垂直な回転軸上において、第２の回転駆動部とカメラヘッドとの間の位置で、束ねられる。このように第２の回転用ベルトを束ねた状態で、第２の回転駆動部が第２の回転用ベルトに回転駆動力を伝達すると、カメラヘッドに力が伝達されるべき方向に回転駆動力が伝達されやすくなる。このようにして、ねじれの影響が低減され、第２の回転駆動部の回転駆動力を第２の回転用ベルトを介してカメラヘッドにうまく伝達することができる。
【００１４】
また、本発明の内視鏡カメラでは、前記第１の回転方向が、前記カメラヘッドのパン軸を中心とした回転方向であるパン方向であり、前記第２の回転方向が、前記カメラヘッドのチルト軸を中心とした回転方向であるチルト方向である構成を有している。
【００１５】
この構成により、パン方向とチルト方向という２つの回転方向にカメラヘッドを回転させることができるようになる。
【００１６】
本発明の内視鏡装置は、上記の内視鏡カメラと、前記内視鏡カメラから得られる映像信号に所定の信号処理を施す信号処理部と、を備えた構成を有している。
【００１７】
この内視鏡装置によっても、上記と同様に、板状の回転用ベルトによって、カメラヘッドを保持する機能とカメラヘッドを回転させる機能の両方を実現することができるので、内視鏡カメラの小型化が可能になる。さらに、本発明では、２つの板状の回転用ベルトを用いているので、カメラヘッドをしっかりと保持することができ、カメラヘッドを２つの回転方向に回転させることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、板状の回転用ベルトによってカメラヘッドの保持と回転の両方を実現することにより、内視鏡カメラのさらなる小型化が可能になるという効果を有する内視鏡カメラおよび内視鏡装置を提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施の形態における内視鏡カメラの主要部の拡大図
【図２】本発明の第１の実施の形態における内視鏡装置のブロック図
【図３】本発明の第１の実施の形態における内視鏡カメラの主要な構成の説明図
【図４】内視鏡カメラをパン方向に回転した状態でさらにチルト方向に回転させるときに生じるねじれの説明図
【図５】本発明の第２の実施の形態における内視鏡カメラの主要部の説明図
【図６】本発明の第２の実施の形態における内視鏡カメラの主要部の側面図
【図７】本発明の第２の実施の形態の変形例における内視鏡カメラの主要部の側面図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態の内視鏡装置について、図面を用いて説明する。本実施の形態では、腹腔内を観察するための腹腔鏡等として用いられる内視鏡装置の場合を例示する。
【００２１】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態の内視鏡装置の構成を、図１〜図４を参照して説明する。ここでは、まず、図２を参照して、内視鏡装置の全体の構成について説明する。図２に示すように、内視鏡装置１は、信号処理部２や光源部３などが内蔵されている本体部４と、本体部４に着脱自在に取り付けられる内視鏡カメラ５で構成されている。信号処理部２は、内視鏡カメラ５から得られた映像入力信号に所定の信号処理を施して、モニタ（図示せず）などに出力される映像出力信号を生成する機能を備えている。光源部３は、光ファイバ（図示せず）などを用いて内視鏡カメラ５に照明光を送る機能を備えている。
【００２２】
つぎに、図１と図３を参照して、内視鏡カメラ５の構成について説明する。図１に示すように、内視鏡カメラ５は、円筒状の硬性ケース６を備えており、硬性ケース６の先端部には、球状のカメラヘッド７が備えられている。この例では、カメラヘッド７の一部（ほぼ半分）は、硬性ケース６の先端部から外出しており、カメラヘッド７の残部（残りの半分）が、硬性ケース６の内部に収納されている。そして、硬性ケース６の先端部には、カメラヘッド７の外出した部分を覆う半球ドーム状のカバー８が備えられている。このカバー８は、透明な光学ガラスや光学プラスチックで構成されている。なお、カメラヘッド７とカバー８との間には、所定の隙間９が設けられている。なお、図１では、説明の便宜のため、カバー８の１／４球のみが図示されているが、実際には、カバー８の形状は、１／２球（半球）形状である。
