JP2010088657A - 内視鏡用光源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光学部材に塵埃が付着する以前に、防塵、防埃をし、照明光の光量を本来の明るさに保つ。
【解決手段】光源用コネクタ１７を光源用ソケット１９に接続するときに、ライトガイド棒６７が扉６２ａ、６２ｂを開放位置へ押し出し、扉６２ａ、６２ｂの先端部に設けたブラシ６０ａ、６０ｂが集光レンズに付着している塵埃を除去する。光源用コネクタ１７を光源用ソケット１９から抜去し扉６２ａ、６２ｂが閉鎖位置に移動すると、光源用ソケット１９の開口８１は塞がれ、光源装置１２の内部への塵埃の侵入を防ぎ、集光レンズ７３に塵埃が付着することを防止する。光源用ソケット１９から光源用コネクタ１７が抜去しているときには切り換え弁スイッチ６８のオフ操作を受け、エアを集光レンズ７３へ噴きかけ、集光レンズ７３に付着する塵埃を除去し、照明光の光量を本来の明るさに保つ。
【選択図】図２

Description

本発明は、被検体内を照明する照明光を内視鏡に供給する内視鏡用光源装置に関する。

従来、医療や工業分野において、内視鏡システムを利用した検査が広く普及している。内視鏡システムは、内視鏡と、プロセッサ装置と、光源装置とを備える。内視鏡は、被検体内を撮像する撮像素子、被検体内を照明する照明光を導光するライトガイド、および内視鏡先端部を洗浄するためのエアおよび洗浄水を送る送気・送水チャンネルを有する。内視鏡は、撮像素子の信号線が繋がれた通信用コネクタ、およびライトガイドの入射端が備えられたライトガイド棒と送気・送水チャンネルの送入口が露呈した光源用コネクタをさらに有する。内視鏡は、これらのコネクタを介して、プロセッサ装置、および光源装置と着脱自在に接続される。

光源装置は、照明光を発する光源を冷却するためのファン、エアおよび洗浄水を送気・送水チャンネルに送るためのエアポンプ、内視鏡の光源用コネクタが着脱自在に接続される光源用ソケット、および光源からの照明光をライトガイドの入射端に集光する集光光学系を有する。ファンには、光源装置の外部からエアを吸気し、光源周りに導いてから通気口を通して外部に排出する吸気ファンが用いられ、光源の近傍に配置される。通気口は、光源装置の外装カバーのうち、ファンを基準として光源の反対側に位置する側面に形成されている場合が多い。

この構造によれば、ファンの回転により、外気とともに塵埃を吸い込んでしまい、塵埃が光源装置内部の部材に付着してしまうという問題がある。特に、塵埃が集光光学系を構成する光学部材に付着すると、集光光学系の透過率が低下し、照明光の本来の光量をライトガイドに入射させることができなくなる。

また、検査の終了時には、施術者は、スイッチ操作によりプロセッサ装置から撮像素子への給電をオフし、光源装置の光源を消灯させ、各コネクタを各ソケットから抜去し、内視鏡と各装置とを離脱させるという手順が求められる。しかしながら、次回の検査に備える操作が面倒等の理由で、光源装置の主電源をオフしないことも多い。

光源装置の主電源をオフしないと、ファンは回転を続ける。光源用コネクタが抜去されて光源用ソケットが開口した状態でファンが回転を続けると、光源用ソケットから通気口へと気流の経路が形成される。このため、集光光学系を構成する光学部材にさらに多くの塵埃が付着してしまうという問題が発生する。

かかる問題を解決するために、特許文献１、２が提案されている。特許文献１では、光学部材であるダイクロックミラーをミラーボックスに収容している。ミラーボックスには、ダイクロックミラーに向けて光を通す開口が形成されており、この開口を塵埃侵入防止用の光透過性のカバー板で塞いでいる。

特許文献２では、電源投入時や電源遮断時に一定時間、光源装置のファンを光源使用時とは逆に回転させることにより、光源装置内に蓄積した塵埃を除去して装置外部に放出している。
特開２００７−０８９８６１号公報 特開平１０−２７６９７０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の発明は、カバー板が必要である。このため、装置構造が複雑化し、コストアップの一因になる。また、特許文献２のようにファンを逆回転させる方法では、光源装置内の広い箇所にある程度の強さの風を発生させることができるが、ある特定の箇所や部材に付着した塵埃を集中的に、確実に除去、または塵埃が付着する以前の防塵、防埃対策としては難しいという問題がある。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、簡単でコストのかからない構成により、光学部材に付着した塵埃を確実に除去し、防塵、防埃対策もすることにある。

