JP4193365B2

JP4193365B2 - 内視鏡

Info

Publication number: JP4193365B2
Application number: JP2001074211A
Authority: JP
Inventors: 薫荒井; 裕司和田
Original assignee: Fujinon Corp
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 2001-03-15
Filing date: 2001-03-15
Publication date: 2008-12-10
Anticipated expiration: 2021-03-15
Also published as: JP2002272683A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、観察用光の発熱伝導による先端硬質部の高温化を防止することができる内視鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
医療用に使用される電子内視鏡は、光源ユニット及び画像処理ユニットに接続されて使用される。光源ユニットからの観察用照明光は、内視鏡に配設されたライトガイドを介して内視鏡先端硬質部の照明窓から被検部に向けて照射される。この患部は、先端硬質部の観察窓を介して固体撮像素子（ＣＣＤ）で撮像され、そして、固体撮像素子からの出力信号を画像処理ユニットで画像処理することにより、患部がモニタに表示される。このモニタに表示された患部を観察しながら術者が内視鏡を操作し施術を行う。
【０００３】
また、先端硬質部には、前記観察窓に向けてエアや水を噴射するノズルが設けられたものがあり、観察窓が施術中に汚れた時に、送気・送水口から観察窓にエアや水を噴射して観察窓を洗浄している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の電子内視鏡は、電子内視鏡を光源ユニットに接続した状態で放置すると、内視鏡先端硬質部の照明窓から観察用照明光が照射されたままなので、放置時間（不使用時間）が長くなると、観察用光の発熱伝導で先端硬質部が高温になるという欠点があった。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、不使用時における先端硬質部の高温化を防止することができる内視鏡を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するために、内視鏡挿入部の先端硬質部に、光源から供給される観察用照明光を照射する照明窓と、観察窓と、エア又は水を先端硬質部の端面に噴射するノズルとを設け、前記観察窓を介して被写体を撮像する撮像部と、前記エア又は水を供給する供給手段とを備えた内視鏡であって、前記撮像部からの出力信号を監視し、その出力信号の不変時間を計測するタイマと、前記光源がＯＮ状態で、前記タイマで計測された不変時間が継続して所定時間経過すると前記供給手段をＯＮ制御する制御手段とを備えたことを特徴としている。
【０００７】
また、本発明は、前記目的を達成するために、内視鏡挿入部の先端硬質部に、光源から供給される観察用照明光を照射する照明窓と、観察窓と、エア又は水を先端硬質部の端面に噴射するノズルとを設け、前記エア又は水を供給する供給手段とを備えた内視鏡であって、前記照明光の照射時間を計測するタイマと、前記タイマで計測された照明光の照射時間が継続して所定時間経過すると、前記供給手段をＯＮ制御する制御手段とを備えたことを特徴としている。
【０００９】
請求項１に記載の発明は、臨床時外で内視鏡が放置された時に内視鏡の撮像部から出力される信号、例えば輝度（ＲＧＢ）信号は変化しないことに着目してなされたものである。本発明によれば、輝度信号の不変時間をタイマで計測する。そして、光源がＯＮ状態で、タイマで計測された前記不変時間が継続して所定時間経過すると、すなわち、これ以上放置すると先端硬質部が高温（約４０℃）になる時間を経過すると、制御手段が供給手段を制御して、エア又は水を先端硬質部の端面に噴射して先端硬質部を冷却する。これにより、不使用時における先端硬質部の高温化を防止できる。前記エア又は水の噴射は所定時間実施され、その後に停止されるが、その後においても内視鏡が継続して放置される場合には、前述した制御が繰り返し実施される。