JP4192309B2

JP4192309B2 - 電子内視鏡の光源装置

Info

Publication number: JP4192309B2
Application number: JP26503698A
Authority: JP
Inventors: 薫荒井
Original assignee: Fujinon Corp
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 1998-09-18
Filing date: 1998-09-18
Publication date: 2008-12-10
Anticipated expiration: 2018-09-18
Also published as: DE19944726A1; DE19944726B4; JP2000093392A; US20020103416A1; CN1260976A; CN1155328C; US6450947B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医療用等として用いられる電子内視鏡において、照明用ランプと撮像手段からの映像信号を処理するプロセッサとを設けた光源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
医療用等として用いられる電子内視鏡は、体腔内等に挿入される挿入部の先端に照明部と観察部とが設けられ、照明部からの照明下で、観察部で体腔内等を内視するものであるが、光学式の内視鏡と異なる点は観察部に装着される観察手段としてはＣＣＤカメラ等からなる撮像手段が設けられる点にある。従って、電子内視鏡には、撮像手段に信号ケーブルを接続して設け、この信号ケーブルは、照明窓に臨むライトガイドと共に本体操作部からユニバーサルコード内に延在されて、このユニバーサルコードの端部に設けたコネクタ部に臨んでいる。従って、ユニバーサルコードのコネクタ部は、ライトガイドが位置する光源コネクタと、信号ケーブルが位置する電気コネクタとを備えている。
【０００３】
このような構成を有する電子内視鏡のコネクタ部が着脱可能に接続される光源装置としては、本体部を構成する筐体の内部に少なくとも照明用ランプユニット及びプロセッサを構成する回路基板と、それらに電源を供給するための電源ユニット、さらにはトランスが装着されており、さらに送気送水を行うためのエアポンプ等の機器も筐体内に設置される。そして、光源装置を構成する筐体の前面には光源接続部と電気接続部とが設けられており、電子内視鏡のユニバーサルコードにおけるコネクタ部を構成する光源コネクタは光源接続部に、また電気コネクタは電気接続部にそれぞれ着脱可能に接続される。
【０００４】
ここで、光源装置を構成する筐体の内部に装着されるもののうち、照明用ランプユニットは照明用ランプと集光レンズ、絞り、さらにはフィルタ等から構成される。そして、照明用ランプは高輝度ランプを用いることから、その寿命が比較的短いものである。従って、ランプ交換の頻度が高いために、通常は２個の照明用ランプを支持板に装着させておき、一方の照明用ランプが切れた時には、支持板を回転させるなり、またはスライドさせるなりして、新たなランプが光源接続部に臨む位置に変位させることができるようになっている。このために、照明用ランプユニットはかなり大型の機器である。また、照明用ランプユニット以外の機器としては、電源ユニット及びトランス、さらにエアポンプがあり、これらも筐体の底面に固定的に設置される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、内視鏡用の光源装置は病院や診療所等における診察室その他の部屋に設置され、診療室等には種々の検査装置や治療機械等が配置されていることから、できるだけコンパクトな構成とする必要がある。この光源装置の筐体内に設けられる各種の機器や回路基板等のうち、照明用ランプユニットは最も大型の機器であり、かつその設置箇所は光源接続部との関係により規制され、その位置は定まってしまう。従って、これ以外の機器や回路基板を適切な位置に配置することにより光源装置のコンパクト化、小型化を図る試みは種々行われている。光源装置を構成する各種の機器や部品等のうち、映像信号処理用の回路基板は集積回路素子等の電子部品を多数搭載する関係から、かなり広い面積を持っているが、その厚み方向の寸法は比較的小さいものである点で、前述した各機器とその形状が著しく異なっている。この回路基板を筐体内にどのようにして内蔵させるかによっては光源装置の全体外形に極めて大きな影響を与える。
【０００６】
