JP2012019935A - 内視鏡用光源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ライトガイドの入射端を簡易な構成で冷却することができる内視鏡用光源装置を提供すること。
【解決手段】内視鏡用光源装置を、光源ランプを収容する筐体と、筐体内に設置された冷却用ファンと、冷却用ファンが流す空気を筐体の外部に排気する排気口と、内視鏡のコネクタ本体から突出したライトガイドの入射端を光源ランプの光路上に取り付けるライトガイド取付部であって、冷却用ファンによって空気が強制対流する通風路を入射端の外周に有したライトガイド取付部とから構成した。
【選択図】図４

Description

本発明は、照明光を内視鏡に供給する内視鏡用光源装置に関する。

患者の体腔内を診断するためのシステムとして、内視鏡システムが一般に知られ、実用に供されている。この種の内視鏡システムには、自然光の届かない体腔内を電子スコープやファイバスコープ等のライトガイドを通じて照明する光源装置が備えられている。光源装置を備えた内視鏡システムの具体的構成例は、特許文献１に記載されている。

特許文献１に記載の内視鏡システムは、ライトガイドケーブルのプラグ部を内視鏡用光源装置のソケット部に接続するように構成されている。プラグ部は、光源ランプからの放射光が集光するため、加熱されて高温になる。そのため、プラグ部に収容された光ファイバが焼き付くという問題が指摘されていた。そこで、特許文献１に記載の内視鏡システムには、ソケット部に放熱部材が取り付けられている。放熱部材の外周には、放熱効率を向上させるための放熱フィンが形成されている。プラグ部の熱は、プラグ部の表面から放熱部材に伝導して空気中に放熱される。

特開２００４−５７２２５号公報

特許文献１に記載の内視鏡システムでは、発熱対策として放熱部材をソケット部に取り付けると共に、プラグ部の外周面と放熱部材の内周面とを密着させるために放熱部材の内周面に高分子部材を接着するという構成が採用されている。そのため、光源ランプ周りの構成が大型化・複雑化するという問題を抱えている。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ライトガイドの入射端を簡易な構成で冷却することができる内視鏡用光源装置を提供することである。

上記の課題を解決する本発明の一形態に係る内視鏡用光源装置は、光源ランプを収容する筐体と、筐体内に設置された冷却用ファンと、冷却用ファンが流す空気を筐体の外部に排気する排気口と、内視鏡のコネクタ本体から突出したライトガイドの入射端を光源ランプの光路上に取り付けるライトガイド取付部を有する。ライトガイド取付部は、冷却用ファンによって空気が強制対流する通風路を入射端の外周に有している。

本発明に係る内視鏡用光源装置によれば、通風路をライトガイド取付部に形成することにより、冷却用ファンによる強制対流をライトガイドの入射端の外周に生じさせて、入射端を冷却することができる。入射端を冷却するために専用部品を追加する必要がないため、装置の大型化・複雑化が有効に避けられる。なお、冷却用ファンは、光源ランプの発熱による筐体内の異常加熱を避けるため、内視鏡用光源装置に備えられた一般的な構成要素である。

通風路は、ライトガイドの入射端を効率良く冷却させるため、ライトガイドの光軸方向に延びた形状であってもよい。

ライトガイド取付部は、ライトガイドの入射端の外周面を内壁面で受けて支える中空軸体と、中空軸体の外径より太い内径を有し、該内径が規定する中空空間内に該中空軸体を収容し支持する中空円筒体とを有した構成としてもよい。この場合において、通風路は、中空軸体の外周面と中空円筒体の内壁面とで規定された路である。

通風路は、筐体の外部の空気を流入させる外部開口と、外部開口から流入した空気を筐体の内部に流出する内部開口とを有した構成としてもよい。通風路は、筐体の外部へのランプ光の漏光を効果的に抑えるため、例えば外部開口と内部開口とが非平行に配置される形状を持つ。

