(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒートシンクが取り付けられた光源ランプを有する光源ユニットと、
光源ユニットを収容する筐体と、
前記筐体内に設置された第一の冷却用ファンと、
前記第一の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、
を有し、
前記ヒートシンクは、
前記光源ランプに密着固定された円環部と、
前記円環部の外周面上に所定のピッチ角で配置された放射状に延びる複数のフィンと、
前記円環部を軸方向に貫通する主孔と、
前記主孔と連結しつつ、隣接する前記フィンの間の前記外周面上に開口を有する副孔と、
を有することを特徴とする内視鏡用光源装置。
【請求項２】
前記光源ユニットを収容する風洞を前記筐体内部に配置し、
前記第一の冷却用ファンは、前記風洞内部の空気を前記排気口を通じて前記筐体の外部に排気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。
【請求項３】
前記ヒートシンクと前記第一の冷却用ファンとの間であって、該ヒートシンクの直後に第二の冷却用ファンを有す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。
【請求項４】
前記副孔は、各前記主孔に対して前記軸方向に所定のピッチで複数形成されてい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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。内視鏡用光源装置の具体的構成例は、特許文献１に記載されている。
【０００３】
特許文献１に記載の内視鏡用光源装置は、光源ランプをヒートシンクに固定している。特許文献１に記載のヒートシンクは、表面積の増加によって光源ランプの熱を効率良く放熱するため、多数のフィンが放射線状に設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２５４７６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の内視鏡用光源装置は、多数のフィンを高密度に配置しているため、フィン同士の間隔が狭い。特許文献１に記載の内視鏡用光源装置は、フィン同士の間隔を十分に離隔することができないため、空気が循環し難く、放熱効率が却って低下するという問題点を抱えている。
【０００６】
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、フィン数の増加に伴う空気循環の低下を抑えるのに好適な内視鏡用光源装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、ヒートシンクが取り付けられた光源ランプを有する光源ユニットと、光源ユニットを収容する筐体と、筐体内に設置された第一の冷却用ファンと、第一の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を有する。ヒートシンクは、光源ランプに密着固定された円環部と、円環部の外周面上に所定のピッチ角で配置された放射状に延びる複数のフィンと、円環部を軸方向に貫通する主孔と、主孔と連結しつつ隣接するフィンの間の外周面上に開口を有する副孔とを有することを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る内視鏡用光源装置によれば、第一の冷却用ファンにより主孔及び副孔を通じて隣接フィン間の空気が強制対流するため、フィン数の増加に伴う空気循環の低下が有効に避けられる。
【０００９】
本発明に係る内視鏡用光源装置は、光源ユニットを収容する風洞を筐体内部に配置した構成としてもよい。この場合、第一の冷却用ファンは、風洞内部の空気を排気口を通じて筐体の外部に排気する。風洞による整流作用により、放熱効率が上昇する。
【００１０】
本発明に係る内視鏡用光源装置は、放熱効率をより一層向上させるため、ヒートシンクと第一の冷却用ファンとの間であって、該ヒートシンクの直後に第二の冷却用ファンを有する構成としてもよい。
【００１１】
副孔は、放熱効率をより一層向上させるため、各主孔に対して軸方向に所定のピッチで複数形成されてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、フィン数の増加に伴う空気循環の低下を抑えるのに好適な内視鏡用光源装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】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。
