JP2007020855A - 内視鏡用光源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な構成により、光源の点灯中にライトキャリングバンドルスリーブを光源接続用孔から抜いても照明光が漏れず、かつ、ライトキャリングバンドルスリーブの高温化を効果的に防止できる内視鏡用光源装置を提供する。
【解決手段】 内視鏡用光源装置の光源接続用孔２２に内視鏡１０のライトキャリングバンドルスリーブ１４ｂが挿入されるか否かに応じ、光源接続用孔を開閉する可動式の遮光部材３９を備え、遮光部材３９に、共にライトキャリングバンドルスリーブの光源接続用孔への挿入時に機能する、照明光がライトキャリングバンドルスリーブに照射されるのを防ぐ開放時遮光部４２と、照明光の照射範囲をライトキャリングバンドルスリーブの内側に制限する導光孔４４と、を設けたことを特徴とする内視鏡用光源装置。
【選択図】 図４

Description

本発明は、内視鏡に光を供給するための内視鏡用光源装置、特にその遮光部材に関する。

内視鏡の内部にはライトガイドとしての導光ファイバ束（ＬＣＢ：ライトキャリングバンドル）が配設されており、導光ファイバ束の入射側端部の外周は、内視鏡に設けられた円筒状のライトキャリングバンドルスリーブによって覆われている。このライトキャリングバンドルスリーブを内視鏡用光源装置のケースに設けられた光源接続用孔に挿入すると、光源接続用孔の支持力によってライトキャリングバンドルスリーブが不動状態となり、導光ファイバ束の入射端面が内視鏡用光源装置内の光源と対向する。そして、この状態で光源が発光すると、この光は導光ファイバ束の入射端面に入り、導光ファイバ束の内部を通って内視鏡の挿入部先端に設けられた照明用光学系へ導かれ、この照明用光学系から内視鏡の外部に向けて射出されて、体腔内や機械の内部を照らす。

内視鏡用光源装置の光源を発光させた状態でライトキャリングバンドルスリーブを光源接続用孔から抜くと、光が光源接続用孔から内視鏡用光源装置の外部に漏れてしまうため、通常、内視鏡用光源装置の内部には可動式の遮光部材が設けられている（例えば、特許文献１）。また、細いライトガイドを有する内視鏡及び太いライトガイドを有する内視鏡双方に用いられる光源装置において、光量カットマスクによりライトガイドへの照明光の入射光量を制限して、太いライトガイドに照明光を入射させる時に内視鏡の先端部の発熱が問題とならないようにすることも行われている（例えば特許文献２）。
特開平１−２７６１０９号公報 特開平１１−３０５１４８号公報

しかし、ライトキャリングバンドルスリーブを光源接続用孔に差し込んだ状態で、光源の照明光を導光ファイバ束の入射端面に照射すると、必然的に、照明光の一部がライトキャリングバンドルスリーブに照射されてしまうため、ライトキャリングバンドルスリーブが所定温度以上に高温になってしまう。このように高温化したライトキャリングバンドルスリーブを光源接続用孔から抜き出すと、術者にとって危険となるだけでなく、ライトキャリングバンドルスリーブ内に位置する導光ファイバ束が放熱しにくくなり、導光ファイバ束の透過率が大幅に低下してしまう。

本発明の目的は、簡単な構成により、光源の点灯中にライトキャリングバンドルスリーブを光源接続用孔から抜いても照明光が漏れず、かつ、ライトキャリングバンドルスリーブの高温化を効果的に防止できる内視鏡用光源装置を提供することにある。

本発明の内視鏡用光源装置は、内視鏡の挿入部からユニバーサルチューブ内に伸びる導光ファイバ束の入射側端部を、その外周を覆うライトキャリングバンドルスリーブとともに挿脱可能な光源接続用孔と、この光源接続用孔に挿入された上記導光ファイバ束の入射端面に照明光を与える光源と、上記光源接続用孔に上記ライトキャリングバンドルスリーブが挿入されるか否かに応じ、該光源接続用孔を開閉する可動式の遮光部材と、を備える内視鏡用光源装置において、該遮光部材が、共に上記ライトキャリングバンドルスリーブの上記光源接続用孔への挿入時に機能する、上記照明光がライトキャリングバンドルスリーブに照射されるのを防ぐ開放時遮光部と、上記照明光の照射範囲をライトキャリングバンドルスリーブの内側に制限する導光孔と、を備えることを特徴としている。

