JP2016083308A - 内視鏡システム - Google Patents

Abstract

【課題】電力の伝達効率の低下、及び渦電流による発熱を抑制することができる内視鏡システムを提供する。【解決手段】内視鏡システムは、磁心３６Ａに二次コイル３６Ｂを巻きつけた受電部３６と、外部に突出する金属部材を含む第1の突出部であるライトガイド棒２０とを備えるコネクタ１８を有する内視鏡と、磁心６２Ａに一次コイル６２Ｂを巻きつけた給電部６２を備えるコネクタソケット１２を有する内視鏡用プロセッサ装置とを有しており、磁力線の入口３６Ｄ、６２Ｄと出口３６Ｃ、６２Ｃとが相互に対向する位置に、給電部６２の磁心６２Ａと受電部３６の磁心３６Ａとが配置され、かつ給電部６２と受電部３６とで形成される磁力線ループＭの範囲外にライトガイド棒２０が配置される。【選択図】図６

Description

本発明は、内視鏡システムに関する。

内視鏡システムは、体腔内に挿入され、組織を撮影する撮像部を有する挿入部を備える内視鏡と、撮像部から画像信号を処理する制御部と体腔内を照明するための光源とを有する内視鏡用プロセッサ装置とから構成されている。

一般的に、内視鏡システムでは、内視鏡のコネクタと内視鏡用プロセッサ装置のコネクタソケットと電気接点で接続することにより、内視鏡用プロセッサ装置から内視鏡への電力の供給や、内視鏡用プロセッサ装置から内視鏡との間で画像信号や制御信号の伝送が行われる。また、内視鏡のコネクタには、挿入部の先端部へ光を伝送するライトガイドと接続されライトガイド棒が配置されている。内視鏡のコネクタと内視鏡用プロセッサ装置のコネクタソケットとを接続することにより、光源からの光がライトガイド棒を介してライトガイドへ伝送される。

内視鏡システムにおいて、電力の供給等を電気接点に代えて、トランス等による電磁結合を利用して内視鏡用プロセッサ装置から内視鏡へ電力を供給することが知られている（特許文献１）。

特開平１０−２９５６３５号公報

特許文献１に示す内視鏡では、内視鏡のコネクタ側のトランス、及び内視鏡用プロセッサ装置のコネクタソケット側のトランスが、送気用管路を中心とするＬＧ（ライトガイド）用ファイバー、画像伝送用ファイバーのさらに外周に各々同心円状に対向して配置されている。２つのトランスで形成される磁力線の通る領域が限定されていないため、伝達効率の低下を招く場合がある。また、送気用管路等の金属部材がトランスで形成される磁力線の通る領域に配置されることになり、渦電流による発熱の問題もある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、電力の伝達効率の低下、及び渦電流による発熱を抑制することができる内視鏡システムを提供することを目的とする。

本発明に係る内視鏡システムは、先端部に設けられた撮像部と、先端部に光を伝送するライトガイドと、内視鏡用プロセッサ装置のコネクタソケットと接続され、内視鏡用プロセッサ装置との間で非接触での受電、制御信号通信および画像信号通信を行うコネクタと、を有する内視鏡と、ライトガイドに光を供給するための光源と、制御信号通信および画像信号通信とを制御する制御部と、コネクタと接続され、内視鏡との間で非接触での給電、制御信号通信および画像信号通信を行うコネクタソケットと、を有する内視鏡用プロセッサ装置と、を含む内視鏡システムであって、コネクタは、磁心に二次コイルを巻きつけた受電部と、外部に突出する金属部材を含む第１の突出部とを備え、コネクタソケットは、磁心に一次コイルを巻きつけた給電部を備え、磁力線の入口と出口とが相互に対向する位置に、給電部の磁心と受電部の磁心とが配置され、かつ給電部と受電部とで形成される磁力線ループの範囲外に第１の突出部が配置される。

好ましくは、給電部の磁心、および給電部の磁心がフェライトである。

好ましくは、第１の突出部がライトガイド棒である。

好ましくは、コネクタから突出する金属部材を含む第２の突出部を備え、第２の突出部が送気口金である。

好ましくは、受電部の磁心、及び給電部の磁心が、それぞれＵ字状の形状を有する。

好ましくは、受電部の磁心は、二次コイルの巻き付けられる部分が板状の形状であり、他の部分が柱状の形状を有している。

好ましくは、受電部の磁心、及び給電部の磁心が、それぞれ板状の形状を有している。

本発明の内視鏡システムによれば、電力の伝達効率の低下、及び渦電流による発熱を抑制することができる。

内視鏡システムを示した外観図である。 内視鏡システムの構成を示すブロック図である。 内視鏡のコネクタの外観図である。 内視鏡のコネクタと内視鏡用プロセッサ装置のコネクタソケットの構成を示す説明図である。 内視鏡のコネクタと内視鏡用プロセッサ装置のコネクタソケットとの接続状態を示す断面図である。 受電部と給電部とライトガイド棒との位置関係を示す説明図である。 別の態様の受電部と給電部とを示す構成図である。 別の実施形態の受電部と給電部とライトガイド棒との位置関係を示す説明図である。

以下、添付図面にしたがって本発明の好ましい実施の形態について説明する。本発明は以下の好ましい実施の形態により説明される。本発明の範囲を逸脱すること無く、多くの手法により変更を行うことができ、本実施の形態以外の他の実施の形態を利用することができる。したがって、本発明の範囲内における全ての変更が特許請求の範囲に含まれる。