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、タイマで計測された照明光の照射時間が継続して所定時間経過すると、すなわち、これ以上照射すると先端硬質部が高温（約４０℃）になる時間を経過すると、制御手段が供給手段を制御して、エア又は水を先端硬質部の端面に噴射して先端硬質部を冷却する。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、前記ノズルは、前記照明窓及び前記観察窓の少なくともいずれか一方を洗浄する洗浄ノズルを兼ねているので、ノズルの本数を削減できる。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、前述したノズルの他に、専用の冷却用ノズルを先端硬質部に設け、これを前記供給手段に接続している。よって、本発明によれば、専用の冷却用ノズルを設けることで先端硬質部の冷却時間を短縮することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係る内視鏡の好ましい実施の形態について詳説する。
【００１５】
図１に示す電子内視鏡１０は、手元操作部１２と、この手元操作部１２の先端ジョイント１４に接続された挿入部１６とを有している。挿入部１６は、軟性部１８、湾曲部２０、先端硬質部２２から構成されており、湾曲部２０は、軟性部１８内に挿通された図示しないアングル操作用ワイヤを介して、手元操作部１２の一対のアングル操作用ツマミ２４、２４に連結されている。したがって、アングル操作用ツマミ２４、２４を術者が操作すると、湾曲部２０が上下左右方向に湾曲され、先端硬質部２２が所望の方向に向けられる。符号２６は処置具挿入口であり、この処置具挿入口２６を介して鉗子等の処置具が挿入部１６に挿入される。
【００１６】
先端硬質部２２の端面２３には、図２に示す鉗子口２８が形成され、この鉗子口２８が図１の処置具挿入口２６に不図示のチャンネルを介して接続されている。また、先端硬質部２２の端面２３には、観察窓５０を挟んで両側に照明窓３０３０が設けられている。これらの照明窓３０の後方には、図示しないライトガイドの光出射端が配置され、このライトガイドは図１に示す湾曲部２０、軟性部１８、手元操作部１２、及び軟性ケーブル３２に挿通され、この軟性ケーブル３２に連結されたライトガイドコネクタ３４のライトガイド棒３６に接続されている。
【００１７】
ライトガイドコネクタ３４は、図３に示す光源ユニット３８に接続される。光源ユニット３８には、キセノンランプ４０及びエアポンプ４２等が内蔵されている。キセノンランプ４０による観察用照明光は、赤外線カットフイルタ４４を通過することで余分な赤外線がカットされた後、集光レンズ４６によって集光され、そして、所定の絞り値に設定されている絞り４８を介してライトガイド棒３６の光入射端に照射される。これにより、観察用照明光がライトガイドコネクタ３４からライトガイドに伝送され、ライトガイドの光出射端から図２の照明窓３０、３０を介して外部に出射される。これにより、被検部が照明される。
【００１８】
また、先端硬質部２２の端面２３には、観察窓５０が設けられ、観察窓５０の後方には不図示の対物レンズ光学系、ＣＣＤ（撮像部）が配置されている。したがって、前記照明光で照明された患部の画像が観察窓５０から対物レンズ光学系を介してＣＣＤの受光面に結像される。ＣＣＤの基板に接続されている信号線は、図１に示す湾曲部２０、軟性部１８、手元操作部１２、軟性ケーブル３２、及びライトガイドコネクタ３４に挿通されるとともに、ライトガイドコネクタ３４から可撓管５２に挿通されて電気コネクタ５４に接続されている。電気コネクタ５４は、プロセッサと称される不図示の画像処理ユニットに接続される。したがって、ＣＣＤからの出力信号は、画像処理ユニットに送信され、ここで映像信号に変換されて不図示のモニタに出力される。これにより、モニタに患部が表示され、術者はモニタに表示された患部の画像を見ながら施術を行う。
【００１９】
なお、ＣＣＤからの出力信号のうち、図４に示す輝度（ＲＧＢ）信号５６は、画像処理ユニットに内蔵されたマイコン（制御手段）５８に出力される。輝度信号がマイコン５８に出力されると、マイコン５８のタイマ６０が作動するが、信号が変化した時にはタイマがリセットされるように制御されている。また、輝度信号にかえて、絞り４８を制御するＡＬＣ（Auto Light Control) 信号をマイコン５８で監視してもよい。要するに、ＡＬＣ信号は、輝度信号に伴って変化するからである。
【００２０】