上記導光孔及び導光ファイバ束の入射端面が共に円形であり、かつ上記ライトキャリングバンドルスリーブの上記光源接続用孔への挿入時に互いに同軸をなし、上記導光孔の直径をｄ１、上記入射端面の直径をｄ２としたとき、ｄ１≦ｄ２とし、上記光源と遮光部材の間に集光レンズを配設すれば、照明光を入射端面にのみ確実に導くことが可能となる。

上記遮光部材が、上記ライトキャリングバンドルスリーブの上記光源接続用孔への非挿入時に、上記光源から上記光源接続用孔に向かう上記照明光を遮る閉塞時遮光部を備えているのが実際的である。

上記遮光部材に、上記ライトキャリングバンドルスリーブより熱伝導性の良好な材料からなる放熱部材を固着し、該放熱部材に、上記光源接続用孔に挿入されたライトキャリングバンドルスリーブの周面に面接触する面接触部を形成すれば、ライトキャリングバンドルスリーブの熱を効果的に放熱できる。

上記遮光部材は、付勢手段によって、常に上記光源接続用孔を塞ぐ方向に付勢されており、上記光源接続用孔に挿入される上記ライトキャリングバンドルスリーブの挿入力により、上記付勢手段の付勢力に抗して、上記遮光部材が上記光源接続用孔を開放する方向に移動するのが好ましい。

本発明によると、光源の点灯中にライトキャリングバンドルスリーブを光源接続用孔から抜いても、遮光部材が照明光の内視鏡用光源装置外への漏れを防止するので、術者や患者等が眩しい思いをするのを防止できる。さらに、ライトキャリングバンドルスリーブを光源接続用孔に差し込んでいる間は、導光孔によってライトキャリングバンドルスリーブの高温化を効果的に防止できる。しかも、これらの作用効果は単一部材である遮光部材によって達成されるので、構造が極めて簡単である。

以下、本発明の第１の実施形態について、図１から図８を参照しながら説明する。
図１に示す電子内視鏡（内視鏡）１０は、操作部１１と挿入部１２を有し、挿入部１２の先端部には、操作部１１に設けた湾曲操作装置１３の操作に応じて上下及び左右方向に湾曲される湾曲部１２ａが設けられている。湾曲部１２ａの先端面には、図示しない観察窓（対物窓）と照明光学系が設けられている。

操作部１１からはユニバーサルチューブ１４が延びており、このユニバーサルチューブ１４の先端に設けられたコネクタ部１４ａには、合成樹脂製の円筒形状をなすライトキャリングバンドルスリーブ１４ｂと信号接続部１４ｃとが突設されている。さらに、ライトキャリングバンドルスリーブ１４ｂ、コネクタ部１４ａ、ユニバーサルチューブ１４、操作部１１及び挿入部１２の内部には、導光ファイバ束（ＬＣＢ：ライトキャリングバンドル）１５が配設されており、その先端に形成された出射端面が、挿入部１１の先端内部において上記照明光学系に接続されている。
図２及び図３に示すように、プロセッサ（内視鏡用光源装置）２０のケーシング（筐体）２１の前面２１ａ（図３の右側を前方、左側を後方とする）には、コネクタ部１４ａのライトキャリングバンドルスリーブ１４ｂを差し込むための光源接続用孔２２と、信号接続部１４ｃを差し込むための信号接続部支持孔２３が穿設されている。