ここで、図中、同一の記号で示される部分は、同様の機能を有する同様の要素である。また、本明細書中で、数値範囲を“ 〜 ”を用いて表す場合は、“ 〜 ”で示される上限、下限の数値も数値範囲に含むものとする。

図１は、本発明が適用される内視鏡システムを示した外観図である。

図１に示すように、内視鏡システム２は、内視鏡１０、および内視鏡用プロセッサ装置１１を備える。

内視鏡１０は、軟性鏡を例示しており、患者の体腔内に挿入される可撓性の挿入部１３と、挿入部１３の基端部分に配された操作部１５と、操作部１５に配されたユニバーサルコード１７と、ユニバーサルコード１７の端部に設けられ、内視鏡用プロセッサ装置１１のコネクタソケット１２に接続されるコネクタ１８とを有している。ただし、内視鏡１０として軟性鏡に限らず硬性鏡等の他の種類の内視鏡であっても本発明の適用は可能である。

挿入部１３の先端面には、観察窓、照明窓等が設けられている。挿入部１３の先端を構成する先端部１４には、観察窓により取り込まれる被観察部位からの被写体光を光学像として結像する対物光学系と、対物光学系により結像された光学像を電気信号に変換する撮像部等とが配置される。

撮像部から出力される画像信号は、挿入部１３、操作部１５、及びユニバーサルコード１７の内部を介してコネクタ１８まで挿通配置された伝送ケーブルにより画像信号送信部まで伝送される。画像信号送信部で画像信号が、例えば光信号に変換され、内視鏡用プロセッサ装置１１に非接触で送信される。

また、先端部１４には、照明窓から被観察部位に照射するための光を伝送するライトガイドの光出射部が配置される。そのライトガイドは、挿入部１３、操作部１５、およびユニバーサルコード１７の内部を介してコネクタ１８まで挿通配置されている。ライトガイドと連結しているライトガイド棒２０が、コネクタ１８から突出している。コネクタ１８から、さらに送気口金２１が突出している。

操作部１５は、挿入部１３の先端面の向きを上下左右方向に調整するためのアングルノブや、挿入部１３の先端面から空気（エア）、水を噴出させるための送気・送水ボタンの他、内視鏡画像を静止画記録するためのレリーズボタン等が設けられる。挿入部１３の先端面の向きは、先端部１４の基端側の近傍に設けられる湾曲部を湾曲することにより、調整される。

ユニバーサルコード１７は、管状で細長の可撓性を有する外壁部で覆われており、その外壁部の内側の管腔には、挿入部１３の内部及び操作部１５の内部の空洞部に挿通配置された上記の信号ケーブル、ライトガイド、送気・送水チューブ等が挿通配置されている。

コネクタ１８は、内視鏡用プロセッサ装置１１のコネクタソケット１２と接続される。内視鏡１０と内視鏡用プロセッサ装置１１との間で、コネクタ１８とコネクタソケット１２とを介して、非接触で、電力の受電および給電と、画像信号の送信と受信と、制御信号の送受信とが行われる。そのために、コネクタ１８には、後述するように、非接触で受電する受電部３６と、撮像部の画像信号を非接触で送信する画像信号送信部と、撮像部を制御する制御信号を非接触で送受信する内視鏡側制御信号送受信部とが配置されている。

内視鏡用プロセッサ装置１１にはコネクタソケット１２が設けられている。上述したように、内視鏡１０のコネクタ１８と内視鏡用プロセッサ装置１１のコネクタソケット１２とが接続される。内視鏡用プロセッサ装置１１は、内視鏡１０への電力の供給（給電）や、内視鏡１０との各種信号の送受信を行う。

内視鏡用プロセッサ装置１１は、光源を備えている。光源からの光がライトガイド棒２０を介してライトガイドに供給され、ライトガイドから先端部１４に光が伝送される。

また、内視鏡用プロセッサ装置１１は、制御信号通信および画像信号通信を制御するための制御部を備えている。

コネクタ１８と接続されるコネクタソケット１２には、内視鏡１０の受電部３６に非接触で電力を給電する給電部６２と、内視鏡１０の画像信号送信部からの信号を受信する画像信号受信部と、内視鏡１０の内視鏡側信号送受信部からの信号を送受信するプロセッサ装置側信号送受信部と、が配置される。

内視鏡用プロセッサ装置１１は、不図示の入力装置（操作スイッチ、キーボード、マウス等）を備えている。入力装置から入力される操作者の操作にしたがって、内視鏡システム２の全体を統括的に制御する。

更に、内視鏡用プロセッサ装置１１は、内視鏡１０の先端部１４の撮像部から出力された画像信号を取り込み、取り込んだ撮像信号に各種信号処理を施して被観察部位の映像（動画像）や静止画像を構築する画像データを生成する。そして、生成した画像データがケーブルで接続されたモニタ１９に出力され、被観察部位の画像等がモニタ１９に表示される。また、生成した画像データは、必要に応じて録媒体へ記録される。

図２は、図１の内視鏡システム２において構成を示したブロック図である。

内視鏡１０は、コネクタ１８により内視鏡用プロセッサ装置１１のコネクタソケット１２に着脱可能に装着（接続）される。本実施の形態の内視鏡システム２では、内視鏡１０のコネクタ１８と内視鏡用プロセッサ装置１１のコネクタソケット１２との装着により、これらを介して内視鏡１０の内部回路と内視鏡用プロセッサ装置１１の内部回路とがトランスやフォトカプラ等の非接触型のデバイスにより接続される。これによって、内視鏡１０の内部回路と内視鏡用プロセッサ装置１１の内部回路との絶縁を確保される。つまり、内視鏡システム２は、非接触で制御信号通信と、電力の受電／給電と、画像信号通信とを実現できるように構成されている。