以上のことから、回路基板をコンパクトに収納させるために、例えば筐体内に回路基板の比較的狭い設置スペースを確保し、回路基板を複数枚に分割して段重ね状態に配置する構成とすることが考えられる。ただし、回路基板を多数に分割すると、各回路基板に形成される配線パターンや、回路基板相互間の配線接続が面倒になる等の問題点がある。筐体内に収納されている各種の機器は底面に取り付けられている関係から、上部の空間を利用することができる。ただし、各機器の高さ位置がまちまちである関係から、高さのある機器を避けるように回路基板を形成すると、回路基板が方形とはならず複雑な形状となり、このために回路基板の製造が困難になる等といった不都合が生じる。
【０００７】
光源装置の筐体内に配置されている機器を左右に配置すれば、筐体内の概略全長に及ぶ所定幅の隙間を形成することができる。そこで、回路基板を水平に配置するのではなく、鉛直状態に立てるように配置すれば、広い面積を有する方形の回路基板をも筐体内にコンパクトに収納することが可能になる。回路基板は筐体内で固定的に保持されなければならないが、筐体の底面，側面及び上面のいずれかに固定することになる。筐体の一面だけに固定したとすると、振動等により回路基板が不安定になる。従って、少なくも一方の側面に固定し、さらに底面或は他側の側面のいずれか一方または双方に固定しなければならない。
【０００８】
光源装置に要求されるのは、前述したように、小型化，コンパクト化だけでなく、さらに軽量化も要求され、このためにその筐体を構成する底面，側面及び上面を構成する各板体が薄肉化されることになる。この結果、光源装置に他の物体が衝突する等、外力が加えられると、この筐体が変形する可能性がある。例えば、筐体の側面に衝撃が加わると、その力が直接回路基板に伝達されて、この回路基板を変形させて断線を生じたり、損傷を来したりするおそれがある。
【０００９】
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、光源装置の筐体内に映像信号の処理を行うための回路基板をコンパクトに収納させ、かつこの筐体に外力が加わっても回路基板及びその支持部に変形や損傷を起こさないように装着できるようにすることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、電子内視鏡の光源装置における第１の発明は、挿入部の先端に照明部と観察部とを備え、照明部にライトガイドの出射端を臨ませると共に、観察部には撮像手段を装着して、前記ライトガイド及び撮像手段からの信号ケーブルが着脱可能に接続される電子内視鏡の光源装置において、筐体内に少なくとも前記ライトガイドに照明光を伝送する照明用ランプユニット及び前記撮像手段からの信号ケーブルが接続される回路基板を装着し、前記回路基板は前記筐体内で鉛直状態に配置して、一端を筐体内側面に固定すると共に、他端側にはその固定端を中心として振れる方向の動きを規制する制振部材に支持させ、前記制振部材は、前記筺体内の底面に固定され、基板の表裏両面を挟持する一対の挟持板片から構成としたことをその特徴とするものである。
ここで、制振部材は筐体内の底面に固定され、基板の表裏両面を挾持する一対の挾持板片から構成することができ、回路基板の周囲を多孔板からなるノイズ遮断部材で囲繞する構成とすることができる。
【００１１】
また、第２の発明は、挿入部の先端に照明部と観察部とを備え、照明部にライトガイドの出射端を臨ませると共に、観察部には撮像手段を装着して、前記ライトガイド及び撮像手段からの信号ケーブルが着脱可能に接続される電子内視鏡の光源装置において、
筐体内に少なくとも前記ライトガイドに照明光を伝送する照明用ランプユニット及び前記撮像手段からの信号ケーブルが接続される回路基板を装着し、前記回路基板は前記筐体内で鉛直状態に配置して、一端を筐体内側面に固定すると共に、他端側にはその固定端を中心として振れる方向の動きを規制する制振部材に支持させ、前記回路基板は、前記筐体の一端側内側面に固定した患者側基板と、それと対向する側の内側面に固定した二次側基板とから構成し、前記制振部材は、前記各基板の各々の他端部側にそれぞれ支持させ、さらに前記患者側基板と二次側基板との間を電気的に絶縁した状態で信号の授受を行わせるアイソレーション手段を介在させる構成としたことを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。まず、図１に電子内視鏡システムの全体構成を示す。図中において、１は電子内視鏡、１０はその光源装置である。電子内視鏡１は、術者等が手で把持して操作するための本体操作部２を有し、この本体操作部２には体腔内に挿入される挿入部３が連設されており、また本体操作部２にはユニバーサルコード４が連設されている。ユニバーサルコード４は、電子内視鏡１を光源装置１０に着脱可能に接続するためのものであり、その先端部には光源コネクタ部５と電気コネクタ部６とが設けられている。