図３に示すように、ケーシング２１の底板２１ｂの上面には、光源接続用孔２２の直後に位置するコネクタ部支持装置３０が設けられている。コネクタ部支持装置３０は以下のような構成である。
図３及び図４に示すように、上下方向を向く支持部材３１の下部には３つの脚部３２が設けられており、各脚部３２が止めねじ（図示略）によって底板２１ｂに固定されている。支持部材３１の、ケーシング２１の前面２１ａと平行をなす部分である平面部３３には大小２つの孔が穿設されている。大径の孔には筒状部材である信号接続部用支持筒３４が嵌合固定され、小径の孔には筒状部材であるライトキャリングバンドルスリーブ用支持筒３５が嵌合固定されている。図３に示すように、信号接続部用支持筒３４の前端は信号接続部支持孔２３に接続しており、ライトキャリングバンドルスリーブ用支持筒３５の前端は光源接続用孔２２に接続し、信号接続部用支持筒３４の内部空間と信号接続部支持孔２３、及びライトキャリングバンドルスリーブ用支持筒３５の内部空間と光源接続用孔２２はそれぞれ連通している。平面部３３の後面には、信号接続部用支持筒３４とライトキャリングバンドルスリーブ用支持筒３５の間に位置する、左右一対の突部３６が突設されており、左右の突部３６の後面間には平面部３３と平行になるよう取付板３７が固定されている。さらに、取付板３７の下端に設けられた左右一対の支持筒３８には左右方向を向く回転軸Ａの左右両端部が支持されており、この回転軸Ａの左右両端部近傍に遮光部材３９の上端２カ所が回転可能に支持されている。遮光部材３９は、銅やアルミニウム等の熱伝導性の良好（ライトキャリングバンドルスリーブ１４ｂより良好）な金属板を曲折加工した部材であり、回転軸Ａに支持された基部４０と、基部４０に連なると共に基部４０に対して傾斜する閉塞時遮光部４１と、閉塞時遮光部４１に連なると共に閉塞時遮光部４１に対して略直交する開放時遮光部４２と、開放時遮光部４２に連なると共に開放時遮光部４２に対して傾斜する折り返し端部４３とを具備している。さらに、開放時遮光部４２の中心部には円形（直径ｄ１）の導光孔４４が穿設されている。さらに、回転軸Ａには遮光部材３９をライトキャリングバンドルスリーブ用支持筒３５側に回転付勢するねじりコイルばねＳ（付勢手段）（トーションばね）が巻かれており、その両端部Ｓ１、Ｓ２が取付板３７の後面と遮光部材３９の後面に弾性接触している（図４参照）。このため、このねじりコイルばねの付勢力により、遮光部材３９は常時は図６に示す閉塞位置に位置している。

図３に示すように、ケーシング２１の底板２１ｂの上面には、コネクタ部支持装置３０の後方に位置するハウジングＨが固定されており、このハウジングＨ内に位置するランプ（光源）ＭＬは、ハウジングＨの前面に穿設された採光孔Ｈ１を介して光源接続用孔２２及びライトキャリングバンドルスリーブ用支持筒３５と前後方向に対向している。ランプＭＬはケーシング２１の外面に設けられたランプ点灯スイッチ（図示略）のＯＮ操作により点灯し、ＯＦＦ操作により消灯するものであり、挿入部１２を体腔内や機械内へ挿入する場合は常時点灯させるものである。
さらに、ケーシング２１の底板２１ｂの上面には、コネクタ部支持装置３０とハウジングＨの間に位置させてレンズホルダ５０が固定されている。レンズホルダ５０には前後方向を向くレンズ支持用孔５１が貫通孔として形成されており、レンズ支持用孔５１内には集光レンズＬ１が固定されている。集光レンズＬ１の光軸は、ランプＭＬの光軸、光源接続用孔２２及びライトキャリングバンドルスリーブ用支持筒３５の各中心軸と一致している。