内視鏡１０の内部回路の駆動に必要な電力は、内視鏡用プロセッサ装置１１における給電部６２と内視鏡１０における受電部３６とからなる非接触の電力供給手段により内視鏡用プロセッサ装置１１から供給される。受電部３６は内視鏡１０のコネクタ１８に配置され、給電部６２は内視鏡用プロセッサ装置１１のコネクタソケット１２に配置される。

非接触の電力供給手段は、電磁結合を利用して非接触により電力を送受する手段である。内視鏡１０のコネクタ１８を内視鏡用プロセッサ装置１１のコネクタソケット１２に装着すると、給電部６２と受電部３６とが電磁結合可能な距離に近接して配置され、給電部６２から受電部３６への非接触による電力伝送が可能な状態に設定される。給電部６２には、内視鏡用プロセッサ装置１１の外部における商用の電源１００に、安定化電源制御部６３を介して接続されている。商用の電源１００から供給され、安定化電源制御部６３で安定化された電力が給電部６２に供給される。その安定化電源制御部６３から給電部６２へと供給される電力により、給電部６２から受電部３６への電力が非接触で給電される。受電部３６は給電部６２から非接触で電力を受電する。

本実施の形態では、後述するように、給電部６２は、電源１００に接続される磁心とその磁心に巻かれる一次コイルであり、受電部３６は、給電部に電磁結合される、磁心とその磁心に巻かれる二次コイルである。

ここで電磁結合とは、２つのコイルにおいて、一方のコイル（一次コイル）に電流を流した際に生じる磁界を使って、他方のコイル（二次コイル）に電力を送ることができる状態にあること意味する。

さらに、内視鏡１０は、受電部３６に接続された電源生成部３２を備えており、電源生成部３２が撮像部３０等を含む内部回路に電力を供給することができる。例えば、電源生成部３２は、受電部３６に誘導された電流を入力し、入力した電流から、後述する撮像部３０やＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）４６等を含む内部回路に供給する制御電源を生成する。電源生成部３２は、例えば、受電部３６に誘導された電流により充電されるコンデンサと、コンデンサに充電された電圧から所望の電圧の生成する電圧安定化回路とを有する。

内視鏡１０の先端部１４には撮像部３０が配置される。撮像部３０は、上述したように観察窓により取り込まれて対物光学系により結像された被観察部位の光学像を電気信号に変換して画像信号として出力するデバイスである。撮像部３０として、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ：電荷結合素子）イメージセンサ、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサなどの固体撮像素子を挙げることができる。

本実施の形態においては、内視鏡１０と内視鏡用プロセッサ装置１１との間の画像信号の送受信は、例えば、非接触型の光通信手段により行われる。撮像部３０から出力された画像信号は、内視鏡１０から内視鏡用プロセッサ装置１１へコネクタ１８とコネクタソケット１２とを介して、非接触の送信により伝送される。本実施の形態では、撮像部３０から画像信号を処理するためすため、Ａ／Ｄ変換器（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ 変換器）３４と、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）３８と、タイミング信号発生回路（ＴＳＧ：Ｔｉｍｉｎｇ Ｓｉｇｎａｌ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）４４等が設けられている。撮像部３０からの画像信号は、Ａ／Ｄ変換器３４により、アナログ信号からデジタル信号に変更される。Ａ／Ｄ変換器３４から出力された画像信号はＤＳＰ３８に伝送される。ＤＳＰ３８は、Ａ／Ｄ変換器３４からの画像信号に対して増幅、ガンマ補正、ホワイトバランス処理等の必要な処理を施す。

内視鏡１０にはＤＳＰ３８に接続された内視鏡側デジタルインターフェース（ＤＩ：Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）４０と、内視鏡側ＤＩ４０に接続された画像信号送信部４２を備えている。ＤＳＰ３８で処理された画像信号が内視鏡側ＤＩ４０を画像信号送信部４２に伝送される。撮像部３０から画像信号に処理が施され、処理された画像信号に応じて画像信号送信部４２から光信号が内視鏡用プロセッサ装置１１に向けて送信される。画像信号送信部４２は光通信のための光を照射できる発光デバイスであればよく、例えばレーザー発光素子、発光ダイオード等を挙げることができる。レーザー発光素子とは、コヒーレントな光であるレーザー光を照射する素子をいい、ガスレーザー、固体レーザー、半導体レーザー等が挙げられる。

内視鏡１０のコネクタ１８には、少なくとも画像信号送信部４２が配置される。他のデバイス、例えば、内視鏡側ＤＩ４０等が内視鏡１０のコネクタ１８に配置されていてもよい。

内視鏡用プロセッサ装置１１は、画像信号送信部４２から光信号を受ける画像信号受信部６４と、画像信号受信部６４に接続されたプロセッサ装置側ＤＩ７０と、プロセッサ装置側ＤＩ７０に接続された信号処理回路７２とを備えている。画像信号受信部６４は、受けた光信号を電気信号に変換する受光デバイスであり、例えば、フォトダイオード、フォトトランジスタ等の半導体デバイス等の受光素子を挙げることができる。画像信号受信部６４から電気信号は、プロセッサ装置側ＤＩ７０を介して、信号処理回路７２でアナログ処理されてモニタ１９に出力される。

本実施の形態においては、画像信号送信部４２と画像信号受信部６４とから非接触の光通信による画像信号送受信手段が構成される。但し、非接触の光通信（光無線通信方式）に限定されず、無線通信方式、磁気通信方式を用いることができる。光無縁通信方式とは赤外線等により信号の送受信を行う方式をいい、無線通信方式とは無線通信（電波）により信号の送受信を行う方式をいい、磁気通信方式コイルをそれぞれ設け、変調した信号を送信側のコイルから交流磁界として発生させ、該交流磁界内に配置された受信側のコイルで前記信号を受信し、該信号を復調することにより信号の送受信を行う方式をいう。