【００２３】
図３に示すように、カメラヘッド７には、レンズ１０が備えられている。また、カメラヘッド７の球面上において、レンズ１０の光軸から９０度ずれた左右一対の極の位置には、パンベルト１１の両方の端部がそれぞれ固定されている。また、このカメラヘッド７の球面上において、レンズ１０の光軸から９０度ずれた上下一対の極の位置には、チルトベルト１２の両端がそれぞれ固定されている。この場合、パンベルト１１やチルトベルト１２の厚さは、カメラヘッド７とカバー８との間の隙間９より小さい。また、パンベルト１１やチルトベルト１２は、固定用のボルト１３を用いてカメラヘッド７に固定されている。
【００２４】
パンベルト１１には、パンモータ１４の回転駆動力がパン用プーリ１５を介して伝達される。パンモータ１４の回転駆動力によって、パンベルト１１の一方の端部が引っ張られるとともに、パンベルト１１の他方の端部が押し出されると、カメラヘッド７がパン軸を中心にしてパン方向に回転する（図４参照）。この場合、カメラヘッド７は、チルトベルト１２の両方の端部によって上下両側から挟むように保持されている。このチルトベルト１２の両方の端部は、カメラヘッド７がパン方向に回転するときの回転軸（パン軸）上に位置している。したがって、カメラヘッド７がパン方向に回転するときには、チルトベルト１２の両方の端部を軸として回転するともいえる。なお、ここでは、内視鏡カメラ５で撮影された画像をモニタに表示したときのモニタ上の左右方向が「パン方向」に相当する。
【００２５】
また、チルトベルト１２には、チルトモータ１６の回転駆動力がチルト用プーリ１７を介して伝達される。チルトモータ１６の回転駆動力によって、チルトベルト１２の一方の端部が引っ張られるとともに、チルトベルト１２の他方の端部が押し出されると、カメラヘッド７がチルト軸を中心にしてチルト方向に回転する。この場合、カメラヘッド７は、パンベルト１１の両方の端部によって左右両側から挟むように保持されている。このパンベルト１１の両方の端部は、カメラヘッド７がチルト方向に回転するときの回転軸（チルト軸）上に位置している。したがって、カメラヘッド７がチルト方向に回転するときには、パンベルト１１の両方の端部を軸として回転するともいえる。なお、ここでは、内視鏡カメラ５で撮影された画像をモニタに表示したときのモニタ上の上下方向が「チルト方向」に相当する。
【００２６】
なお、本実施の形態では、パンモータ１４やパン用プーリ１５が、硬性ケース６の内部においてカメラヘッド７と異なる位置（硬性ケース６内の後方の位置）に設けられている。このことは、カメラヘッド７のパン方向の回転駆動力を発生させる回転軸（パンモータ１４の回転軸、または、パン用プーリ１５の回転軸）が、カメラヘッド７の回転軸（パン軸）と異なる位置に配置されている、ともいえる。同様に、チルトモータ１６やチルト用プーリ１７は、硬性ケース６の内部においてカメラヘッド７と異なる位置（硬性ケース６内の後方の位置）に設けられている。このことは、カメラヘッド７のチルト方向の回転駆動力を発生させる回転軸（チルトモータ１６の回転軸、または、チルト用プーリ１７の回転軸）が、カメラヘッド７の回転軸（チルト軸）と異なる位置に配置されている、ともいえる。
【００２７】
そして、本実施の形態の内視鏡カメラ５は、カメラヘッド７がパン方向に回転した状態で、カメラヘッド７をさらにチルト方向へ回転させるときに生じる「ねじれ」の影響を低減するねじれ解消モータ１８を備えている。ここで、図４を参照しながら、この「ねじれ」について説明する。図４（ａ）および（ｂ）は、いずれもカメラヘッド７を正面（円筒状の硬性ケース６の正面、図２における左側）からみた図である。
【００２８】