一方、図２に示す先端硬質部２２の端面２３には、図２上破線で示す送気・送水口６２が形成される。送気・送水口６２にはノズル６６が取り付けられており、このノズル６６の噴射口６８は観察窓５０の表面に向けて形成される。したがって、噴射口６８から噴射されたエア又は水は、端面２３を伝わって観察窓５０の表面を流れ、この表面を洗浄する。
【００２１】
送気・送水口６２は図３に示すように、送気送水管７０に接続される。送気送水管７０は、図１に示す湾曲部２０、軟性部１８、手元操作部１２、及び軟性ケーブル３２に挿通され、この軟性ケーブル３２に連結されたライトガイドコネクタ３４に接続されている。ライトガイドコネクタ３４が光源ユニット３８に接続されると、光源ユニット３８に内蔵されたエアポンプ４２の電磁弁７６の一方のポートに、送気管７７を介して接続される。したがって、電磁弁７６の一方のポートが開放されると、エアポンプ４２からの圧縮エアが送気管７７、送気送水管７０、送気・送水口６２を介してノズル６６の噴射口６８から噴射される。
【００２２】
電磁弁７６の他方のポートには、送気管７８が接続される。送気管７８は、ライトガイドコネクタ３４が光源ユニット３８に接続されると、ライトガイドコネクタ３４に内設された管路８０を介して、水タンク８２のエア供給管８４に接続される。また、水タンク８２には、水供給管８６が接続され、この水供給管８６は、ライトガイドコネクタ３４内で送気送水管７４に接続されている。したがって、電磁弁７６の他方のポートが開放されると、エアポンプ４２からの圧縮エアが送気管７８、管路８０、及びエア供給管８４を介して水タンク８２に供給される。これにより、水タンク８２の圧力が上昇するので、その圧力によって水タンク８２内の水８３が水供給管８６を介して送気送水管７０に供給される。よって、ノズル６６の噴射口６８から水が噴射される。
【００２３】
電磁弁７６の切り換えは、図３の手元操作部１２に設けられた送気・送水スイッチ８８を操作することにより行われる。この送気・送水スイッチ８８は、２段操作スイッチと称されるスイッチであり、図５の如く、本体９０に上下動自在に支持された押下部９２、基板９４に取り付けられた接点９６、９８、１００等から構成される。押下部９２を１段押下操作すると、弾性部材で形成された接点９６が押下部９２に押されて弾性変形し、接点９８に接触する。これにより、送気・送水スイッチ８８の所定の端子が導通され、その信号が信号線１０２、１０２を介して図４のマイコン５８に出力される。マイコン５８は、前記信号に基づいて図３の電磁弁７６を制御し、電磁弁７６の一方のポートを開にし、他方のボートを閉にする。これにより、ノズル６６からエアが噴射される。
【００２４】
この状態で、図５の押下部９２を２段押下操作すると、接点９６が接点９８に接触した状態で接点９６と接点９８とが弾性変形し、接点１００に接触する。これにより、送気・送水スイッチ８８の所定の端子が導通され、その信号が信号線１０２、１０２を介して図４のマイコン５８に出力される。マイコン５８は、前記信号に基づいて電磁弁７６を制御し、電磁弁７６の一方のポートを閉にし、他方のボートを開にする。これにより、ノズル６６から水が噴射される。なお、図３上で符号１０４は吸引スイッチであり、符号１０６はシャッタボタンであり、その詳細説明は省略する。
【００２５】
次に、前記の如く構成された電子内視鏡１０の不使用時における動作について図６のフローチャートを参照して説明する。
【００２６】
タイマ６０は、常にスタートするように制御されているが（Ｓ１００）、光源スイッチ４１から光源ＯＦＦ信号が出力されている場合には（Ｓ１１０）、タイマ６０がリセットされる（Ｓ１２０）。
【００２７】
一方、光源スイッチ４１から光源ＯＮ信号が出力されている場合には（Ｓ１１０）、ＣＣＤから出力される輝度信号をマイコン５８が監視し、輝度信号が変化した場合（Ｓ１３０）、すなわち、電子内視鏡１０が使用中の場合には、タイマ６０がリセットされる（Ｓ１２０）。
【００２８】
輝度信号が変化せず、その不変状態が所定時間（Ｘ秒：１２０〜１８０秒）経過した場合（Ｓ１４０）、すなわち、これ以上放置すると、観察用照明光の熱伝導で先端硬質部２２が高温（人体の組織が火傷する温度：約４０℃）になる時間を経過すると、マイコン５８がエアポンプ４２のスイッチ４３をＯＮ制御するとともに、電磁弁７６を制御して、エア（水でもよい）をノズル６６から先端硬質部２２の端面２３に噴射して先端硬質部２２を冷却する。
【００２９】
これにより、不使用時における先端硬質部２２の高温化を防止できる。前記エアの噴射は所定時間実施され、その後に自動停止又は電磁弁スイッチの操作で停止されるが（Ｓ１６０）、その後においても電子内視鏡１０が継続して放置される場合には、前述した制御が繰り返し実施される。前記電磁弁スイッチは、光源ユニット３８に設けられた手動スイッチであり、このスイッチが操作されると、エアポンプ４２が停止する。