内視鏡１０のコネクタ１８を内視鏡用プロセッサ装置１１のコネクタソケット１２に装着すると、画像信号送信部４２と画像信号受信部６４とが光通信可能な距離に近接して配置され、画像信号送信部４２から画像信号受信部６４への非接触による光通信が可能な状態に設定される。

内視鏡１０と内視鏡用プロセッサ装置１１と間の制御信号の送受信は、例えば、非接触型の光通信により行われる。撮像部３０には、撮像部３０を制御するため、ＴＳＧ４４とＣＰＵ４６とが接続されている。ＴＳＧ４４とＣＰＵ４６とは、撮像部３０が画像信号を取得するための駆動信号を、撮像部３０に出力する。ＣＰＵ４６に通信インターフェース（ＣＩ−Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）４８、および内視鏡側信号送受信部５０が接続されている。内視鏡側信号送受信部５０は、内視鏡１０と内視鏡用プロセッサ装置１１と間の制御信号を、非接触型の光送受信できるデバイスであって、制御信号を光信号として内視鏡用プロセッサ装置１１へ光送信する発光デバイスと、内視鏡用プロセッサ装置１１からの制御信号を光信号として受信する受光デバイスとを備える。内視鏡側信号送受信部５０として、例えば、信号を光送信（赤外線）する赤外線発光素子と、信号を光受信する受光素子（フォトダイオード、フォトトランジスタ等）とを備える、ＩｒＤＡ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｄａｔａ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）による非接触の光データ通信を挙げることができる。内視鏡１０のコネクタ１８には、少なくとも内視鏡側信号送受信部５０が配置される。他のデバイス、例えば、ＣＩ４８等が内視鏡１０のコネクタ１８に配置されていてもよい。

内視鏡用プロセッサ装置１１は、内視鏡１０の内視鏡側信号送受信部５０との間で制御信号を非接触型の光送受信するプロセッサ装置側信号送受信部６６と、プロセッサ装置側信号送受信部６６に接続されたＣＩ７４とを備えている。プロセッサ装置側信号送受信部６６は、内視鏡１０と内視鏡用プロセッサ装置１１と間の制御信号を、非接触型の光送受信できるデバイスであって、制御信号を光信号として内視鏡１０へ光送信する発光デバイスと、内視鏡１０からの制御信号を光信号として受信する受光デバイスとを備える。プロセッサ装置側信号送受信部６６として、内視鏡側信号送受信部５０とは別の、信号を光送信（赤外線）する赤外線発光素子と、内視鏡側信号送受信部５０とは別の、信号を光受信する受光素子（フォトダイオード、フォトトランジスタ等）とを備える、ＩｒＤＡ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｄａｔａ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）による非接触の光データ通信を挙げることができる。赤外線とは、一般的に、０．７μｍ〜１ｍｍの波長を有する電磁波をいう。

内視鏡１０のコネクタ１８を内視鏡用プロセッサ装置１１のコネクタソケット１２に装着すると、内視鏡側信号送受信部５０とプロセッサ装置側信号送受信部６６とが光通信可能な距離に近接して配置され、内視鏡側信号送受信部５０とプロセッサ装置側信号送受信部６６との間で、非接触による光送受信が可能な状態に設定される。但し、非接触の光通信（光無線通信方式）に限定されず、無線通信方式、磁気通信方式を用いることができる。

内視鏡用プロセッサ装置１１は、光源６８を備えている。光源６８として、例えば、キセノンランプや、レーザダイオードや発光ダイオード等の半導体デバイスを挙げることができる。内視鏡１０はライトガイド５２を備えている。ライトガイド５２の端部に、ライドガイドと連接されるライトガイド棒２０が設けられている。ライトガイド棒２０は、コネクタ１８から突出し、内視鏡用プロセッサ装置１１のコネクタソケット１２に接続される。光源６８とライトガイド棒２０とが位置合わせされ、光源６８からの光が、ライトガイド棒２０とライトガイド５２を介して、先端部１４に伝送される。

内視鏡用プロセッサ装置１１は制御部７６を備えている。制御部７６は、内視鏡用プロセッサ装置１１の内部回路を構成するＤＩ７０等および光源６８を制御する共に、内視鏡１０の内部回路を構成するＣＰＵ４６等に制御信号を送り、内視鏡システム２の全体を制御する。例えば、内視鏡用プロセッサ装置１１は入力装置８０（操作スイッチ、キーボード等）を備えている。

ユーザが入力装置８０により内視鏡用プロセッサ装置１１の電源のオン／オフを指示入力する。その指示入力に基づく制御信号が、プロセッサ装置側信号送受信部６６と内視鏡側信号送受信部５０とで構成される非接触型の光通信手段を通じて、内視鏡用プロセッサ装置１１の制御部７６から内視鏡１０のＣＰＵ４６に伝送される。

また、ＣＰＵ４６からの制御信号もプロセッサ装置側信号送受信部６６と内視鏡側信号送受信部５０とで構成される非接触型の光通信手段を通じて、内視鏡用プロセッサ装置１１の制御部７６へ伝送される。

図３は、コネクタ１８の外観図である。上述したように、内視鏡１０と内視鏡用プロセッサ装置１１とは、非接触で電力の受電および給電、画像信号の送信と受信、制御信号の双方向の送受信が行われる。コネクタ１８に、内視鏡用プロセッサ装置１１と直接接続される電気接点を設ける必要がない。