【００１３】
光源コネクタ部５は、電子内視鏡１の照明部を構成するライトガイドを光源装置１０に接続するためのものであり、また電気コネクタ部６は観察部を構成する撮像手段からの配線を映像信号処理回路に接続するためのものである。光源装置１０は閉鎖された筐体１１からなり、その前部には、光源コネクタ部５が接続される光源接続部１２と、電気コネクタ部６が接続される電気接続部１３を設けた前部カバー１４が設けられている。また、筐体１１の上には内視鏡映像を表示するためのモニタ１５が設置されている。
【００１４】
図２乃至図４に光源装置１０を構成する筐体１１の内部構成を示す。これらの図において、２０は照明ランプユニット、２１は電源ユニット、２２はトランス、２３はエアポンプをそれぞれ示す。照明ランプユニット２０は、２個のランプ３０ａ，３０ｂを回転支持板３１に装着したランプハウス３２を有し、このランプハウス３２における光源接続部１２に対応する位置のランプ３０ａの前方位置には集光レンズユニット３３が設けられており、さらに図示は省略するが、必要に応じて光量絞り部材及びフィルタ等が装着される。従って、ランプ３０ｂはスペアランプとなる。また、ランプハウス３２の側面部には冷却用のファン３４が取り付けられている。そして、左右の側面板１１ｂ，１１ｃにはパンチ孔からなる通風部３５が形成されており、ファン３４を作動させると、一方の側面板の通風部から取り入れられ、他方の側面板から放出する冷却風の流路が形成されることになる。電源ユニット２１は照明用ランプユニット２０の後方位置に配置されており、またこれら照明用ランプユニット２０及び電源ユニット２１からなる列とは所定の間隔を置いて、エアポンプ２３とトランス２２とが前後の位置に配置されている。
【００１５】
以上のように、筐体１１内には、その左右の側面板１１ｂ，１１ｃのうち、照明用ランプユニット２０及び電源ユニット２１が側面板１１ｂ側に、またエアポンプ２３及びトランス２２は側面板１１ｃ側の位置に、それぞれ底面板１１ｄに固定した状態にして設置されている。従って、その中間部には、前面板１１ａ側から後面板１１ｅ側にかけて、幅は比較的狭いが、そのほぼ全長に及ぶスペースが形成されており、このスペースに映像信号を処理するプロセッサを構成する回路基板４０，４１が設けられる。なお、回路基板４０，４１には集積回路やその他の電子部品等が多数搭載されるが、図面においては、これら集積回路や電子部品等は省略して示す。
【００１６】
ここで、回路基板４０，４１に分割したのは、患者側基板と二次側基板とに分けて、これら２つの基板をアイソレーションするためのものである。従って、回路基板４０は患者側基板であって、この回路基板４０は電気接続部１３に直接接続されている。一方、回路基板４１は二次側基板を構成するものであって、この回路基板４１は電源ユニット２１に接続されている。そして、これら回路基板４０，４１を固定的に保持するために、図５及び図６に示したように、前面板１１ａ及び後面板１１ｅにはそれぞれコネクタ４２，４３が取り付けられており、回路基板４０，４１はこれらコネクタ４２，４３に設けた多数のピン４２ａ，４３ａを挿入するようにして固定的に保持される。後面板１１ｅ側のコネクタ４３は回路基板４１を固定するためのものであるが、前面板１１ａ側のコネクタ４２は、回路基板４０を電気接続部１３に電気的に接続するための信号伝送ラインを兼ねるものである。また、回路基板４０と回路基板４１との間は電気的に絶縁した状態で信号の授受を行うためのアイソレーション手段として、発光素子４４と受光素子４５との光学式信号伝送手段が設けられている。
【００１７】
回路基板４０，４１は共にコネクタ４２，４３のピン４２ａ，４３ａを挿入することにより固定されているが、これらコネクタ４２，４３は回路基板４０，４１の長手方向の一方側の端部のみと連結されている。従って、回路基板４０，４１の他端側が完全に自由状態となっていると、振動等によりコネクタ４２，４３の連結部を中心として他側が大きく振れて、連結用のピンが曲がったり、折損したりする可能性がある。ただし、回路基板４０，４１の他の辺を完全に固定すると、筐体１１に押圧変形する方向に外力が作用した時に、回路基板４０，４１に無理な力が加わって回路基板そのものが変形したり、損傷したりする可能性がある。そこで、回路基板４０，４１を、圧縮及び引っ張り方向には自由であり、振れ方向の動きを規制するための制振部材４６，４７に支持させて設ける。
【００１８】