図４（ａ）に示すように、カメラヘッド７がパン方向に回転していない状態で、カメラヘッド７をさらにチルト方向へ回転させるときには、チルトモータ１６からの力がチルトベルト１２に伝達される方向と、チルトベルト１２の端部からカメラヘッド７に力が伝達される方向とは、同一の平面上（カメラヘッド７の中心を通りかつチルト軸に垂直な平面上）にあり、互いに「ねじれ」の位置関係にはない。これに対して、図４（ｂ）に示すように、カメラヘッド７がパン方向に回転している状態で、カメラヘッド７をさらにチルト方向へ回転させるときには、チルトモータ１６からの力がチルトベルト１２に伝達される方向と、チルトベルト１２の端部からカメラヘッド７に力が伝達される方向とが、「互いに平行でなく、かつ、交わっていない」、つまり、「互いに同一の平面上にない」、いわゆる「ねじれ」の位置関係にあることになる。
【００２９】
この「ねじれ」を解消するように、ねじれ解消モータ１８は、パン軸とチルト軸に垂直な回転軸（円筒状の硬性ケース６の中心軸）を中心にして、チルトモータ１６とチルト用プーリ１７が固定されたチルト用フレーム１９を回転させる。ねじれ解消モータ１８がチルト用フレーム１９を回転させる角度Θは、カメラヘッド７がパン方向に回転された角度（パン角θｐ）と、カメラヘッド７がチルト方向に回転された角度（チルト角θｔ）に基づいて求めることができる。この角度Θは、所定の計算式（Θ＝ｆ（θｐ，θｔ））を用いて算出してもよく、また、事前に求めたテーブル（θｐとθｔの値に対するΘの値の関係）を用いて決定してもよい。
【００３０】
このような第１の実施の形態の内視鏡カメラ５によれば、板状のパンベルト１１とチルトベルト１２によってカメラヘッド７の保持と回転の両方を実現することにより、内視鏡カメラ５のさらなる小型化が可能になる。
【００３１】
本実施の形態では、円筒状の硬性ケース６の先端部で、球状のカメラヘッド７が板状のパンベルト１１とチルトベルト１２によって、それぞれ両側から挟まれるように保持される。このように、板状のパンベルト１１とチルトベルト１２を用いてカメラヘッド７の位置を定めることができるので、硬性ケース６の先端部においてカメラヘッド７の周囲にカメラヘッド７の位置を定めるための他の機構を設ける必要がない。また、カメラヘッド７をパン方向に回転させるときには、パンベルト１１を介してカメラヘッド７にパンモータ１４からの回転駆動力（パンベルト１１を引っ張る力および押し出す力）が伝達される。また、カメラヘッド７をチルト方向に回転させるときには、チルトベルト１２を介してカメラヘッド７にチルトモータ１６からの回転駆動力（チルトベルト１２を引っ張る力および押し出す力）が伝達される。このようにして、カメラヘッド７を２つの回転方向（パン方向とチルト方向）に回転させることができる。そして、これらのパンモータ１４とチルトモータ１６は、硬性ケース６の内部においてカメラヘッド７とは異なる位置にそれぞれ配置されている。したがって、硬性ケース６の先端部においてカメラヘッド７の周囲にカメラヘッド７を回転させるための他の機構を設ける必要がない。
【００３２】
すなわち、本実施の形態によれば、板状のパンベルト１１とチルトベルト１２によって、カメラヘッド７を保持する機能とカメラヘッド７を回転させる機能の両方を実現することができるので、内視鏡カメラ５の小型化（従来のように保持機構と回転機構を別々に設けた場合には困難であった小型化）が可能になる。さらに、この場合、２つの板状のベルト（パンベルト１１とチルトベルト１２）を用いているので、カメラヘッド７をしっかりと保持することができ、カメラヘッド７を２つの回転方向（パン方向とチルト方向）に回転させることができる。
【００３３】
また、本実施の形態では、カメラヘッド７がパン方向に回転した状態で、カメラヘッド７をさらにチルト方向に回転させるときに生じるねじれ（チルトモータ１６からの力がチルトベルト１２に伝達される方向と、チルトベルト１２の端部からカメラヘッド７に力が伝達される方向との間に生じるねじれ）の影響を低減することができる。ねじれが生じていると、チルトモータ１６からの力がチルトベルト１２に伝達される方向と、チルトベルト１２の端部からカメラヘッド７に力が伝達される方向とが異なるため、チルトモータ１６の回転駆動力をチルトベルト１２を介してカメラヘッド７にうまく伝達することができない。すなわち、チルトモータ１６がチルトベルト１２に回転駆動力を伝達すると、ねじれの影響によって、カメラヘッド７に力が伝達されるべき方向とずれた方向に、その回転駆動力が伝達されてしまうことになる。本実施の形態によれば、ねじれの影響が低減されるので、チルトモータ１６の回転駆動力をチルトベルト１２を介してカメラヘッド７にうまく伝達することができる。