上記目的を達成するために、本発明の内視鏡用光源装置は、内視鏡の光源用コネクタが着脱自在に装着される光源用ソケットを備え、前記光源用コネクタを前記光源用ソケットに装着したときに前記光源用コネクタから突出したライトガイド棒が本体内部に挿入され、前記ライトガイド棒の光入射端に集光光学系を通して光源からの照明光を入射させる内視鏡用光源装置において、前記光源用コネクタを前記光源用ソケットに装着するときに本体内部に挿入される前記ライトガイド棒の押圧を受けてバネ付勢に抗して先端部が本体内部へ向かって回動する回動部材と、前記回動部材の先端部に設けられ、回動部材が前記バネ付勢に抗して回動したときに前記集光光学系の光出射面に摺接して塵埃を除去するブラシとを備えたことを特徴とする。

前記回動部材は、前記光源用コネクタが前記光源用ソケットから取り外されたときに、前記バネ付勢により回動して前記ライトガイド棒が挿入される開口を閉じる一対の扉であることを特徴とする。

エアポンプと、前記エアポンプからのエアを前記光源用ソケットに装着された前記光源用コネクタのエア導入口に向けて吐出し、前記内視鏡に組み込まれた送気・送水チャンネルを通して内視鏡先端部から吹き出させる第一送気チューブと、前記エアポンプからエアを前記集光光学系の光出射面に向けて吐出する第二送気チューブと、前記エアポンプと前記第一及び第二送気チューブとの間に設けられ、前記第一または第二送気チューブの一方からエアを吐出させる切替え手段を備えたことを特徴とする。

前記光源用コネクタが前記光源用ソケットに装着されたことを検知して切替え信号を出力する検知手段を備え、前記切替え手段は、前記光源の点灯時に、前記切替え信号が出力されていないときには前記第二送気チューブからエアを吐出させ、前記切替え信号が出力されているときには前記第一送気チューブからエアを吐出させることを特徴とする。

本発明によれば、回動部材がバネ付勢に抗して回動することにより回動部材先端部に設けられているブラシが集光光学系に付着している塵埃を除去し、照明光の光量を本来の明るさに保つことができ、回動部材がバネ付勢によって回動しライトガイド棒が挿入される開口を閉じるときは、光源装置内部への塵埃の侵入を防ぎ、集光光学系に塵埃が付着することを防止するから、コストを掛けずに、且つ簡単に、塵埃の付着による光学部材の透過率の低下を防止することができる。

主電源オン時にはエアポンプから常時エアが送出され送気チューブ内を流れているため、途中で送気チューブを分岐させ、分岐させたチューブの先端を集光光学系の近傍に配置することで集光光学系にエアが噴きかかり、集光光学系に付着する塵埃を除去または防止することができる。

図１、図２および図３に示すように、電子内視鏡システム２は、被検者の体腔内を撮影する電子内視鏡１０と、内視鏡画像を生成するプロセッサ装置１１と、体腔内を照明するための照明光、および送気・送水用のエアを電子内視鏡１０に供給する光源装置１２とから構成されている。

電子内視鏡１０は、体腔内に挿入される可撓性の挿入部１３と、挿入部１３の基端部分に連設され、施術者が手元で操作を行う操作部１４と、操作部１４に接続されるユニバーサルコード１５と、ユニバーサルコード１５の先端に設けられた通信用コネクタ１６および光源用コネクタ１７とから構成される。通信用コネクタ１６および光源用コネクタ１７はそれぞれ、プロセッサ装置１１および光源装置１２の外装カバーの前面に設けられた通信用ソケット１８および光源用ソケット１９に着脱自在に接続される。

ライトガイド３９は、多数の光ファイバー（例えば、石英からなる）を束ねて形成される。ライトガイド３９は、挿入部１３、操作部１４、ユニバーサルコード１５、および光源用コネクタ１７の内部を通り、光源用コネクタ１７の後方に突出したライトガイド棒６７まで一連となっている。光源用コネクタ１７を光源用ソケット１９に接続すると、光源用ソケット１９の開口８１を通じて、ライトガイド棒６７が光源用装置１２の内部に挿入される。