制振部材４６は、図７に示したように、ベース部４６ａに一対の挾持部４６ｂ，４６ｂを立設したものからなり、両挾持部４６ｂ，４６ｂの対向面には挾持突起部４６ｃ，４６ｃが形成されており、この挾持突起部４６ｃ，４６ｃ間の間隔は回路基板４０，４１の厚み寸法と概略同じかそれより僅かに大きい寸法となっている。ベース部４６ａはねじ等の手段で底面板１１ｄに固定されており、また挾持突起部４６ｃ，４６ｃはそれぞれ回路基板４０，４１の下端側を挾持するものであり、その挾持時には回路基板４０，４１の下端部は両挾持部４６ｂ，４６ｂの上下方向の中間位置に位置するようになっている。
【００１９】
また、制振部材４７は回路基板４０，４１のコネクタ４２，４３への連結部とは反対側の端部を制振保持するためのものである。このために、図８に示したように、下端部にベース部４７ａを備え、このベース部４７ａから立設した柱部４７ｂの上方の部位に回路基板４０，４１の厚み寸法と概略同じかそれより僅かに大きい間隔をもって一対の挾持部４７ｃ，４７ｃを両側に張り出すように連設して、これら両挾持部４７ｃ，４７ｃの相対向する表面には挾持突起部４７ｄ，４７ｄを設けたものである。このように、制振部材４７の柱部４７ｂから両方向に突出した挾持部４７ｃ，４７ｃの概略中間部分にまで回路基板４０及び回路基板４１の各々の自由端が挿入されて制振保持されるようになっている。
【００２０】
以上のように構成することによって、患者側及び二次側の各回路基板４０，４１はコネクタ４２，４３で立設状態にして固定的に保持される。そして、固定的に保持されているのは、各回路基板４０，４１の一辺だけで、これに加えて他の２辺は制振部材４６，４７により振れ方向だけは規制されるが、それ以外の方向の動きは格別規制されていない。従って、筐体１１からの振動が回路基板４０，４１に伝達されて、それぞれコネクタ４２，４３への連結部を中心として自由端側が左右に振れるような動きが作用しても、制振部材４６，４７によりこの方向の動きが規制されて、安定的に保持される。従って、コネクタ４２，４３のピン４２ａ，４３ａが曲げられるおそれはない。
【００２１】
回路基板４０，４１の動きとしては、前述した振動以外では、筐体１１に他の物体等が衝突して、その衝撃が回路基板４０，４１に伝達された時である。この時には、回路基板４０，４１だけでなく、これら回路基板４０，４１を固定するコネクタ４２，４３、さらにこれらコネクタ４２，４３が取り付けられている側面板１１ｂ，１１ｃも同じ方向に動くことになるので、その動きを許容する方がむしろ回路基板４０，４１及びコネクタ４２，４３が損傷しないように保護する上で必要である。制振部材４６，４７では振動方向以外の動きを許容するようになっているので、光源装置１０を構成する筐体１１に外力が作用した時に、回路基板４０，４１及びコネクタ４２，４３に無理な力が作用するおそれはない。
【００２２】
回路基板４０，４１には多数の電子部品等が搭載されている関係から、修理等の必要上、容易に着脱できるようになっているのが望ましい。回路基板４０，４１はそれぞれコネクタ４２，４３のピン４２ａ，４３ａで保持されているので、それらの着脱は容易に行える。しかも、コネクタ４２，４３以外の保持機構部としては、制振部材４６，４７の挾持部４６ｂ，４７ｃであるから、コネクタ４２，４３から分離しさえすれば、回路基板４０，４１を上方に持ち上げるようにして取り出すことができる。そして、回路基板４０，４１をコネクタ４２，４３から容易に分離できるようにするためには、制振部材４６，４７の挾持部４６ｂ，４７ｃにおける挾持突起部４６ｃ，４６ｃ間、挾持突起部４７ｄ，４７ｄ間の間隔を回路基板４０，４１の厚み寸法より僅かに大きくする方が望ましい。また、多少間隔を大きくしたとしても、制振機能を格別損なうようなことはない。
【００２３】
そして、以上のように、回路基板４０，４１を立てた状態にして、光源装置１０の筐体１１内に配置することによって、照明用ランプユニット２０及び電源ユニット２１と、エアポンプ２３及びトランス２２との間に形成される幅の狭いスペースに容易に収納させることができるようになる。この結果、光源装置１０を小型でコンパクトなものとすることができる。
【００２４】
光源装置１０の内蔵物のうち、ランプ３０ａの点灯時には高い熱が発生する。側面板１１ｂ，１１ｃに通風部３５を設け、ファン３４で冷却風を照明用ランプユニット２０に向けて冷却風を供給しているので、光源装置１０内が異常に高温となるおそれはない。ここで、回路基板４０，４１はファン３４による通風の邪魔をするように配置されているが、その上下に大きな隙間が形成されているので、冷却風の流れが阻害されてしまうことはない。また、回路基板４０，４１も発熱部材であるが、ファン３４の冷却風の流れに配置されているので、特に回路基板４０，４１の冷却効率が高くなる。