したがって、コネクタ１８を、例えば、電気的に絶縁性を有する樹脂で覆い防水構造とすることができる。コネクタ１８を防水構造とすることにより、コネクタ１８の内部の電気部品等を洗浄水等から保護することができ、洗浄、消毒の際に、別体の防水キャップを取り付ける必要がない。樹脂としてポリフェニルサルフォン樹脂等を挙げることができる。

図３に示すように、コネクタ１８は、コネクタ１８からコネクタソケット１２（不図示）に向けて突出するライトガイド棒２０と、送気口金２１と、軸２２と、を備えている。ライトガイド棒２０と、送気口金２１と、軸２２は、コネクタソケット１２との接続面１８Ａに配置され、接続面１８Ａから突出する。

ライトガイド棒２０は、例えば、円筒状の形状を有しており、その一部の金属材料を含む。ライトガイド棒２０は、コネクタ１８から突出する第１の突出部である。また、送気口金２１は、突出方向に向けた先細りの形状を有しており、その一部に金属材料を含んでいる。送気口金２１は、コネクタ１８から突出する第２の突出部である。第１の突出部をライトガイド棒２０とし、第２の突出部を送気口金２１としてが、これは逆であってもよい。

本実施形態では、第１の突出部、および第２の突出部としてライトガイド棒２０および送気口金２１を例示したが、これらに限定されるものではない。

コネクタ１８は筒状の形状を有しているので、コネクタ１８はその内部に空間を有している。コネクタ１８の空間に、上述した受電部３６と、画像信号送信部４２と、内視鏡側信号送受信部５０とが、配置される。また、ライトガイド５２（不図示）が、コネクタ１８の空間に配置され、ライトガイド５２（不図示）の先端部がライトガイド棒２０と接続される。

また、後述するように、コネクタ１８の空間に、送気管路、送水管路および吸引管路等の管路がコネクタ１８の空間に配置される。

送気口金２１は、先端部１４（不図示）まで送気・送水を行うために内視鏡１０に配設された送気・送水管路と連通している。

接続面１８Ａから、コネクタソケット１２への挿入方向に沿って、軸２２が突出している。軸２２は、内視鏡１０の画像信号送信部４２と内視鏡用プロセッサ装置１１の画像信号受信部６４（不図示）との位置合わせのために用いられる。特に、軸２２の中心軸の延長方向に画像信号送信部４２が配置される。軸２２の先端には光を透過させるため、窓２２Ａが設けられている。この窓２２Ａを介して、画像信号送信部４２と画像信号受信部６４との間で、画像信号通信が非接触で送受信される。

接続面１８Ａには、また、内視鏡側信号送受信部５０に対応する位置に窓２３が設けられている。この窓２３を介して、内視鏡側信号送受信部５０とプロセッサ装置側信号送受信部６６（不図示）との間で、御信号通信制御が非接触で光送受信される。

コネクタ１８の側面には、送気・送水コネクタ２４が設けられている。送気・送水コネクタ２４は、送水タンク（不図示）に接続されている。操作部１５（不図示）の送気・送水ボタンを操作することで、先端部１４（不図示）に空気や水を供給することができる。先端部１４に供給された水により先端部１４のレンズ表面の汚れが除去される。また、先端部１４に供給された空気により患者の管腔を広げたり、レンズの水滴を除去したりする。

コネクタ１８の送気・送水コネクタ２４と反対側の側面に吸引コネクタ２８が配置されている。吸引コネクタにチューブを接続することによって、不図示の吸引装置に連通させることができる。吸引装置を駆動した状態で操作部１５の吸引ボタンを操作することによって、先端部１４の鉗子口から病変部等を吸引することができる。

本実施の形態では、吸引コネクタは、コネクタ１８を挿入方向から見て（図中の矢印の方向から見て）、画像信号送信部４２と反対側の側面に設けられている。つまり、吸引コネクタは軸２２に対して遠い側の側面に配置されることになる。この構成により、例えば、吸引コネクタ２８からチューブを取り外した際に吸引コネクタ２８から病変部が飛び出した場合でも、軸２２の窓２２Ａが汚れるのを抑制することができる。

コネクタ１８の側面には、例えば、バルーンコネクタ２５が設けられている。バルーンコネクタ２５にチューブを接続することによって、挿入部１３に設けられたバルーン（不図示）を膨張、収縮させることができる。バルーンが挿入部１３に設けられていない内視鏡１０の場合、コネクタ１８にバルーンコネクタ２５を設ける必要はない。

コネクタ１８のバルーンコネクタ２５と反対側の側面に副送水コネクタ２９が配置されている。副送水コネクタ２９にチューブを接続することにより、内視鏡１０の先端部１４に水を供給することができる。副送水コネクタ２９を介して先端部１４に供給された水により、体腔に付着した汚物や内視鏡手技による出血等を洗い流す。

なお、コネクタ１８はバルーンコネクタ２５、および副送水コネクタ２９の少なくとも一方を有していれば良い。

コネクタ１８の側面には、通気コネクタ２６が設けられている。通気コネクタ２６により、挿入部１３の空気漏れを検査するリークテストのために利用される。通気コネクタ２６は、コネクタ１８の内部と連通している。コネクタ１８の内部は、ユニバーサルコード１７、操作部１５、及び挿入部１３のそれぞれの内部に連通しているので、通気コネクタ２６は挿入部１３の内部に連通している。

