JP2002177217A - 内視鏡 - Google Patents
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Abstract
あって、そこに組み込まれる省電力型光源を有する光源
装置と、そこに給電する再充電可能な電源手段とを具備
し、該光源装置よる照明時間を大巾に延長し得ると共に
該電源手段をそこに内蔵した儘で充電する際に電気的な
金属接点を全く必要としないように構成する。 【解決手段】 内視鏡10はファイバスコープとして構
成され、該光ファイバスコープの遠位端に装着された少
なくとも1つの照明用発光ダイオード(LED)30
と、このLEDに給電する再充電可能な電源手段として
の二次電池72と、LEDに給電しつつ電源手段を充電
する給電/充電回路60とを具備する。給電/充電回路
には磁力線を透過し得る適当な材料で外部から遮断され
た電磁コイルが含まれ、この電磁コイルの電磁誘導作用
により給電/充電回路に電力が供給される。
Description
として構成される内視鏡に関し、特に携帯型内視鏡に関
する。
べき患者がいる場所まで持ち運ばれてそこで使用される
ように意図されたものであり、このような携帯型内視鏡
には光源装置が着脱自在に組み込み得るようになってい
る。というのは、診察すべき患者がいる場所で必ずしも
商用電源が利用し得るとは限らないからである。
同様に光ファイバスコープとして構成され、この光ファ
イバスコープは剛性構造となった操作部と、この操作部
から延在した可撓性導管とから構成される。光ファイバ
スコープ内には、内視鏡像を観察するための観察用光フ
ァイバ束が挿通させられ、観察用光ファイバ束の遠位端
は可撓性導管の遠位端に組み込まれた対物レンズに光学
的に接続され、その近位端は操作部の頂部即ち接眼部に
設けられた接眼レンズに光学的に接続される。一方、光
ファイバスコープ内には照明用光ファイバ束も挿通させ
られ、その遠位端は可撓性導管の遠位端まで延び、その
近位端は操作部に設けられた光源装着口まで延び、その
光源装着口にはハロゲンランプ等のランプを持つ光源装
置が着脱自在に接続されるようになっている。
ファイバ束を通して可撓性導管の遠位端から射出させら
れ、その射出光により可撓性導管の遠位端の前方が照明
される。かくして、操作部の接眼部を覗くことにより、
内視鏡像が観察用光ファイバ束を通して観察され得るこ
とになる。
は、リチウム電池、アルカリ電池或いはマンガン電池等
の一次電池が使用される。十分な明るさで内視鏡像を観
察するためには、光源装置のハロゲンランプとしては1
ないし3ワット程度のものが必要であり、このとき電池
の寿命は60ないし90分程度となる。従って、内視鏡を長
時間にわたって使用するためには電池を頻繁に交換する
ことが必要となる。電池の交換のためには、光源装置か
ら電池を取り出し、次いで新たな電池を装填するという
面倒な作業が伴う。また、電池を頻繁に交換しなければ
ならないということは使用済み電池を多量に生じさせる
ことになり、このような多量の使用済み電池を処理をす
ることは環境汚染の面からきわめて厄介な問題となる。
二次電池の使用も提案されている。再充電可能な二次電
池が使用されれば、多量の使用済み電池の処理問題は解
決されるが、しかし二次電池の場合でも電池を頻繁に交
換しなければならないという煩雑な問題は解決され得な
い。
に、二次電池を光源装置に内蔵した儘で充電することが
提案されている。この場合、光源装置自体を充電装置に
装着することにより、その内蔵二次電池が充電されるこ
とになる。このような充電方法では、光源装置側と充電
装置側とのそれぞれに電気的な接点を設けることが不可
避的に伴う。周知のように、内視鏡には洗浄水を送水す
るための送水管が設けられ、また内視鏡の使用現場で
は、内視鏡を含め種々の医療器具を消毒するために消毒
液容器や消毒液槽等が設けられる。このような水回りの
環境下では、光源装置側と充電装置側の電気的な接点即
ち金属端子が腐食を受け易く、このため二次電池を光源
装置に内蔵した儘で充電するという提案自体は現実のも
のとはなっていない。
付近にACコンセントが設置されている等、商用電源を