【００２５】
さらに、回路基板４０，４１のいずれかにクロック信号発生器が設けられて、回路全体にクロック信号が供給されるが、このクロック信号がノイズとなって外部に放出されると、光源装置１０が設置されている部位の周囲に配置されている他の電気機器等に誤動作を起こさせる可能性がある。このようにノイズの放出を防止するには、図９に示したように、回路基板４０，４１を囲繞するようにクロック信号の周波数のノイズが外部に放出させない開口径を有するパンチ孔５０を有する概略コ字状のノイズ遮断部材５１を筐体１１の底面板１１ｄに立設し、その内部に回路基板４０，４１を配置するように構成すれば良い。そして、このノイズ遮断部材５１には、多数のパンチ孔５０が設けられてるので、筐体１１内の通風に支障を来すおそれもない。
【００２６】
なお、前述した実施の形態では、２枚の回路基板４０，４１を用いるようにしたが、他の方式のアイソレーション手段を用いることができる場合には、回路基板は１枚で構成しても良い。また、回路基板４０，４１を側面板１１ｂ，１１ｃに固定するに当っては、必ずしもコネクタ４２，４３を用いる必要はない。さらに、コネクタを用いる場合であっても、その数は回路基板の重量や大きさ等に応じて適宜の数とする。勿論、制振部材も、同様、回路基板の重量及び大きさ等に応じて適宜数設けるようにする。
【００２７】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成したので、光源装置の筐体内に映像信号の処理を行うための回路基板をコンパクトに収納させ、かつこの筐体に外力が加わっても回路基板及びその支持部に変形や損傷を起こさないように装着できる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子内視鏡装置の全体構成図である。
【図２】本発明の実施の一形態を示す光源装置の縦断面図である。
【図３】図２のＸ−Ｘ断面図である。
【図４】図３のＹ−Ｙ断面図である。
【図５】一方の回路基板の固定構造を示す構成説明図である。
【図６】他方の回路基板の固定構造を示す構成説明図である。
【図７】一方の制振部材を示す外観図である。
【図８】他方の制振部材を示す外観図である。
【図９】回路基板の周囲に装着されるノイズ遮断部材の外観図である。
【符号の説明】
１電子内視鏡５光源コネクタ部
６電気コネクタ部１０光源装置
１１筐体１２光源接続部
１３電気接続部２０照明ランプユニット
２１電源ユニット２２トランス
２３エアポンプ４０，４１回路基板
４２，４３コネクタ４６，４７制振部材
４６ａ，４７ａベース部４６ｂ，４７ｃ挾持部
４６ｃ，４７ｄ挾持突起部５０パンチ孔
５１ノイズ遮断部材

Claims

挿入部の先端に照明部と観察部とを備え、照明部にライトガイドの出射端を臨ませると共に、観察部には撮像手段を装着して、前記ライトガイド及び撮像手段からの信号ケーブルが着脱可能に接続される電子内視鏡の光源装置において、
筐体内に少なくとも前記ライトガイドに照明光を伝送する照明用ランプユニット及び前記撮像手段からの信号ケーブルが接続される回路基板を装着し、
前記回路基板は前記筐体内で鉛直状態に配置して、一端を筐体内側面に固定すると共に、他端側にはその固定端を中心として振れる方向の動きを規制する制振部材に支持させ、
前記制振部材は、前記筺体内の底面に固定され、基板の表裏両面を挟持する一対の挟持板片から
構成したことを特徴とする電子内視鏡の光源装置。
前記回路基板の周囲を多孔板からなるノイズ遮断部材で囲繞する構成としたことを特徴とする請求項１記載の電子内視鏡の光源装置。
挿入部の先端に照明部と観察部とを備え、照明部にライトガイドの出射端を臨ませると共に、観察部には撮像手段を装着して、前記ライトガイド及び撮像手段からの信号ケーブルが着脱可能に接続される電子内視鏡の光源装置において、
筐体内に少なくとも前記ライトガイドに照明光を伝送する照明用ランプユニット及び前記撮像手段からの信号ケーブルが接続される回路基板を装着し、
前記回路基板は前記筐体内で鉛直状態に配置して、一端を筐体内側面に固定すると共に、他端側にはその固定端を中心として振れる方向の動きを規制する制振部材に支持させ、
前記回路基板は、前記筐体の一端側内側面に固定した患者側基板と、それと対向する側の内側面に固定した二次側基板とから構成し、
前記制振部材は、前記各基板の各々の他端部側にそれぞれ支持させ、さらに前記患者側基板と二次側基板との間を電気的に絶縁した状態で信号の授受を行わせるアイソレーション手段を介在させる
構成としたことを特徴とする電子内視鏡の光源装置。