【００３４】
また、本実施の形態では、カメラヘッド７がパン方向に回転した状態で、カメラヘッド７をさらにチルト方向に回転させるときに、チルトモータ１６が、パン軸とチルト軸とに垂直な回転軸を中心にして、パン角とチルト角とに応じた角度で回転される。このようにチルトモータ１６を回転させた状態で、チルトモータ１６の回転駆動力がチルトベルト１２に伝達されると、ねじれの影響が低減され、カメラヘッド７に力が伝達されるべき方向にその回転駆動力が伝達されやすくなる。本実施の形態では、このようにして、ねじれの影響が低減され、チルトモータ１６の回転駆動力をチルトベルト１２を介してカメラヘッド７にうまく伝達することができる。
【００３５】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態の内視鏡カメラ５について説明する。ここでは、第２の実施の形態の内視鏡カメラ５が、第１の実施の形態と相違する点を中心に説明する。ここで特に言及しない限り、本実施の形態の構成および動作は、第１の実施の形態と同様である。
【００３６】
図５および図６には、本実施の形態の内視鏡カメラ５の主要部が示されている。なお、ここでは、説明の便宜のため、カメラヘッド７をチルト方向に回転させるための構成のみが図示されており、他の構成については図示が省略されている。
【００３７】
図５および図６に示すように、本実施の形態では、カメラヘッド７がパン方向に回転した状態で、カメラヘッド７をさらにチルト方向に回転させるときに生じる「ねじれ」を解消するために、ベルト束ね部２０が設けられている。このベルト束ね部２０は、パン軸とチルト軸に垂直な回転軸上（円筒状の硬性ケース６の中心軸上）において、チルトモータ１６とカメラヘッド７の間の位置で、チルトベルト１２を束ねるように構成されている。
【００３８】
さらに、本実施の形態では、カメラヘッド７がパン方向に回転した状態で、カメラヘッド７をさらにチルト方向に回転させるときに生じる「ねじれ」を解消するために、チルトベルト１２の端部がワイヤ２１によって構成されている。チルトベルト１２の端部をワイヤ２１で構成することにより、「ねじれ」を解消する機能が向上する。なお、図７に示すように、チルトベルト１２の端部がワイヤ２１によって構成されていなくてもよい。チルトベルト１２の端部をワイヤ２１で構成しない場合には、カメラヘッド７をチルトベルト１２で保持する機能が向上する。
【００３９】
このような第２の実施の形態の内視鏡カメラ５によっても、第１の実施の形態と同様の作用効果が奏される。すなわち、板状のパンベルト１１とチルトベルト１２によってカメラヘッド７の保持と回転の両方を実現することにより、内視鏡カメラ５のさらなる小型化が可能になる。
【００４０】
本実施の形態では、カメラヘッド７がパン方向に回転した状態で、カメラヘッド７をさらにチルト方向に回転させるときに生じるねじれを解消するために、チルトベルト１２が、パン軸とチルト軸とに垂直な回転軸上において、チルトモータ１６とカメラヘッド７との間の位置で、束ねられている。このようにチルトベルト１２を束ねた状態で、チルトモータ１６の回転駆動力がチルトベルト１２に伝達されると、ねじれの影響が低減され、カメラヘッド７に力が伝達されるべき方向にその回転駆動力が伝達されやすくなる。このようにして、ねじれの影響が低減され、チルトモータ１６の回転駆動力をチルトベルト１２を介してカメラヘッド７にうまく伝達することができる。
【００４１】