送気・送水チャンネル３６は、挿入部１３、操作部１４、ユニバーサルコード１５、および光源用コネクタ１７の内部を通っており、光源用コネクタ１７の後方に送入口６６が露呈している。光源用コネクタ１７を光源用ソケット１９に接続すると、光源用ソケット１９の開口８１を通じて第一送気チューブ６４ｂに接続される。

光源装置１２は、前述の光源用ソケット１９、光源３８、第一送気チューブ６４ｂの他に、各部へ電力を供給する主電源回路７０、各部を制御するＣＰＵ５８、集光レンズ７３、内視鏡先端部を洗浄するためのエアを送出するエアポンプ６５、エアポンプ６５からエアを送るための流路であるメインチューブ６４ａ、第二送気チューブ６４ｃと、メインチューブ６４ａ内を流れるエアを第一送気チューブ６４ｂへ送る側と、第二送気チューブ６４ｃへ送る側の流路を切り換える切り換え弁６３を設ける。

さらに、光源用ソケット１９の集光レンズ７３側の面に設けた軸受けに、軸を中心に開閉可能に取り付けられた扉６２ａ、６２ｂと、扉６２ａ、６２ｂの先端部に備えられ、集光レンズ７３に付着した塵埃を除去するブラシ６０ａ、６０ｂが設けられる。

また、光源用ソケット１９と扉６２ａ、６２ｂのそれぞれの間に設けられ、光源用ソケット１９から光源用コネクタ１７を抜去するとき、扉６２ａ、６２ｂが付勢力により閉じるよう取り付けられたバネ６１ａ、６１ｂと、光源装置１２内を冷却するファン７７から構成されている。

光源装置１２の外装カバーの前面には、主電源回路７０の駆動をオン／オフして、光源装置１２全体の電源のオン／オフ操作をするための主電源スイッチ７８、光源３８の点灯と消灯とを指示する光源スイッチ７９が設けられている。

光源３８は、光源スイッチ７９がオン操作されると、ＣＰＵ５８の指示の下、図示しない光源点灯回路により点灯し、前面に位置する集光レンズ７３へと照明光を照射する。なお、光源３８は、例えばキセノン光源、ハロゲン光源、ＬＥＤ（発光ダイオード）、蛍光発光素子、またはＬＤ（レーザーダイオード）等が使用される。

集光レンズ７３は、光源３８と扉６２ａ、６２ｂとの間に位置し、光源３８から照射された照明光を集光する。集光レンズ７３で集光された照明光は、ライトガイド棒６７の先端に設けられた入射端４０へ入射し、ライトガイド３９によって導かれ体腔内を照明する。

扉６２ａ、６２ｂは軸を中心に回動し、扉６２ａ、６２ｂが開くときはバネ６１ａ、６１ｂの付勢に抗して開き、扉６２ａ、６２ｂが閉じるときはバネ６１ａ、６１ｂの付勢により閉じる動作が可能である。

エアポンプ６５は、電子内視鏡１０の先端部を洗浄するためのエアを送出する。光源装置１２の主電源スイッチ７８がオン操作されると、エアポンプ６５は、接続されている第メインチューブ６４ａにエアを送出する。

第一送気チューブ６４ｂと第二送気チューブ６４ｃのいずれか一方からエアの吐出を行うための切替え手段として切り換え弁６３が用いられる。メインチューブ６４ａは、切り換え弁６３に接続されている。

切り換え弁６３は、メインチューブ６４ａを流れるエアを送気・送水チャンネル３６に送る第一送気チューブ６４ｂ側の流路と、集光レンズ７３の表面にエアを噴きつける第二送気チューブ６４ｃ側の流路に分ける。

切り換え弁６３は、分岐部に可動式の弁を備えている。第一送気チューブ６４ｂにエアが流れているときには第二送気チューブ６４ｃの入口は弁によって塞がれ、一方、第二送気チューブ６４ｃにエアが流れているときには第一送気チューブ６４ｂの入口が弁によって塞がれる。なお、切り換え弁６３は、例えばバルブ式の弁、電磁弁等が使用される。

切り換え弁６３は、光源用コネクタ１７が光源用ソケット１９に接続されるときには、光源用ソケット１９に設けられている切り換え弁スイッチ６８がオンされ、第一送気チューブ６４ｂにエアが送られ、第二送気チューブ６４ｃの入口は塞がれる。一方、光源用コネクタ１７が光源用ソケット１９から抜去されるときには、光源用ソケット１９に設けられている切り換え弁スイッチ６８がオフとなり、第二送気チューブ６４ｃにエアが送られ、第一送気チューブ６４ｂの入口は塞がれる。