また、コネクタ１８の通気コネクタ２６と反対側の側面にＳコネクタ２７が配置されている。Ｓコネクタ２７は，例えば電気手術器（電気メス）を使用する際に内視鏡１０に漏れた高周波電流を電気手術器の制御部へ返すためのＳコードを接続する端子である。

コネクタ１８は、通気コネクタ２６およびＳコネクタ２７の少なくとも一方を有していれば良い。

コネクタ１８の端部を覆うようにカバーゴム１８Ｂが配置されている。カバーゴム１８Ｂからユニバーサルコード１７が突出している。

コネクタ１８の内部であって、接続面１８Ａに近い位置に受電部３６が配置される。受電部３６はコネクタ１８の内部の空間に配置されているので、外部に露出していない。本実施形態においては、受電部３６は、Ｕ字状の形状を有する磁心３６Ａと、磁心３６Ａに巻きつけられる二次コイル３６Ｂとで構成される。磁心３６Ａとは、コイル（二次コイル３６Ｂ）中に挿入され、磁力線のルートを形成するための磁性材料をいう。磁心３６Ａを構成する磁性材料としては、フェライト、鉄合金等を用いることができる。磁心３６Ａの形状はＵ字状の形状に限定されない。特に、フェライトは、絶縁抵抗が大きいため，数百ＭＨｚの高い周波数帯まで使用でき、また、磁界を少し変化させても大きな磁束密度の変化が得られるので好ましい。二次コイル３６Ｂとして抵抗値の低い導線が用いられることが好ましい。

Ｕ字状の形状とは、一部が開放した形状であり、Ｃ字形状、馬蹄形状等を含む。開放側とは反対部分、いわゆる底部分は、円弧状であっても良く、また直線部分を含んでいても良い。本実施形態では、Ｕ字状の形状の磁心３６Ａの底部分に二次コイル３６Ｂが巻きつけられる。磁心３６Ａが、開放側を給電部（不図示）に向けて、コネクタ１８の内部に配置される。図３に示すように、ライトガイド棒２０、および送気口金２１が、磁心３６Ａの内側に配置される。磁心３６Ａが、ライトガイド棒２０、および送気口金２１を囲む。

磁心３６Ａは、全域に亘って、円形の断面を有しているが、これに限定されない。磁心３６Ａの断面形状は矩形等であってもよい。また、磁心３６Ａの全域に亘って、同一の断面形状を有しない場合であっても良い。

図４は、内視鏡１０のコネクタ１８と内視鏡用プロセッサ装置１１のコネクタソケット１２の構成を示す説明図である。コネクタソケット１２は、内視鏡用プロセッサ装置１１に形成されており、コネクタ１８と着脱自在に接続できる構成を有している。コネクタ１８を、図４に示すように、矢印方向に沿って、コネクタソケット１２に挿入することにより、コネクタ１８とコネクタソケット１２とが接続される。

コネクタソケット１２は、本実施形態では、コネクタ１８を挿入するため、凹部形状を有しいている。なお、コネクタ１８とコネクタソケット１２とは着脱自在に接続できれば良く、その外見形状等は、本実施形態に限定されない。

コネクタソケット１２は、コネクタ１８の接続面１８Ａと対向する接続面１２Ａを有している。接続面１２Ａには、コネクタ１８から突出するライトガイド棒２０、送気口金２１を挿入するための孔部１２Ｂが設けられている。さらに、接続面１２Ａには、コネクタ１８から突出する軸２２（不図示）を挿入するための孔部１２Ｃが設けられている。孔部１２Ｃの延長線上であって、内視鏡用プロセッサ装置１１の内部には、画像信号受信部６４が配置される。さらに、接続面１２Ａには、コネクタ１８の窓２３（不図示）に対応する位置に、窓１２Ｄが設けられている。窓１２Ｄの位置であって、内視鏡用プロセッサ装置１１の内部には、プロセッサ装置側信号送受信部６６が配置される。

コネクタソケット１２には給電部６２が配置されている。給電部６２は内視鏡用プロセッサ装置１１の内部に配置されているので、給電部６２は外部に露出していない。本実施形態においては、給電部６２は、Ｕ字状の形状を有する磁心６２Ａと、磁心６２Ａに巻きつけられる一次コイル６２Ｂとで構成される。受電部３６と同様に、Ｕ字状の形状とは、一部が開放した形状であり、Ｃ字形状、馬蹄形状等を含む。開放側とは反対部分、いわゆる底部分は、円弧状であっても良く、また直線部分を含んでいても良い。本実施形態では、Ｕ字状の形状の磁心６２Ａの底部分に一次コイル６２Ｂが巻きつけられる。一次コイル６２Ｂとして抵抗値の低い導線が用いられることが好ましい。磁心６２Ａが、開放側を受電部３６に向けて、コネクタソケット１２に配置される。磁心６２Ａとは、コイル（一次コイル６２Ｂ）中に挿入され、磁力線のルートを形成するための磁性材料をいう。磁心３６Ａと同様の磁性材料を使用することができる。磁心６２Ａの形状はＵ字状の形状に限定されない。

受電部３６と同様に、磁心６２Ａは、全域に亘って、円形の断面を有しているが、これに限定されない。磁心６２Ａの断面形状が、矩形等であってもよい。また、磁心６２Ａの全域に亘って、同一の断面形状を有しない場合であっても良い。