以上、本発明の実施の形態を例示により説明したが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではなく、請求項に記載された範囲内において目的に応じて変更・変形することが可能である。例えば、以上の説明では、第１の実施の形態と第２の実施の形態を、それぞれ別々の例として説明したが、第１の実施の形態と第２の実施の形態を組み合わせて用いてもよいことは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
以上のように、本発明にかかる内視鏡装置は、内視鏡カメラのさらなる小型化が可能になるという効果を有し、医療用や工業用の内視鏡カメラ等として有用である。
【符号の説明】
【００４３】
１ 内視鏡装置
２ 信号処理部
３ 光源部
４ 本体部
５ 内視鏡カメラ
６ 硬性ケース
７ カメラヘッド
８ カバー
９ 隙間
１０ レンズ
１１ パンベルト
１２ チルトベルト
１３ ボルト
１４ パンモータ
１５ パン用プーリ
１６ チルトモータ
１７ チルト用プーリ
１８ ねじれ解消モータ
１９ チルト用フレーム
２０ ベルト束ね部
２１ ワイヤ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の硬性ケースと、
前記硬性ケースの先端部から少なくとも一部が外出した状態で、前記硬性ケースの先端部に設けられる球状のカメラヘッドと、
前記硬性ケースの先端部に取り付けられ、前記カメラヘッドとの間に所定の隙間を介在させた状態で、前記カメラヘッドの外出した部分を覆うドーム状のカバーと、
前記隙間より小さい厚さを有し、両方の端部が前記カメラヘッドに固定されており、前記カメラヘッドを第１の回転方向に回転させるのに用いられ、かつ、前記カメラヘッドを両側から挟んで保持する板状の第１の回転用ベルトと、
前記硬性ケースの内部において前記カメラヘッドとは異なる位置に設けられ、前記第１の回転用ベルトの一方の端部を引っ張ることにより、前記カメラヘッドを前記第１の回転方向に回転させる第１の回転駆動部と、
前記隙間より小さい厚さを有し、両方の端部が前記カメラヘッドに固定されており、前記カメラヘッドを前記第１の回転方向とは異なる第２の回転方向に回転させるのに用いられ、かつ、前記カメラヘッドを両側から挟んで保持する板状の第２の回転用ベルトと、
前記硬性ケースの内部において前記カメラヘッドとは異なる位置に設けられ、前記第２の回転用ベルトの一方の端部を引っ張ることにより、前記カメラヘッドを前記第２の回転方向に回転させる第２の回転駆動部と、
を備えたことを特徴とする内視鏡カメラ。
【請求項２】
前記カメラヘッドが前記第１の回転方向に回転した状態で、前記カメラヘッドをさらに前記第２の回転方向に回転させる場合に、前記第２の回転駆動部から前記第２の回転用ベルトに力が伝達される方向と、前記第２の回転用ベルトの端部から前記カメラヘッドに力が伝達される方向との間に生じるねじれの影響を低減するねじれ解消部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡カメラ。
【請求項３】
前記ねじれ解消部は、前記第１の回転方向の回転軸と前記第２の回転方向の回転軸とに垂直な回転軸を中心にして、前記第１の回転方向への回転角と前記第２の回転方向への回転角とに応じた角度で、前記第２の回転駆動部を回転させる第３の回転駆動部を備えたことを特徴とする請求項２に記載の内視鏡カメラ。
【請求項４】
前記ねじれ解消部は、前記第１の回転方向の回転軸と前記第２の回転方向の回転軸とに垂直な回転軸上において、前記第２の回転駆動部と前記カメラヘッドとの間の位置で、前記第２の回転用ベルトを束ねるベルト束ね部を備えたことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の内視鏡カメラ。
【請求項５】
前記第１の回転方向が、前記カメラヘッドのパン軸を中心とした回転方向であるパン方向であり、
前記第２の回転方向が、前記カメラヘッドのチルト軸を中心とした回転方向であるチルト方向であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の内視鏡カメラ。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の内視鏡カメラと、