【００３０】
上記実施例では、輝度信号に基づいて電子内視鏡１０が使用中であるか不使用であるかを判断したが、これに限定されるものではなく、例えば、絞りを制御するＡＬＣ信号に基づいて判断してもよい。ＡＬＣ信号は、電子内視鏡１０の不使用時には変化せず一定であるから、ＡＬＣ信号の不変時間をタイマ６０で計測することで同様の作用効果を得ることができる。
【００３１】
また、前記信号にとらわれることなく、タイマ６０で計測された照明光の照射時間が継続して所定時間経過すると、すなわち、これ以上照射すると先端硬質部が高温（約４０℃）になる時間を経過すると、マイコン５８がエアポンプ４２のスイッチ４３をＯＮ制御するとともに、電磁弁７６を制御して、エア（水でもよい）をノズル６６から先端硬質部２２の端面２３に噴射してもよい。
【００３２】
更に、先端硬質部２２に図３の如く温度センサ１０８を取り付け、この温度センサ１０８で計測された先端硬質部２２の温度が所定温度（約４０℃）を超えると、マイコン５８がエアポンプ４２のスイッチ４３をＯＮ制御するとともに、電磁弁７６を制御して、エア（水でもよい）をノズル６６から先端硬質部２２の端面２３に噴射してもよい。これらの場合においては、検査中に不用意にエアが出ないようにマイコン５８がエアポンプ４２のスイッチ４３を制御するのを停止させるスイッチを光源ユニット３８等に設ける。
【００３３】
図７は、第２の実施の形態の電子内視鏡１１０を示す構造図であり、図３に示した第１の実施の形態の電子内視鏡１０と同一又は類似の部材については同一の符号を付して説明する。
【００３４】
この内視鏡１１０の手元操作部１２には、送気・送水バルブ１１２が設けられ、この送気・送水バルブ１１２に隣接して吸引バルブ１１４、及びシャッタボタン１０６が並設されている。
【００３５】
送気・送水バルブ１１２は、シリンダ１１６、ピストン１１８、及び操作ボタン１２０から構成されている。シリンダ１１６には、給気管１２２、及び給水管１２４の各々の先端部が接続されている。給気管１２２は、軟性ケーブル３２を介してライトガイドコネクタ３４に延設され、その接続端１２２Ａがライトガイドコネクタ３４から突出されている。接続端１２２Ａは、ライトガイドコネクタ３４が光源ユニット装置３８に接続されると、エアポンプ４２に送気管７８及び電磁弁７６を介して接続される。これによって、エアポンプ４２からの空気が給気管１２２を介してシリンダ１１６に供給される。シリンダ１１６に供給された空気は、操作ボタン１２０の空気リーク孔１２１を術者の指で閉塞することにより、シリンダ１１６に接続された送気送水管７０に供給される。したがって、電磁弁７６の一方のポートは常時開放されており、空気リーク孔１２１を閉塞すると、エアポンプ４２からの圧縮エアが送気管７８、給気管１２２、及び送気送水管７０を介してノズル６６の噴射口６８から先端硬質部２２の端面に噴射される。
【００３６】
給気管１２２は、ライトガイドコネクタ３４内で分岐配管１２６に接続されている。この分岐配管１２６の接続端１２６Ａは、ライトガイドコネクタ３４から突出され、送気管１２８を介して給水タンク８２に接続される。給水タンク８２には、送水管１３０が接続され、この送水管１３０は、ライトガイドコネクタ３４から突出された前記給水管１２４の接続端１２４Ａに接続されている。したがって、送気・送水バルブ１１２の空気リーク孔１２１を閉塞した状態で、ピストン１１８を押下操作すると、ポンプ４２からの空気は分岐配管１２６に流れ、そして、送気管１２８を介して給水タンク８２に吹き出される。これにより、給水タンク８２内の内圧が高くなり、この圧力で給水タンク８２内の水８３が送水管１３０を介して給水管１２４に流れ、そして、シリンダ１１６に供給される。シリンダ１１６に供給された水は、シリンダ１１６に接続された送水チューブ１３２に供給される。この送水チューブ１３２は、送気送水管７０に接続されている。したがって、送水チューブ１３２に供給された水は、送気送水管７０を介してノズル６６の噴射口６８から先端硬質部２２の端面に噴射される。
【００３７】