本発明によれば、ライトガイドの入射端を簡易な構成で冷却することができる内視鏡用光源装置が提供される。

本発明の実施形態の電子内視鏡システムの外観図である。 本発明の実施形態のプロセッサの外観斜視図である。 本発明の実施形態のプロセッサの内部構造を示す内部構造図である。 本発明の実施形態の電子スコープとプロセッサのコネクタ部の構成を示す側面図である。 本発明の実施形態の光源コネクタの構成を示す図である。 別の実施形態の光源コネクタの構成を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態の電子内視鏡システムについて説明する。

図１は、本実施形態の電子内視鏡システム１の外観図である。図１に示されるように、電子内視鏡システム１は、被写体を撮影するための電子スコープ１００を有している。電子スコープ１００は、可撓性を有するシース（外皮）１１ａによって外装された可撓管１１を備えている。可撓管１１の先端には、硬質性を有する樹脂製筐体によって外装された先端部１２が連結されている。可撓管１１と先端部１２との連結箇所にある湾曲部１４は、可撓管１１の基端に連結された手元操作部１３からの遠隔操作（具体的には、湾曲操作ノブ１３ａの回転操作）によって屈曲自在に構成されている。この屈曲機構は、一般的な電子スコープに組み込まれている周知の機構であり、湾曲操作ノブ１３ａの回転操作に連動した操作ワイヤの牽引によって湾曲部１４を屈曲させるように構成されている。先端部１２の方向が上記操作による屈曲動作に応じて変わることにより、電子スコープ１００による撮影領域が移動する。

図１に示されるように、電子内視鏡システム１は、プロセッサ２００を有している。プロセッサ２００は、電子スコープ１００からの信号を処理する信号処理装置と、自然光の届かない体腔内を電子スコープ１００を介して照明する光源装置とを一体に備えた装置である。別の実施形態では、信号処理装置と光源装置とを別体で構成してもよい。

図２は、プロセッサ２００の外観斜視図である。図３（ａ）は、プロセッサ２００の内部構造を側視する内部構造図である。図３（ｂ）は、プロセッサ２００の内部構造を斜視する内部構造図である。図２に示されるように、プロセッサ２００の筐体２２の側面には、ランプ交換用扉２０２が設けられている。図３（ａ）、（ｂ）に示されるように、筐体２２の内部には、光源ランプ２０４、２０６が配置されている。ランプ交換用扉２０２は、ユーザがランプ交換のためにランプ交換用扉２０２を開けたときに光源ランプ２０４、２０６に手が届くよう、光源ランプ２０４、２０６に近接した位置に設けられている。

光源ランプ２０４、２０６は、筐体２２に回転自在に支持された周知の回転盤２２０に取り付けられている。回転盤２２０は、筐体２２側面のスイッチ２２２の切替に応じて、光源ランプ２０４又は２０６の光軸と電子スコープ１００のライトガイドの光軸とを一致させる位置まで回転して停止する。ライトガイドと同軸に位置する一方の光源ランプは、ランプ電源イグナイタによって始動して白色光を放射する。

光源ランプ２０４、２０６には、キセノンランプ、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ等の高輝度ランプが想定される。この種のランプは、高輝度である反面、点灯時において電気的損失による多量の発熱を伴う。そこで、図３（ａ）、（ｂ）に示されるように、筐体２２の内部には、冷却用ファン２０８が設置されている。筐体２２の背面には、排気口２１０が形成されている。冷却用ファン２０８の動作中、ランプ点灯に伴う発熱で上昇した筐体２２内の空気が筐体２２の背面側に強制対流して、排気口２１０を通じて排気される。冷却用ファン２０８による強制対流により、筐体２２内の異常加熱が有効に避けられる。

プロセッサ２００には、電子スコープ１００の基端に設けられたコネクタ部１０に対応するコネクタ部２０が設けられている。コネクタ部２０は、コネクタ部１０に対応する連結構造を有し、電子スコープ１００とプロセッサ２００とを電気的にかつ光学的に接続する。

図４は、コネクタ部１０及び２０の構成を示す側面図である。図４は、コネクタ部１０をコネクタ部２０に差し込んだ状態を示している。図４においては、説明の便宜上、コネクタ部２０だけを断面図で示している。コネクタ部１０と２０の光学的接続部分の光軸に符号Ｏを付す。