前記内視鏡カメラから得られる映像信号に所定の信号処理を施す信号処理部と、
を備えたことを特徴とする内視鏡装置。
【請求項１】
円筒状の硬性ケースと、
前記硬性ケースの先端部から少なくとも一部が外出した状態で、前記硬性ケースの先端部に設けられる球状のカメラヘッドと、
前記硬性ケースの先端部に取り付けられ、前記カメラヘッドとの間に所定の隙間を介在させた状態で、前記カメラヘッドの外出した部分を覆うドーム状のカバーと、
前記隙間より小さい厚さを有し、両方の端部が前記カメラヘッドに固定されており、前記カメラヘッドを第１の回転方向に回転させるのに用いられ、かつ、前記カメラヘッドを両側から挟んで保持する板状の第１の回転用ベルトと、
前記硬性ケースの内部において前記カメラヘッドとは異なる位置に設けられ、前記第１の回転用ベルトの一方の端部を引っ張ることにより、前記カメラヘッドを前記第１の回転方向に回転させる第１の回転駆動部と、
前記隙間より小さい厚さを有し、両方の端部が前記カメラヘッドに固定されており、前記カメラヘッドを前記第１の回転方向とは異なる第２の回転方向に回転させるのに用いられ、かつ、前記カメラヘッドを両側から挟んで保持する板状の第２の回転用ベルトと、
前記硬性ケースの内部において前記カメラヘッドとは異なる位置に設けられ、前記第２の回転用ベルトの一方の端部を引っ張ることにより、前記カメラヘッドを前記第２の回転方向に回転させる第２の回転駆動部と、
を備えたことを特徴とする内視鏡カメラ。
【請求項２】
前記カメラヘッドが前記第１の回転方向に回転した状態で、前記カメラヘッドをさらに前記第２の回転方向に回転させる場合に、前記第２の回転駆動部から前記第２の回転用ベルトに力が伝達される方向と、前記第２の回転用ベルトの端部から前記カメラヘッドに力が伝達される方向との間に生じるねじれの影響を低減するねじれ解消部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡カメラ。
【請求項３】
前記ねじれ解消部は、前記第１の回転方向の回転軸と前記第２の回転方向の回転軸とに垂直な回転軸を中心にして、前記第１の回転方向への回転角と前記第２の回転方向への回転角とに応じた角度で、前記第２の回転駆動部を回転させる第３の回転駆動部を備えたことを特徴とする請求項２に記載の内視鏡カメラ。
【請求項４】
前記ねじれ解消部は、前記第１の回転方向の回転軸と前記第２の回転方向の回転軸とに垂直な回転軸上において、前記第２の回転駆動部と前記カメラヘッドとの間の位置で、前記第２の回転用ベルトを束ねるベルト束ね部を備えたことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の内視鏡カメラ。
【請求項５】
前記第１の回転方向が、前記カメラヘッドのパン軸を中心とした回転方向であるパン方向であり、
前記第２の回転方向が、前記カメラヘッドのチルト軸を中心とした回転方向であるチルト方向であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の内視鏡カメラ。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の内視鏡カメラと、
前記内視鏡カメラから得られる映像信号に所定の信号処理を施す信号処理部と、
を備えたことを特徴とする内視鏡装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１６１５２２（Ｐ２０１２−１６１５２２Ａ）
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５１６４（Ｐ２０１１−２５１６４）
【出願日】平成２３年２月８日（２０１１．２．８）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月８日（２０１１．２．８）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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