利用し得る状況下にあっても、内蔵電池しか使用でき
ず、このため従来の携帯型内視鏡はその光源装置の電源
に対する融通性に欠いたものとなっている。即ち、従来
の携帯型内視鏡の光源装置の電源に対する多様性が求め
られ、もし携帯型内視鏡が商用電源にアクセスし得る場
合には、商用電源を光源装置の電源として利用すること
が要求されている。このような要求に応える対策とし
て、光源装置が所謂ACアダプタを介して商用電源から
給電を受けるようにすることが考えられる。しかしなが
ら、そのようなACアダプタ内の絶縁トランスは医療用
グレードで構成されなければならず、その結果として、
医療用グレードのACアダプタ自体は高価なものとな
る。しかも、ACアダプタを使用する場合も、上述した
ような水回りの環境が当然配慮されなければならない。
は、光ファイバスコープとして構成された内視鏡であっ
て、そこに組み込まれる省電力型光源を有する光源装置
と、この光源装置に給電するための再充電可能な電源手
段とを具備し、該光源装置よる照明時間を大巾に延長し
得ると共に該電源手段をそこに内蔵した儘で充電する際
に電気的な金属接点を全く必要としないように構成され
た内視鏡を提供することである。
な内視鏡であって、商用電源にアクセスし得る状況下で
は光源装置への給電及び電源装置への充電のために該商
用電源を積極的に利用し得るように構成された内視鏡を
提供することである。
光ファイバスコープとして構成される内視鏡であって、
該光ファイバスコープの遠位端に装着された少なくとも
1つの照明用発光ダイオードと、この照明用発光ダイオ
ードを発光駆動するための給電を行う再充電可能な電源
手段と、照明用発光ダイオードに給電しつつ電源手段を
充電するための給電/充電回路とを具備して成るもので
ある。本発明によれば、このような内視鏡において、給
電/充電回路には磁力線を透過し得る適当な材料で外部
から遮断された電磁コイルが含まれ、この電磁コイルの
電磁誘導作用により給電/充電回路へ電力供給が行われ
ることが特徴とされる。
っては、給電/充電回路には照明用発光ダイオードへの
給電をオン/オフするためのスイッチが設けられ、この
スイッチのオフ時には、給電/充電回路が前記電源手段
への充電だけを行い、スイッチのオン時でしかも給電/
充電回路の動作時には、給電/充電回路が照明用発光ダ
イオードへの給電と電源手段への充電とを同時に行うよ
うにされる。
な内視鏡の給電/充電回路へ電力供給を行うための送電
装置が提供され、この送電装置は、商用電源からの交流
出力を直流出力に変換するACアダプタと、このACア
ダプタから延在する給電コードの先端に接続された給電
コネクタとを具備する。給電コネクタ内にはACアダプ
タからの直流出力を高速で断続させるスイッチング回路
と、このスイッチング回路からの高速断続直流出力を受
ける電磁コイルとが設けられ、この電磁コイルが磁力線
を透過し得る適当な材料で外部から遮断される。給電コ
ネクタが内視鏡に接続されたとき、該給電コネクタ側の
電磁コイル及び該内視鏡側の電磁コイルがそれぞれ一次
コイル及び二次コイルとして機能させられる。
施形態について添付図面を参照して説明する。
による内視鏡が参照符号10で全体的に示され、この内
視鏡10は所謂簡易型内視鏡或いは携帯用内視鏡と呼ば
れるものである。内視鏡10は光ファイバスコープとし
て構成され、この光ファイバスコープは剛性構造となっ
た操作部12と、この操作部12から延在した可撓性導
管14とから構成される。
は、内視鏡像を観察するための観察用光ファイバ束が挿
通させられ、観察用光ファイバ束の遠位端は可撓性導管
14の遠位端に組み込まれた対物広角レンズに光学的に
接続され、その近位端は操作部12の頂部即ち接眼部1
6に設けられた接眼レンズに光学的に接続される。な
お、図1及び図2では、接眼部16には接眼レンズを保
護するためのキャップ18が被せられ、このキャップ1
8は内視鏡の使用時には外される。
管14の遠位端部が拡大断面図として示される。なお、
同図では、上述した観察用光ファイバ束及び対物広角レ
ンズがそれぞれ参照符号20及び22で示されている。
可撓性導管14の遠位端の開口端には適当な剛性材料例
えば耐腐食性金属から形成された先端部24が適宜装着