図４に示されるように、コネクタ部１０は、コネクタ本体３０に支持された信号コネクタ３２を有している。信号コネクタ３２には、電子スコープ１００の各種電子部品に接続された接続端子３４が実装されている。コネクタ本体３０には、照明光を伝送するライトガイド３６の入射端も支持されている。

コネクタ部２０は、信号コネクタ５０と光源コネクタ６０を有している。信号コネクタ５０は、筐体２２に取り付けられている。信号コネクタ５０には、プロセッサ２００の各種電子部品に接続された接続端子５２が実装されている。

信号コネクタ３２は、コネクタ部１０をコネクタ部２０に差し込むと、信号コネクタ５０の内部に収容され保持される。コネクタ部１０を図４に示される位置まで差し込むと、接続端子３４が接続端子５２と接続して、電子スコープ１００とプロセッサ２００とが電気的に接続される。

図５（ａ）は、光源コネクタ６０を光源ランプ２０４（又は２０６）側から臨んだときの外観正面図である。図５（ｂ）は、光源コネクタ６０の断面図である。図４、５に示されるように、光源コネクタ６０は、中空状に形成された円筒体６２を有している。円筒体６２の基端には、フランジ部６８が取り付けられている。フランジ部６８の内周面６８ａには、光源コネクタ６０を筐体２２にねじ止めするためのねじが形成されている。光源コネクタ６０は、円筒体６２が筐体２２の取付穴に差し込まれて、フランジ部６８が筐体２２にねじ止めされる。フランジ部６８を挟んで円筒体６２と逆側には、中央が開口した円環状の基台６４が取り付けられている。円筒体６２、基台６４、フランジ部６８は、互いにねじ等により結合された構造体であるが、例えば一体成形された樹脂加工品であってもよい。また、基台６４とフランジ部６８は、複数の支柱形状を介して一体に形成されていてもよい。支柱形状は、光源コネクタ６０を臨む図の角度又は断面切口の都合上、図面上では不可視である。なお、円筒体６２は、ライトガイド３６の最も先端の部分を高精度に保持すると共に熱対策を行う必要上、金属製部品であることが望ましい。基台６４は、高い精度を要求されないため、コスト面を鑑みて、樹脂加工品であることが望ましい。

基台６４には、ライトガイド３６差込時の摺動性、耐久性、剛性を向上させるため、円筒体６２の内径よりも細くかつライトガイド３６の外径とほぼ同一内径を持つ金属製のスリーブ９０が圧入又はねじ止めされている。スリーブ９０を圧入すると、円筒体６２の内壁面とスリーブ９０の外周面とが規定する通風路６６ａが形成される。通風路６６ａは、光軸Ｏと直交する面上に配置された開口６６Ａを筐体２２の内部に有している。図５（ａ）においては、ハッチングされた領域が開口６６Ａである。

図５に示されるように、通風路６６ａは、スリーブ９０の全周に亘って光軸Ｏ方向に延びた形状を有する。通風路６６ａは、基台６４とフランジ部６８とで規定される通風路６６ｂと連結している。通風路６６ｂは、光軸Ｏと直交する方向に延びた形状を有し、光軸Ｏと平行な面上に配置された開口６６Ｂを筐体２２の外部に有する。通風路６６ａと６６ｂは、互いに直交する。そのため、光源ランプ２０４（又は２０６）から通風路６６ａに入射した迷光が筐体２２の外部に直接漏れることはない。通風路６６ａ又は６６ｂを規定する円筒体６２、基台６４、フランジ部６８の各壁面には、光源ランプ２０４（又は２０６）の筐体２２の外部への漏光を抑えるため、シボ加工等の反射防止加工や表面処理を施すことが望ましい。

筐体２２の内部には、板バネ７４が設けられている。板バネ７４は、図４中二点鎖線で示されるように、自然状態において光路を遮蔽するように位置する。そのため、電子スコープ１００が接続されていないときに光源ランプ２０４（又は２０６）からの光が術者や患者の目に直接入るという不都合が防がれる。ライトガイド３６の入射端は、コネクタ部１０をコネクタ部２０に差し込むと、スリーブ９０内部を摺動して板バネ７４を押し動かす。コネクタ部１０が図４に示される位置まで差し込まれると、光源ランプ２０４（又は２０６）点灯時に放射光が固定絞り７６を通過してライトガイド３６の入射端面に入射する。