次に、このような構成からなる内視鏡システムの動作について説明する。
上記ランプ点灯スイッチがＯＦＦの状態で、かつ、プロセッサ２０に電子内視鏡１０が装着されず、ライトキャリングバンドルスリーブ用支持筒３５にライトキャリングバンドルスリーブ１４ｂを差し込んでいない場合は、図６に示すように、遮光部材３９はコイルばねＳの付勢力によって、ライトキャリングバンドルスリーブ用支持筒３５の後端面に接触しつつライトキャリングバンドルスリーブ用支持筒３５の後端開口を閉塞する閉塞位置に位置する。このため、遮光部材３９の閉塞時遮光部４１が集光レンズＬ１とライトキャリングバンドルスリーブ用支持筒３５の間に位置する。
プロセッサ２０に電子内視鏡１０を装着して、プロセッサ２０の光源接続用孔２２とライトキャリングバンドルスリーブ用支持筒３５にライトキャリングバンドルスリーブ１４ｂを差し込み、かつ、信号接続部支持孔２３と信号接続部用支持筒３４に信号接続部１４ｃを差し込むと、ライトキャリングバンドルスリーブ１４ｂの後端部によって、上記ねじりコイルばねＳの付勢力によって閉塞位置に保持されていた遮光部材３９が、ねじりコイルばねＳの付勢力に抗して後方に押される。そして、ライトキャリングバンドルスリーブ１４ｂが完全に差し込まれると、遮光部材３９が図４及び図７に示す開放位置に移動し、かつ、導光孔４４が導光ファイバ束１５の円形の入射端面１５ａと前後方向に対向する（導光孔４４の中心軸と導光ファイバ束１５の入射端面１５ａの中心軸と集光レンズＬ１の光軸とが一致する）。入射端面１５ａの直径はｄ２、ライトキャリングバンドルスリーブ１４ｂの外径はｄ３であり、ｄ１（導光孔４４の直径）≦ｄ２≦ｄ３という関係にある。従って、ライトキャリングバンドルスリーブ１４ｂを光源接続用孔２２とライトキャリングバンドルスリーブ用支持筒３５とに完全に差し込むと、導光孔４４と入射端面１５ａとライトキャリングバンドルスリーブ１４ｂをランプＭＬ側から見たときの位置関係は、図８に示すようになる（図８ではｄ１＜ｄ２となっているが、ｄ１＝ｄ２であってもよい）。

この状態で上記ランプ点灯スイッチをＯＮにしてランプＭＬを点灯すると、ランプＭＬから発せられた光束Ｏは集光レンズＬ１によって集光された後、導光孔４４を通ってライトキャリングバンドルスリーブ１４ｂの内側、即ち導光ファイバ束１５の入射端面１５ａに確実に導かれ、さらに導光ファイバ束１５を通って照明光学系に送られる。照明光学系によって照らされた被写体を挿入部１２先端の観察窓を介して観察すると、この被写体の画像がプロセッサ２０に接続されたテレビモニタ（図示略）に映し出される。
一方、集光レンズＬ１を通った光束のうち導光孔４４の外側に位置する部分は開放時遮光部４２によって遮光されるので、光束のこの部分がライトキャリングバンドルスリーブ１４ｂに照射されることはない。従って、ライトキャリングバンドルスリーブ１４ｂが極めて高温化することはなく、導光ファイバ束１５が極めて高温になることがないので、電子内視鏡１０の作業を長時間続けても、導光ファイバ束１５の透過率が大きく低下することはない。

電子内視鏡１０による作業が完了した後に、ランプＭＬが発光したままの状態で、ライトキャリングバンドルスリーブ１４ｂをライトキャリングバンドルスリーブ用支持筒３５及び光源接続用孔２２から完全に抜き出し、かつ、信号接続部１４ｃを信号接続部用支持筒３４及び信号接続部支持孔２３から抜き出すと、遮光部材３９はねじりコイルばねＳの付勢力によって開放位置から閉塞位置に自動的に復帰する。すると、遮光部材３９の閉塞時遮光部４１がライトキャリングバンドルスリーブ用支持筒３５の直後に位置して、ランプＭＬから出た光がライトキャリングバンドルスリーブ用支持筒３５及び光源接続用孔２２を通ってケース２１の外部に漏れるのを防止する。
そして、上記ランプ点灯スイッチをＯＦＦにすれば、ランプＭＬが消灯する。

このように本実施形態によれば、単一部材である遮光部材３９によって、ライトキャリングバンドルスリーブ１４ｂを光源接続用孔２２及びライトキャリングバンドルスリーブ用支持筒３５に挿入した状態でランプＭＬを発光させたときに、照明光がライトキャリングバンドルスリーブ１４ｂに照射されるのを防止でき、しかも、ランプＭＬが点灯中にライトキャリングバンドルスリーブ１４ｂをライトキャリングバンドルスリーブ用支持筒３５及び光源接続用孔２２から抜いても、照明光がケース２１の外部に漏れるのを防止でき、且つライトキャリングバンドルスリーブの高温化を効果的に防止できる。