第一送気チューブ６４ｂは、光源用ソケット１９に備え付けられている。光源用コネクタ１７が光源用ソケット１９に接続されると、光源用コネクタ１７の後方に露呈している送入口６６が光源用ソケット１９を介して第一送気チューブ６４ｂに接続される。

第二送気チューブ６４ｃは、先端部が集光レンズ７３の表面近傍に配置されている。集光レンズ７３の表面に向けてエアを噴きつけ、集光レンズ７３に付着した塵埃を除去、または塵埃の付着を防ぐことができる。

図３に示すように、扉６２ａ、６２ｂそれぞれに繋がれているバネ６１ａ、６１ｂの付勢により扉６２ａ、６２ｂが閉じる。

扉６２ａ、６２ｂの開閉動作が行われるときにブラシ６０ａ、６０ｂが集光レンズ７３に接するように備えられている。

図３（Ａ）に示すように、光源用ソケット１９に光源用コネクタ１７を接続すると、光源用ソケット１９の開口８１を通じて、ライトガイド棒６７が光源装置１２の内部に挿入され、扉６２ａ、６２ｂを押し出し開放する。

図３（Ｂ）に示すように、光源用コネクタ１７を光源用ソケット１９から抜去すると、扉６２ａ、６２ｂはバネ６１ａ、６１ｂの付勢力により元の位置へ戻る。このとき扉６２ａ、６２ｂにより、光源用ソケット１９の開口８１が塞がれて光源用ソケット１９と集光レンズ７３との間が遮断される。

ファン７７は吸気ファンであり、熱源である光源３８の近傍に配置される。ファン７７は、主電源スイッチ７８がオン操作されると同時に回転して、光源装置１２の外部からエアを吸気し集光レンズ７３の周りに導いてから光源装置１２の外装カバーの背面（光源用ソケット１９の反対側）にある通気口８０を通して排気を行う。これにより、光源装置１２内を冷却して適切な温度に保ち、過剰な熱気による光源装置１２内の各部の劣化や損傷を防ぐ。ファン７７は、一度回転を開始すると、光源スイッチ７９のオフ操作に応じ光源３８が消灯した後も回転を続ける。主電源スイッチ７８がオフ操作されると、ファン７７は回転を停止する。

上記構成の作用について説明する。電子内視鏡システム２で検査を行う際には、通信用コネクタ１６を通信用ソケット１８に接続し、光源用コネクタ１７を光源用ソケット１９に接続することで、電子内視鏡１０を各装置１１、１２に接続する。次に、プロセッサ装置１１の主電源スイッチ５０と光源装置１２の主電源スイッチ７８とをオン操作する。主電源７８がオン操作されると、ファン７７が回転を開始し、また、エアポンプ６５が作動してからエアが送出される。続いて、光源スイッチ７９をオン操作して光源３８を点灯させ、検査を開始する。

一方、光源用コネクタ１７が光源用ソケット１９に挿入されるときに、ライトガイド棒６７が扉６２ａ、６２ｂを開放位置へ押し出し、扉６２ａ、６２ｂが押し出されている動作中に扉６２ａ、６２ｂの先端部に設けられているブラシ６０ａ、６０ｂが集光レンズに付着している塵埃を除去する。

検査部位の観察終了後、挿入部１３を体腔内から抜去する。電子内視鏡１０の抜去が完了したら、光源スイッチ７９をオフし、光源３８を消灯させる。検査ボタン５１をオフして検査を終了すると、電子内視鏡１０の使用が終了され、光源用コネクタ１７を光源用ソケット１９から抜去するときに、バネ６１ａ、６１ｂの付勢によりブラケット６２ａ、６２ｂは元の閉鎖位置へと戻るが、この戻る動作中においてもブラシ６０ａ、６０ｂは集光レンズ７３に接しているので、集光レンズ７３に付着した塵埃を除去することが可能である。

また、光源用コネクタ１７が光源用ソケット１９から外されると、扉６２ａ、６２ｂが閉鎖位置に移動し、光源用ソケット１９の開口８１を塞いで光源用ソケット１９と集光レンズ７３との間を遮断するので、ファン７７の回転中に光源用コネクタ１７が外され、光源用ソケット１９が開口した状態であっても、光源用ソケット１９の開口８１から取り込まれた塵埃が集光レンズ７３へ付着することはない。従って、照明光の光量を本来の明るさに保つことができる。