図５は、内視鏡１０のコネクタ１８と内視鏡用プロセッサ装置１１のコネクタソケット１２との接続状態を示す断面図である。図５に示すように、コネクタ１８のライトガイド棒２０と送気口金２１とが、コネクタソケット１２の孔部１２Ｂに挿入される。少なくとも、コネクタ１８の受電部３６とコネクタソケット１２の給電部６２とが対向する位置まで、コネクタ１８がコネクタソケット１２に挿入される。コネクタ１８とコネクタソケット１２との接続により、受電部３６の磁心３６Ａの両端面と給電部６２の磁心６２Ａの両端面とが対向する位置に、受電部３６と給電部６２とが配置される。受電部３６と給電部６２とは外部に露出していないので、受電部３６と給電部６２とは非接触の状態で配置される。

図６は、コネクタ１８に配置される受電部３６と第１の突出部を構成するライトガイド棒２０、およびコネクタソケット１２に配置される給電部６２の位置関係を示している。受電部３６の磁心３６Ａの両端面と給電部６２の磁心６２Ａの両端面とが対向する位置に配置される。ライトガイド棒２０が磁心３６Ａの内側に配置される。給電部６２の一次コイル６２Ｂに交流を印加すると、図に示すように、磁心６２Ａ及び磁心３６Ａに沿って磁力線ループＭが形成される。受電部３６と給電部６２とが電磁結合されているので、受電部３６にも交流電流が発生し、これにより、非接触で電力が伝送される。

受電部３６の磁心３６Ａの両端面と給電部６２の磁心６２Ａの両端面とが対向する位置に配置されている。つまり、磁心６２Ａの磁力線の出口６２Ｃと磁心３６Ａの磁力線の入口３６Ｄとが、また磁心６２Ａの磁力線の入口６２Ｄと磁心３６Ａの磁力線の出口３６Ｃとが、相互に対向する位置になるよう、受電部３６の磁心３６Ａと給電部６２の磁心６２Ａとが配置される。磁力線の入口と出口とが相互に対向配置とは、入口と出口とが完全に一致する場合の他、入口と出口とが電磁結合できる状態の位置関係であれば良い。なお、磁心６２Ａに交流を印加しているので、磁心６２Ａの磁力線の出口６２Ｃと入口６２Ｄと、磁心３６Ａの磁力線の出口３６Ｃと入口３６Ｄとが一定の周期で入れ替わる。

本実施形態では、発生する磁力線が、磁力線ループＭに殆ど閉じ込められるので、効率よく電力を伝送できる。また、磁力線ループＭから磁力線がほとんど漏れないので、金属部材を含む第１の突出部であるライトガイド棒２０を、磁力線（磁束）の無い空間、つまり、磁力線ループＭの範囲外である磁力線ループＭの内側に配置できる。その結果、金属部材を含む第１の突出部に、渦電流に起因する発熱が発生するのを抑制できる。金属部材を含む第１の突出部の配置の自由度を上げることにより、コネクタ１８のサイズが大きくなるのを抑制することができる。

磁力線ループＭの範囲外であるとは、完全に範囲外である場合の他、磁力線ループＭの範囲内であっても、金属部材の第１の突出部に渦電流による発熱が問題とならない場合も含んでいる。

図７は、受電部３６と給電部６２の別の態様を示す説明図である。なお、図７においては、第１の突出部であるライトガイド棒２０を省略している。

図７（Ａ）に示すように、コネクタ１８の受電部３６は、Ｕ字状の形状の磁心３６Ａと、磁心３６Ａに巻き付けられる二次コイル３６Ｂとで構成される。本実施形態では、二次コイル３６Ｂの巻き付けられる磁心３６Ａの部分、いわゆるＵ字状の形状の底部分が板状の形状を有している。板状の形状とは、面積の広い２つの主面と、２つの主面を間にある面積の小さい端面とを有する形状をいう。

磁力線の出口３６Ｃと入口３６Ｄを有する部分、つまり、磁心３６Ａの他の部分は柱状の形状を有している。なお、柱状の形状は、その断面が円形に限られない。柱状の部分と板状の部分とは接続されている。受電部３６は、磁心３６Ａの開放側が給電部６２に向く位置に配置される。

二次コイル３６Ｂを巻きつける磁心３６Ａの部分を板状の形状とすることにより、受電部３６のサイズを小さくできる。その結果、コネクタ１８のサイズを小さくできる。

一方、コネクタソケット１２の給電部６２は、Ｕ字状の形状の磁心６２Ａと、磁心６２Ａに巻き付けられる一次コイル６２Ｂとで構成される。磁心６２Ａは全域に亘って、ほぼ同一の断面積を有する、Ｕ字状の形状を有している。

磁力線の入口３６Ｄと出口６２Ｃと、入口６２Ｄと出口３６Ｃとが相互に対向する位置になるよう給電部６２の磁心６２Ａと受電部３６の磁心３６Ａとが配置される。給電部６２と受電部３６とで形成される磁力線ループＭの範囲外である磁力線ループＭの内側に第１の突出部、例えば、ライトガイド棒２０（不図示）を配置することができる。

図７（Ｂ）に示すように、コネクタ１８の受電部３６は、Ｕ字状の形状の磁心３６Ａと、磁心３６Ａに巻き付けられる二次コイル３６Ｂとで構成される。本実施形態では、磁心３６Ａは、全体として板状の形状を有している。板状の形状とは、面積の広い２つの主面と、２つの主面を間にある面積の小さい端面とを有する形状をいう。図に示すように、磁心３６Ａは、板状の形状の底部分（二次コイル３６Ｂの巻きつけられる部分）と、その両端に設けられた磁力線の入口３６Ｄを有する板状の形状の部材と、磁力線の出口３６Ｃを有する板状の形状の部材とを有している。受電部３６は、磁心３６Ａの開放側が給電部６２を向く位置に配置される。