されて固着される。先端部24には観察用光ファイバ束
の遠位端部を収容する貫通孔26が形成され、その貫通
孔26の外側開口端には対物広角レンズ22が嵌め込ま
れる。
れ、この貫通孔28の横断面は楕円形を成し、そこには
2つの発光ダイオード(LED)30が収容される。2
つのLED30は図3の紙面に対して前後方向に配置さ
れ、このため図3ではそのうちの一方だけ図示されてい
る。貫通孔28の外側開口端には照明用レンズ32が埋
め込まれ、LED30からの発光は照明用レンズ32を
通して射出させられ、この射出光により先端部24の前
方側が照明される。かくして、照明像が対物広角レンズ
22によって観察用光ファイバ束の遠位端面に内視鏡像
として結像され、その内視鏡像は接眼部16のレンズを
通して観察されることになる。
ED30に給電するための配線を示し、これら配線W1
及びW2は内視鏡10の操作部12内に設けられた回路
基板まで延びる。また、操作部12内には再充電可能な
電源手段として二次電池(例えば、リチウムイオン電
池)が設けられ、この二次電池によりLED30は必要
に応じて給電されて点灯される。なお、後で詳しく説明
するように、上述の回路基板には給電/充電回路の一部
が形成され、二次電池からのLED30への給電は該給
電/充電回路を通して行われるだけでなく、該二次電池
への充電も該給電/充電回路を通して行われる。
子排出孔や圧縮空気や洗浄水を吐出させる吐出孔等も形
成され、これら鉗子排出孔や吐出孔等はそれぞれ鉗子挿
通孔及び送水/送気通路等と連通させるが、これら構成
要素は本発明とは直接関係しないので、図3には図示さ
れていない。また、可撓性導管14の遠位端側の内部に
はその部分を湾曲させて観察視野を変えるための機構が
設けられるが、そのような機構も本発明とは直接関係し
ないので、図3には図示されていない。
ないが、内視鏡としての主要構成要素が図示されている
ので、それら主要構成要素について簡単に説明する。即
ち、参照符号34は上述した観察視野を変えるための機
構を遠隔操作刷るための遠隔操作稈の枢着部を示し、参
照符号36は操作部12の下方側に設けられた鉗子挿通
口を示し、この鉗子挿通口36は上述した鉗子挿通孔に
連通させられる。また、図1及び図2において、参照符
号38は鉗子挿通孔を通して吸引操作を行うための吸引
操作弁を示す。
0の操作部12には接眼部16の直ぐ下方に給電接続口
40が設けられ、この給電接続口40は雄ねじ部40a
と、この雄ねじ部40aから突出した円筒スリーブ40
bとから成る。また、操作部12には給電接続口40に
隣接して電源スイッチ釦42が設けら、この電源スイッ
チ釦42によりLED30の点灯及び消灯が制御され
る。
口40には給電コネクタ44が接続されるようになって
いる。給電コネクタ44はスリーブ状本体44aと、こ
のスリーブ状本体44aに回動自在に保持された継手リ
ング44bとから成り、継手リング44bの内側には雌
ねじが形成される。給電接続口40への給電コネクタ4
4の接続時、先ず、給電接続口40の円筒スリーブ40
bが給電コネクタ44のスリーブ状本体44a内に挿入
させられ、次いで継手リング44bを回動させることに
より該継手リング44bが給電接続口40の雄ねじ部4
0aと螺着され、これにより給電接続口40に対する給
電コネクタ44の接続が完了する。
てACアダプタ48に接続され、このACアダプタ48
には商用電源ソケットに接続するための一対のコネクタ
ピン50が設けられる。勿論、ACアダプタ48は商用
電源からの交流出力を所定電圧の直流出力に変換する機
能を持ち、この直流出力に基づいて上述した給電/充電
回路は後で詳しく述べるように動作せられる。要する
に、給電コネクタ44、給電コード46及びACアダプ
タ48は上述した給電/充電回路へ電力供給を行うため
の送電装置として機能する。
コネクタ44との接続部が部分拡大断面図として示され
る。同図から明らかなように、給電接続口40の円筒ス
リーブ40bの先端側開口部には磁力線を透過し得る適
当な合成樹脂製のカップ状要素52が嵌め込まれ、その
カップ状要素52内には電磁コイル54が収容されて保
持される。一方、給電コネクタ44のスリーブ状本体4