次に本発明の第２の実施形態について、主に図９から図１２を参照しながら説明する。なお、第１の実施形態と同じ部材には同じ符合を付すに止めて、その詳細な説明は省略する。
本実施形態の特徴は、遮光部材３９の閉塞時遮光部４１の前面にライトキャリングバンドルスリーブ１４ｂより熱伝導性の良好な材料、例えば、アルミニウムや銅等の金属材料からなる放熱部材６０を、一対のボルトＢによって固定した点にある。この放熱部材６０の前面には半円柱形状の放熱用接触面（面接触部）６１が凹設されている。この放熱用接触面６１の軸線は、ライトキャリングバンドルスリーブ１４ｂを光源接続用孔２２及びライトキャリングバンドルスリーブ用支持筒３５に挿入した状態では略前後方向を向く。放熱用接触面６１の曲率半径は、ライトキャリングバンドルスリーブ１４ｂの先端部近傍をなす被接触部１４ｄの曲率半径と略同一に設定されている。

ライトキャリングバンドルスリーブ用支持筒３５にライトキャリングバンドルスリーブ１４ｂを差し込んでいない場合は、図９に示すように、遮光部材３９はコイルばねＳの付勢力によって、ライトキャリングバンドルスリーブ用支持筒３５の後端面に接触しつつライトキャリングバンドルスリーブ用支持筒３５の後端開口を閉塞する閉塞位置に位置する。

プロセッサ２０に電子内視鏡１０を装着して、プロセッサ２０の光源接続用孔２２とライトキャリングバンドルスリーブ用支持筒３５にライトキャリングバンドルスリーブ１４ｂを差し込み、かつ、信号接続部支持孔２３と信号接続部用支持筒３４に信号接続部１４ｃを差し込むと、第１の実施形態と同様に、遮光部材３９が図１０及び図１２に示す開放位置まで回転する。さらに、放熱部材６０の放熱用接触面６１全体がライトキャリングバンドルスリーブ１４ｂの被接触部１４ｄに面接触するので、ライトキャリングバンドルスリーブ１４ｂの熱は被接触部１４ｄから放熱部材６０に流れ、さらに放熱部材６０から周辺の外気へ放熱される。従って、第１の実施形態に比べてライトキャリングバンドルスリーブ１４ｂの高温化をさらに効果的に防止できる。

以上、本発明を第１及び第２の実施形態に基づいて説明したが、本発明は両実施形態に限定されるものではなく、様々な変更を施しながら実施可能である。例えば、遮光部材３９の材料や形状を他のものに変えて実施することは勿論可能である。

本発明の第１の実施形態の電子内視鏡を示す外観図である。 プロセッサと電子内視鏡のコネクタ部の斜視図である。 電子内視鏡のライトキャリングバンドルスリーブをプロセッサに装着したときのプロセッサ内の様子を示す一部を破断した側面図である。 ライトキャリングバンドルスリーブをプロセッサに接続したときに、コネクタ部支持装置をランプ側から見たときの斜視図である。 コネクタ部支持装置をランプと反対側から見たときの斜視図である。 ライトキャリングバンドルスリーブをプロセッサから取り外したときの、光源と集光レンズとコネクタ部支持装置の側面図である。 ライトキャリングバンドルスリーブをプロセッサに接続したときの、光源と集光レンズとコネクタ部支持装置の側面図である。 導光孔と導光ファイバ束の入射端面とライトキャリングバンドルスリーブをランプ側から見たときの位置関係を示す模式図である。 ライトキャリングバンドルスリーブをプロセッサから取り外したときに、本発明の第２の実施形態のコネクタ部支持装置をランプ側から見た斜視図である。 ライトキャリングバンドルスリーブをプロセッサに接続したときのコネクタ部支持装置をランプ側から見た斜視図である。 遮光部材及びライトキャリングバンドルスリーブを、ランプと反対側から見た斜視図である。 ライトキャリングバンドルスリーブをプロセッサに接続したときの遮光部材とライトキャリングバンドルスリーブの側面図である。