主電源スイッチ７８がオン操作されているときはエアポンプ６５が電子内視鏡１０の先端部を洗浄するエアを送出し続けているので、電子内視鏡１０が使用されないときにはエアを利用して集光レンズ７３に付着した塵埃を除去、または塵埃の付着を防止することができる。

そのため、エアポンプ６５に接続されているメインチューブ６４ａのもう一方を切り換え弁６３に接続し、光源用ソケット１９に光源用コネクタ１７が接続されているときは、光源用ソケット１９に備えられている切り換え弁スイッチ６８がオンされ、第一送気チューブ６４ｂへエアを送るように第二送気チューブ６４ｃの入口を弁で塞ぎ、送気・送水チャンネルへエアを送る。光源用ソケット１９から光源用コネクタ１７が抜去されているときは、切り換え弁スイッチがオフされ、第二送気チューブ６４ｃへエアを送るように第一送気チューブ６４ｂの入口を弁で塞ぎ、集光レンズ７３へエアを噴きつける。

施術者の不注意で、光源３８が消灯されないまま光源用コネクタ１７が光源用ソケット１９から抜去されてしまうと、照明光が光源用ソケット１９の開口８１から漏れて患者の目に入ることが懸念されるが、光源用コネクタ１７が光源用ソケット１９から抜去されたときは、必ず扉６２ａ、６２ｂが閉鎖位置に移動して照明光を遮っているので、防眩の効果もある。

電子内視鏡システムの概略構成を示す図である。 内視鏡用光源装置の構成を示すブロック図である。 扉と集光レンズの位置関係を示す詳細図であり、（Ａ）は、ブラケットが開放位置にある状態、（Ｂ）は閉鎖位置にある状態をそれぞれ示す。 光源用ソケットの概略構成を示す図である。

符号の説明

２ 電子内視鏡システム
１２ 光源装置
１７ 光源用コネクタ
１９ 光源用ソケット
３６ 送気・送水チャンネル
３８ 光源
６０ａ、６０ｂ ブラシ
６１ａ、６１ｂ バネ
６２ａ、６２ｂ 扉
６３ 切り換え弁
６５ エアポンプ
６７ ライトガイド棒
６８ 切り換え弁スイッチ
７３ 集光レンズ
７７ ファン
７８ 主電源スイッチ
７９ 光源スイッチ

Claims (4)

1. 内視鏡の光源用コネクタが着脱自在に装着される光源用ソケットを備え、前記光源用コネクタを前記光源用ソケットに装着したときに前記光源用コネクタから突出したライトガイド棒が本体内部に挿入され、前記ライトガイド棒の光入射端に集光光学系を通して光源からの照明光を入射させる内視鏡用光源装置において、
   前記光源用コネクタを前記光源用ソケットに装着するときに本体内部に挿入される前記ライトガイド棒の押圧を受けてバネ付勢に抗して先端部が本体内部へ向かって回動する回動部材と、
   前記回動部材に設けられ、回動部材が前記バネ付勢に抗して回動したときに前記集光光学系の光出射面に摺接して塵埃を除去するブラシとを備えたことを特徴とする内視鏡用光源装置。
2. 前記回動部材は、前記光源用コネクタが前記光源用ソケットから取り外されたときに、前記バネ付勢により回動して前記ライトガイド棒が挿入される開口を閉じる一対の扉であることを特徴とする請求項１記載の内視鏡用光源装置。
3. エアポンプと、前記エアポンプからのエアを前記光源用ソケットに装着された前記光源用コネクタのエア導入口に向けて吐出し、前記内視鏡に組み込まれた送気・送水チャンネルを通して内視鏡先端部から吹き出させる第一送気チューブと、前記エアポンプからエアを前記集光光学系の光出射面に向けて吐出する第二送気チューブと、前記エアポンプと前記第一及び第二送気チューブとの間に設けられ、前記第一または第二送気チューブの一方からエアを吐出させる切替え手段を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の内視鏡用光源装置。
4. 前記光源用コネクタが前記光源用ソケットに装着されたことを検知して切替え信号を出力する検知手段を備え、前記切替え手段は、前記光源の点灯時に、前記切替え信号が出力されていないときには前記第二送気チューブからエアを吐出させ、前記切替え信号が出力されているときには前記第一送気チューブからエアを吐出させることを特徴とする請求項３記載の内視鏡用光源装置。

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