4aには円筒スリーブ40bを摺動自在に嵌合して受け
入れるようになった受容部44cが形成され、この受容
部44cの底部にはその内径よりも小さな内径を持つ凹
部44dが形成され、この凹部44dにもカップ状要素
52と同様な合成樹脂製のカップ状要素56が嵌め込ま
れ、そのカップ状要素56内には電磁コイル58が収容
されて保持される。図4から明らかなように、給電コネ
クタ44が給電接続口40に完全に接続されたとき、双
方のカップ状要素52及び56の端面は互いに密着する
ようになっている。
路が参照符号60で全体的に示され、給電接続口40の
円筒スリーブ40b内に設けられた電磁コイル54は給
電/充電回路60の一部を成す。一方、給電コネクタ4
4内にはコネクタ側給電回路62が組み込まれ、そのス
リーブ状本体44a内に設けられた電磁コイル58はコ
ネクタ側給電回路62の一部を成す。給電コネクタ44
が給電接続口40に図4に示すように接続されたとき、
電磁コイル54及び58はカップ状要素52及び56の
両端面を介して互いに電磁気的に接続される。
は、電磁コイル54の他に、整流/平滑回路64、定電
圧電源回路66、給電/充電制御回路68、ON/OF
Fスイッチ69及びLED駆動回路70を含み、これら
構成要素は内視鏡10の操作部は12内に設けられる回
路基板上に形成される。給電/充電制御回路68には、
2つのダイオードD1及びD2と、抵抗Rとが設けられ、
また給電/充電制御回路68内には上述した二次電池
(リチウムネオン電池)が参照符号72で示されてい
る。ON/OFFスイッチ69のオン/オフ操作は電源
スイッチ釦42によって行われ、ON/OFFスイッチ
69がオンされると、LED30はLED駆動回路70
によって点灯され、電源ON/OFFスイッチ69がオ
フされると、LED30は消灯される。
2は電磁コイル58の他に、スイッチング回路74を含
み、このスイッチング回路74は給電コード46を介し
てACアダプタ48に接続される。ACアダプタ48に
は商用トランス76及び整流/平滑回路78が設けら
れ、商用トランス76は参照符号80で示す商用電源に
コネクタピン50を介して接続される。
と、先ず、商用電源80の交流出力がACアダプタ48
の商用トランス76により直流出力に変換され、その直
流出力は整流/平滑回路78によって所定の定電圧直流
出力に変換されてコネクタ側給電回路62に給電され
る。コネクタ側給電回路62では、ACアダプタ48か
らの直流出力が電磁コイル58を介してスイッチング回
路74によって例えば500kHzで断続させられる。電磁コ
イル58をスイッチング回路74により高速でスイッチ
ングすることによって、電磁コイル54には電磁誘導作
用により高周波交流が生じさせられる。
れる高周波交流は整流/平滑回路64により直流に変換
されて定電圧電源回路66に出力され、次いでその直流
出力に基づいて定電圧電源回路66からは定電圧直流が
給電/充電制御回路68に対して出力される。もしON
/OFFスイッチ69がオフ状態であれば、定電圧電源
回路66からの定電圧直流出力は専ら二次電池72の充
電だけに利用される。一方、ON/OFFスイッチ69
がオン状態のときには、定電圧電源回路66からの定電
圧直流出力は二次電池72の充電だけでなくLED30
の点灯にも利用される。
オフ状態のとき、定電圧電源回路66からの定電圧直流
出力はダイオードD1及び抵抗Rを介して二次電池72
に印加され、これにより二次電池72に対する充電が行
われる。なお、定電圧電源回路66からの定電圧直流出
力の電圧は二次電池72の充電電圧よりも幾分高めに設
定される。
態であれば、定電圧電源回路66からの定電圧直流出力
は二次電池72にだけに印加されるのではなく、LED
駆動回路70にも入力され、このときLED駆動回路7
0から駆動電流がLED30に対して出力され、これに
よりLED30は点灯させられる。なお、抵抗Rは定電
圧電源回路66と二次電池72との間に電位差を生じさ
せるために設けられ、このためON/OFFスイッチ6
9がオン状態のとき、二次電池72からの自己放電が防
止される。
り外された状態、即ち給電/充電回路60とコネクタ側
給電回路62とが切り離された状態でON/OFFスイ