一方、コネクタソケット１２の給電部６２は、Ｕ字状の形状の磁心６２Ａと、磁心６２Ａに巻き付けられる一次コイル６２Ｂとで構成される。本実施形態では、磁心６２Ａは、受電部３６の磁心３６Ａと同様に、全体として板状の形状を有している。図に示すように、磁心６２Ａは、板状の形状の底部分（一次コイル６２Ｂの巻きつけられる部分）と、その両端の設けられた磁力線の入口６２Ｄを有する板状の形状の部材と、磁力線の出口６２Ｃを有する板状の形状の部材とを有している。給電部６２は、磁心６２Ａの開放側が受電部３６を向く位置に配置される。

磁力線の入口３６Ｄと出口６２Ｃと、入口６２Ｄと出口３６Ｃとが相互に対向する位置になるよう給電部６２の磁心６２Ａと受電部３６の磁心３６Ａとが配置される。給電部６２と受電部３６とで形成される磁力線ループＭの範囲外である磁力線ループＭの内側に第１の突出部、例えば、ライトガイド棒２０（不図示）が配置される。

受電部３６を、全体として板状の形状とすることにより、受電部３６のサイズを小さくすることができ、その結果、コネクタ１８を小さくすることができる。

図８は、別の態様の受電部３６とライトガイド棒２０と給電部６２との位置関係を示している。受電部３６は、磁心３６Ａと二次コイル３６Ｂとを有している。磁心３６Ａは、略中央部分に凸部と、フランジ部と、凸部とフランジ部とに形成された貫通孔３６Ｅとを有している。磁心３６Ａの凸部に二次コイル３６Ｂが巻きつけられる。

給電部６２は、磁心６２Ａと一次コイル６２Ｂとを有している。磁心６２Ａは、略中央部分に凸部と、フランジ部と、凸部とフランジ部とに形成された貫通孔６２Ｅとを有している。磁心６２Ａの凸部に一次コイル６２Ｂが巻きつけられる。

磁心３６Ａの貫通孔３６Ｅと磁心６２Ａの貫通孔６２Ｅを通過するように、第１の突出部を構成するライトガイド棒２０が配置される。

磁力線の入口３６Ｄと出口６２Ｃとが相互に対向する位置になるよう給電部６２の磁心６２Ａと受電部３６の磁心３６Ａとが配置される。給電部６２に交流が印加されるので、磁心６２Ａの磁力線の出口６２Ｃと入口６２Ｄと、磁心３６Ａの磁力線の出口３２Ｃと入口３２Ｄとが一定の周期で入れ替わる。受電部３６と給電部６２で形成される磁力線ループＭの範囲外にライトガイド棒２０が配置される。

この構成によれば、発生する磁力線が、磁力線ループＭに殆ど閉じ込められるので、効率よく電力を伝送できる。また、渦電流による金属材料を含む第１の突出部の発熱を抑制することができる。

２…内視鏡システム、１０…内視鏡、１１…内視鏡用プロセッサ装置、１２…コネクタソケット、１３…挿入部、１４…先端部、１５…操作部、１７…ユニバーサルコード、１８…コネクタ、１８Ａ…接続面、１８Ｂ…カバーゴム、２０…ライトガイド棒、２２…軸、２４…送気・送水コネクタ、２５…バルーンコネクタ、２６…通気コネクタ、２７…Ｓコネクタ、２８…吸引コネクタ、２９…副送水コネクタ、３０…撮像部、３６…受電部、３６Ａ…磁心、３６Ｂ…二次コイル、４２…画像信号送信部、５０…内視鏡側信号送受信部、５２…ライトガイド、６２…給電部、６４…画像信号受信部、６６…プロセッサ装置側信号送受信部、７６…制御部

Claims (7)

1. 先端部に設けられた撮像部と、前記先端部に光を伝送するライトガイドと、内視鏡用プロセッサ装置のコネクタソケットと接続され、前記内視鏡用プロセッサ装置との間で非接触での受電、制御信号通信および画像信号通信を行うコネクタと、を有する内視鏡と、
   前記ライトガイドに光を供給するための光源と、前記制御信号通信および前記画像信号通信とを制御する制御部と、前記コネクタと接続され、前記内視鏡との間で非接触での給電、制御信号通信および画像信号通信を行うコネクタソケットと、を有する内視鏡用プロセッサ装置と、を含む内視鏡システムであって、
   前記コネクタは、磁心に二次コイルを巻きつけた受電部と、外部に突出する金属部材を含む第１の突出部とを備え、
   前記コネクタソケットは、磁心に一次コイルを巻きつけた給電部を備え、
   磁力線の入口と出口とが相互に対向する位置に、前記給電部の磁心と前記受電部の磁心とが配置され、かつ前記給電部と前記受電部とで形成される磁力線ループの範囲外に前記第1の突出部が配置される内視鏡システム。
2. 前記給電部の磁心、および前記給電部の磁心がフェライトである請求項１に記載の内視鏡システム。
3. 前記第1の突出部がライトガイド棒である請求項１又は２に記載の内視鏡システム。
4. 前記コネクタから突出する金属部材を含む第２の突出部を備え、前記第２の突出部が送気口金である請求項３に記載の内視鏡システム。
5. 前記受電部の磁心、及び前記給電部の磁心が、それぞれＵ字状の形状を有する請求項１から４の何れか一項に記載の内視鏡システム。
6. 前記受電部の磁心は、前記二次コイルの巻き付けられる部分が板状の形状であり、他の部分が柱状の形状を有している請求項５に記載の内視鏡システム。
7. 前記受電部の磁心、及び前記給電部の磁心が、それぞれ板状の形状を有している請求項５に記載の内視鏡システム。
   
   

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