ところで、この内視鏡１１０は、送気送水管７０の他に冷却専用の送気管１３４が配設されている。この送気管１３４は、先端硬質部２２、湾曲部２０、軟性部１８、手元操作部１２、及び軟性ケーブル３２に挿通され、この軟性ケーブル３２に連結されたライトガイドコネクタ３４に接続されている。ライトガイドコネクタ３４が光源ユニット３８に接続されると、その接続端１３４Ａがエアポンプ４２の電磁弁７６の他方のポートに、送気管７７を介して接続される。したがって、電磁弁７６の他方のポートが開放されると、エアポンプ４２からの圧縮エアが送気管７７から送気管１３４に供給される。送気管１３４の先端部は、図８に示す先端硬質部２２の端面２３に形成された送水口１３６（図８上破線で示す）に接続されている。また、送水口１３６にはノズル１３８が取り付けられ、このノズルの噴射口１４０は、端面２３の中央部２３Ａに向けられている。これにより、噴射口１４０から噴射された圧縮エアは、端面２３の中央部２３Ａに向かって流れ、先端硬質部２２を冷却する。
【００３８】
このように、先端硬質部冷却専用の送気管１３４を設け、この送気管１３４から供給される圧縮エアで先端硬質部２２を冷却することにより、バルブ構造の内視鏡においても先端硬質部２２を冷却することができる。なお、送気管１３４に圧縮エアに代えて水を供給する装置を設けてもよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る内視鏡によれば、撮像部から出力される出力信号の不変時間をタイマで計測し、そして、光源がＯＮ状態で、タイマで計測された前記不変時間が継続して所定時間経過した時に、制御手段が供給手段を制御して、エア又は水を先端硬質部の端面に噴射して先端硬質部を冷却するので、不使用時における先端硬質部の高温化を防止できる。
【００４０】
また、本発明によれば、タイマで計測された照明光の照射時間が継続して所定時間経過した時に、制御手段が供給手段を制御して、エア又は水を先端硬質部の端面に噴射して先端硬質部を冷却するので、不使用時における先端硬質部の高温化を防止できる。
【００４１】
更に、本発明によれば、センサで計測された先端硬質部の温度が所定温度を超えた時に、制御手段が供給手段を制御して、エア又は水を先端硬質部の端面に噴射して先端硬質部を冷却するので、不使用時における先端硬質部の高温化を防止できる。
【００４２】
また、本発明によれば、先端硬質部冷却専用のノズルを先端硬質部に設けることで、バルブ構造の内視鏡においても先端硬質部を冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態の電子内視鏡を示した全体図
【図２】図１の電子内視鏡の先端硬質部の端面を示した図
【図３】図１に示した電子内視鏡の構造図
【図４】図１に示した電子内視鏡のブロック図
【図５】送気・送水スイッチの構造を示す断面図
【図６】図１に示した電子内視鏡の不使用時における動作を説明したフローチャート
【図７】第２の実施の形態の電子内視鏡を示した構造図
【図８】第２の実施の形態の電子内視鏡の先端硬質部の端面を示した図
【符号の説明】
１０、１１０…電子内視鏡、１２…手元操作部、１６…挿入部、２２…先端硬質部、２３…端面、３０…照明窓、４０…キセノンランプ、４２…エアポンプ、５０…観察窓、５４…電気コネクタ、５８…マイコン、６２、６４…送気・送水口、６６、６８…ノズル、８８…送気・送水スイッチ、１０８…温度センサ

Claims

内視鏡挿入部の先端硬質部に、光源から供給される観察用照明光を照射する照明窓と、観察窓と、エア又は水を先端硬質部の端面に噴射するノズルとを設け、前記観察窓を介して被写体を撮像する撮像部と、前記エア又は水を供給する供給手段とを備えた内視鏡であって、前記撮像部からの出力信号を監視し、その出力信号の不変時間を計測するタイマと、前記光源がＯＮ状態で、前記タイマで計測された不変時間が継続して所定時間経過すると前記供給手段をＯＮ制御する制御手段とを備えたことを特徴とする内視鏡。
内視鏡挿入部の先端硬質部に、光源から供給される観察用照明光を照射する照明窓と、観察窓と、エア又は水を先端硬質部の端面に噴射するノズルとを設け、前記エア又は水を供給する供給手段とを備えた内視鏡であって、前記照明光の照射時間を計測するタイマと、前記タイマで計測された照明光の照射時間が継続して所定時間経過すると、前記供給手段をＯＮ制御する制御手段とを備えたことを特徴とする内視鏡。
前記ノズルは、前記照明窓及び前記観察窓の少なくともいずれか一方を洗浄する洗浄ノズルを兼ねることを特徴とする請求項１、又は２に記載の内視鏡。
前記内視鏡挿入部の先端硬質部の端面には、前記照明窓及び前記観察窓の少なくともいずれか一方を洗浄する洗浄ノズルとは別に、先端硬質部の端面にエア又は水を噴射して先端硬質部を冷却する冷却用ノズルが設けられ、該冷却用ノズルは前記供給手段に接続されていることを特徴とする請求項１、又は２に記載の内視鏡。