ッチ69がオンされると、LED駆動回路70には二次
電池72からの直流出力電圧がダイオードD2を介して
出力され、、これによりLED30が点灯され、このと
きダイオードD1は二次電池72からの定電圧電源回路
66への電流の逆流を阻止する。勿論、給電接続口40
から給電コネクタ44が取り外された状態でON/OF
Fスイッチ69がオフされると、二次電池72からLE
D駆動回路70への給電は阻止され、このときLED3
0は消灯させられる。
の遠位端面には2つのLED30が設けられているが、
勿論2つ以上のLEDを設けてもよいし、また場合によ
っては、1つのLEDを設けることもできる。
による内視鏡にあっては、照明光源として消費電力の小
さな発光ダイオードが使用されるので、照明光源の電源
として二次電池を用いた場合でも、消費電力の大きなハ
ロゲンランプ等の照明光源に比べてその照明時間が大巾
に延長させることができる。
用電源にアクセスし得る状況下では、発光ダイオードの
点灯に商用電源を積極的に利用し得るだけでなく二次電
池への充電も平行して行えるので、発光ダイオードに対
する電源事情を大巾に改善することができる。内視鏡に
内蔵された二次電池に対する充電については、内視鏡と
送電装置とのいずれにも外部に晒した電気的金属接点を
設けることなく行うことができるので、先に述べたよう
な電気的金属接点の腐食問題に煩わせることはない。
の電磁コイル(一次コイル)と内視鏡用の電磁コイル
(二次コイル)とは互いに双方のカップ状要素及びによ
って電気的に絶縁されているので、ACアダプタは医療
用グレードの高価なトランス等を使用せずに済む。即
ち、ACアダプタについては通常のものと同様に安価な
ものとして構成され得る。
イオード及び二次電池に給電及び充電を行う送電装置と
を示す立面図である。
コネクタを内視鏡の給電接続口に接続した状態を示す図
である。
部構造を示す部分格段縦断面図である。
部構造を示す部分縦断面図である。
電コネクタ内に組み込まれるコネクタ側給電回路と、A
Cアダプタの回路との関係を示す回路構成図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 光ファイバスコープとして構成される内
視鏡であって、該光ファイバスコープの遠位端に装着さ
れた少なくとも1つの照明用発光ダイオードと、この照
明用発光ダイオードを発光駆動するための給電を行う再
充電可能な電源手段と、前記照明用発光ダイオードに給
電しつつ前記電源手段を充電するための給電/充電回路
とを具備して成る内視鏡において、 前記給電/充電回路には磁力線を透過し得る適当な材料
で外部から遮断された電磁コイルが含まれ、この電磁コ
イルの電磁誘導作用により前記給電/充電回路へ電力供
給が行われることを特徴とする内視鏡。 - 【請求項2】 請求項1に記載の内視鏡において、前記
給電/充電回路には前記照明用発光ダイオードへの給電
をオン/オフするためのスイッチが設けられ、このスイ
ッチのオフ時には、前記給電/充電回路が前記電源手段
への充電だけを行い、前記スイッチのオン時でしかも前
記給電/充電回路の動作時には、前記給電/充電回路が
前記照明用発光ダイオードへの給電と前記電源手段への
充電とを同時に行うことを特徴とする内視鏡。 - 【請求項3】 請求項1または2に記載の内視鏡の給電
/充電回路へ電力供給を行うための送電装置であって、
商用電源からの交流出力を直流出力に変換するACアダ
プタと、このACアダプタから延在する給電コードの先
端に接続された給電コネクタとを具備し、前記給電コネ
クタ内には前記ACアダプタからの直流出力を高速で断
続させるスイッチング回路と、このスイッチング回路か
らの高速断続直流出力を受ける電磁コイルとが設けら
れ、この電磁コイルが磁力線を透過し得る適当な材料で
外部から遮断されている送電装置において、 前記内視鏡に前記給電コネクタが接続されたとき、該給
電コネクタ側の電磁コイル及び該内視鏡側の電磁コイル
がそれぞれ一次コイル及び二次コイルとして機能するこ
とを特徴とする送電装置。
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