スリーブ９０は、伝導率の高い材料で形成されている。スリーブ９０は、ライトガイド３６の入射端を光軸Ｏ上に高精度に支持するだけでなく、コアを伝播する照明光によって発熱したライトガイド３６を放熱する役割も兼ねる。すなわち、ライトガイド３６内部の熱は、ライトガイド３６の外周面からスリーブ９０に伝導して通風路６６ａに放射される。

筐体２２の背面には、上述したように、冷却用ファン２０８が設置されている。冷却用ファン２０８の動作中、筐体２２の外部の空気が通風路６６ｂ、６６ａに流れ込み、ライトガイド３６からの放熱によって暖められた空気が排気口２１０を通じて排気される。すなわち、ライトガイド３６は、冷却用ファン２０８を利用して発生するライトガイド３６周囲の強制対流によって冷却される。そのため、ライトガイド３６が焼き付くという問題の発生が有効に避けられる。

以上が本発明の実施形態の説明である。本発明は、上記の構成に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲において様々な変形が可能である。例えば通風路の形状は、本実施形態で示される形状に限定されない。通風路は、開口６６Ａと６６Ｂが共に光軸Ｏと直交する面上に配置されてもよい。この場合において、通風路は、開口６６Ａと６６Ｂの投影が光軸Ｏと直交する面上で互いに重ならない構成であれば、光源ランプ２０４（又は２０６）の放射光が筐体２２の外部に漏光するのが効果的に抑えられる。

図６は、別の実施形態の光源コネクタ６０ｚを光源ランプ２０４（又は２０６）側から臨んだときの外観正面図である。別の実施形態の電子内視鏡システムは、通風路の光軸Ｏと直交する断面形状を除き、上記実施形態の電子内視鏡システム１と同一の構成を有する。別の実施形態の電子内視鏡システムにおいて、上記実施形態の電子内視鏡システム１と同一の又は同様の構成には、同一の又は同様の符号を付して説明を省略する。

図６においては、ハッチングされた領域が通風路６６ｃの開口である。図６に示されるように、通風路６６ｃは１つに限らず、複数（ここでは８つ）あってもよい。別の実施形態によれば、円筒体６２の肉厚（強度）を確保しつつライトガイド３６を効率良く冷却することができる。

１ 電子内視鏡システム
１０、２０ コネクタ部
６０、６０ｚ 光源コネクタ
６６ａ、６６ｂ、６６ｃ 通風路
１００ 電子スコープ
２００ プロセッサ

Claims (5)

1. 光源ランプを収容する筐体と、
   前記筐体内に設置された冷却用ファンと、
   前記冷却用ファンが流す空気を前記筐体の外部に排気する排気口と、
   内視鏡のコネクタ本体から突出したライトガイドの入射端を前記光源ランプの光路上に取り付けるライトガイド取付部であって、前記冷却用ファンによって空気が強制対流する通風路を該入射端の外周に有するライトガイド取付部と、
   を有することを特徴とする内視鏡用光源装置。
2. 前記通風路は、前記ライトガイドの光軸方向に延びた形状を有することを特徴とする、請求項１に記載の内視鏡用光源装置。
3. 前記ライトガイド取付部は、
   前記入射端の外周面を内壁面で受けて支える中空軸体と、
   前記中空軸体の外径より太い内径を有し、該内径が規定する中空空間内に該中空軸体を収容し支持する中空円筒体と、
   を有し、
   前記通風路は、前記中空軸体の外周面と前記中空円筒体の内壁面とで規定された路であることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の内視鏡用光源装置。
4. 前記通風路は、
   前記筐体の外部の空気を流入させる外部開口と、
   前記外部開口から流入した空気を前記筐体の内部に流出する内部開口と、
   を有することを特徴とする、請求項１から請求項３の何れか一項に記載の内視鏡用光源装置。
5. 前記通風路は、前記外部開口と前記内部開口とが非平行に配置された形状を持つことを特徴とする、請求項４に記載の内視鏡用光源装置。

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