符号の説明

１０ 電子内視鏡（内視鏡）
１１ 操作部
１２ 挿入部
１２ａ 湾曲部
１３ 湾曲操作装置
１４ ユニバーサルチューブ
１４ａ コネクタ部
１４ｂ ライトキャリングバンドルスリーブ
１４ｃ 信号接続部
１４ｄ 被接触部
１５ 導光ファイバ束
１５ａ 入射端面
２０ プロセッサ（内視鏡用光源装置）
２１ ケーシング
２１ａ ケーシングの前面
２１ｂ 底板
２２ 光源接続用孔
２３ 信号接続部支持孔
３０ コネクタ部支持装置
３１ 支持部材
３２ 脚部
３３ 平面部
３４ 信号接続部用支持筒
３５ ライトキャリングバンドルスリーブ用支持筒
３６ 突部
３７ 取付板
３８ 支持筒
３９ 遮光部材
４０ 基部
４１ 閉塞時遮光部
４２ 開放時遮光部
４３ 折り返し端部
４４ 導光孔
５０ レンズホルダ
５１ レンズ支持用孔
６０ 放熱部材
６１ 放熱用接触面（面接触部）
Ｂ ボルト
Ｈ ハウジング
Ｈ１ 採光孔
Ｌ１ Ｌ２ 集光レンズ
ＭＬ ランプ（光源）
Ｓ ねじりコイルばね（付勢手段）

Claims (5)

1. 内視鏡の挿入部からユニバーサルチューブ内に伸びる導光ファイバ束の入射側端部を、その外周を覆うライトキャリングバンドルスリーブとともに挿脱可能な光源接続用孔と、
   この光源接続用孔に挿入された上記導光ファイバ束の入射端面に照明光を与える光源と、
   上記光源接続用孔に上記ライトキャリングバンドルスリーブが挿入されるか否かに応じ、該光源接続用孔を開閉する可動式の遮光部材と、を備える内視鏡用光源装置において、
   該遮光部材が、共に上記ライトキャリングバンドルスリーブの上記光源接続用孔への挿入時に機能する、上記照明光がライトキャリングバンドルスリーブに照射されるのを防ぐ開放時遮光部と、上記照明光の照射範囲をライトキャリングバンドルスリーブの内側に制限する導光孔と、を備えることを特徴とする内視鏡用光源装置。
2. 請求項１記載の内視鏡用光源装置において、
   上記導光孔及び導光ファイバ束の入射端面が共に円形であり、かつ上記ライトキャリングバンドルスリーブの上記光源接続用孔への挿入時に互いに同軸をなし、
   上記導光孔の直径をｄ１、上記入射端面の直径をｄ２としたとき、ｄ１≦ｄ２とし、
   上記光源と遮光部材の間に集光レンズを配設した内視鏡用光源装置。
3. 請求項１または２記載の内視鏡用光源装置において、
   上記遮光部材が、上記ライトキャリングバンドルスリーブの上記光源接続用孔への非挿入時に、上記光源から上記光源接続用孔に向かう上記照明光を遮る閉塞時遮光部を備えている内視鏡用光源装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項記載の内視鏡用光源装置において、
   上記遮光部材に、上記ライトキャリングバンドルスリーブより熱伝導性の良好な材料からなる放熱部材を固着し、
   該放熱部材に、上記光源接続用孔に挿入されたライトキャリングバンドルスリーブの周面に面接触する面接触部を形成した内視鏡用光源装置。
5. 請求項１から４のいずれか１項記載の内視鏡用光源装置において、
   上記遮光部材は、付勢手段によって、常に上記光源接続用孔を塞ぐ方向に付勢されており、上記光源接続用孔に挿入される上記ライトキャリングバンドルスリーブの挿入力により、上記付勢手段の付勢力に抗して、上記遮光部材が上記光源接続用孔を開放する方向に移動する内視鏡用光源装置。

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