【図２】本発明の実施形態のプロセッサの筐体内における光源装置の設置位置を概略的に示す内部構造図である。
【図３】本発明の実施形態の光源装置の構成を示す図である。
【図４】本発明の実施形態の風洞に収容された各種構成要素を示す図である。
【図５】本発明の実施形態のヒートシンクの外観正面図である。
【図６】本発明の実施形態における風洞内の空気の流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
図２は、プロセッサ２００の筐体２２内に設置された光源装置３０の構成を概略的に示す内部構造図である。図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は順に、光源装置３０の外観斜視図、分解斜視図、内部構造側視図である。図２又は図３に示されるように、光源装置３０は、風洞３２を有している。図４（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、風洞３２内に収容されている各種構成要素の前方斜視図、後方斜視図である。
【００１９】
図３に示されるように、風洞３２は、光軸ＡＸ方向に貫通した円筒状の中空部３２ａを有している。中空部３２ａには、プロセッサ２００のフロント側から順に、陰極側ヒートシンク３４、光源ランプ３６、陽極側ヒートシンク３８、小径ファン４０が収容されている。
【００２０】
風洞３２の背面には、小径ファン４０よりも大型な大径ファン４２が設置されている。大径ファン４２は、風洞３２内部の空気を強制対流して、筐体２２の背面に形成された排気口２４を通じて筐体２２の外部に排気する。大径ファン４２は、風洞３２とほぼ同じ高さと幅（光軸ＡＸ方向と直交しかつ互いに直交する方向の外形寸法）を有する。より詳細には、小径ファン４０、大径ファン４２はそれぞれ、角径６０ｍｍ、１２０ｍｍである。
【００２１】
陰極側ヒートシンク３４、陽極側ヒートシンク３８は、アルミ等の熱伝導性の良い材料で形成されている。陰極側ヒートシンク３４、陽極側ヒートシンク３８は、製造コスト削減のため、部品の共通化が図られている。具体的には、陰極側ヒートシンク３４は、１つのヒートシンクモジュールで構成されている。陽極側ヒートシンク３８は、２つのヒートシンクモジュールで構成されている。陽極側ヒートシンク３８を構成する２つのヒートシンクモジュールは、光軸ＡＸ方向に直列に配置されている。
【００２２】
図５は、陰極側ヒートシンク３４又は陽極側ヒートシンク３８を構成するヒートシンクモジュールＨＳの外観正面図である。図５に示されるように、ヒートシンクモジュールＨＳは、円環状のベース部Ｂを有している。ベース部Ｂの外周面上には、放射状に延びる放熱フィンＦが所定のピッチ角で複数設けられている。ベース部Ｂには、ベース部Ｂを光軸ＡＸ方向（図５では紙面と直交する方向）に貫通する主孔ｍｈが複数形成されている。各主孔ｍｈは、ベース部Ｂを径方向に貫通した副孔ｓｈと連結している。各副孔ｓｈは、隣接する放熱フィンＦ間のベース部Ｂの外周面上に開口を有している。副孔ｓｈは、各主孔ｍｈに対して光軸ＡＸ方向に所定のピッチで複数形成されている。
【００２３】
陰極側ヒートシンク３４のベース部Ｂには、光源ランプ３６の陰極側円筒部３６ａが圧入等で固定されている。陽極側ヒートシンク３８のベース部Ｂには、光源ランプ３６の陽極側円筒部３６ｃが圧入等で固定されている。陽極側円筒部３６ｃは、絶縁性を有するフランジ部３６ｂを挟んで陰極側円筒部３６ａの反対側に位置する。
【００２４】
陰極側円筒部３６ａ、陽極側円筒部３６ｃの外周面は、ベース部Ｂの内周面と密着している。そのため、ランプ点灯時の陰極側円筒部３６ａ、陽極側円筒部３６ｃの熱は、陰極側円筒部３６ａ、陽極側円筒部３６ｃからベース部Ｂに効率良く伝わる。ベース部Ｂの熱は、各放射フィンＦに伝導して空気中に拡散される。
【００２５】
陰極側ヒートシンク３４、陽極側ヒートシンク３８の一部の放熱フィンＦには、貫通孔（不図示）が形成されている。各ヒートシンクの貫通孔には、図示省略された金属製の固定ねじが通されている。固定ねじは、貫通孔に通された状態で風洞３２の内壁面に形成されたねじ孔に先端が螺合することで風洞３２に固定されており、陰極側ヒートシンク３４、陽極側ヒートシンク３８を風洞３２の内部で直接吊持すると共に、光源ランプ３６を陰極側ヒートシンク３４、陽極側ヒートシンク３８を介して間接的に吊持している。
【００２６】
陰極側ヒートシンク３４を吊持する固定ねじの基端には、図示省略されたランプ電源イグナイタに接続された陰極側給電線が接続されている。光源ランプ３６の陰極は、陰極側円筒部３６ａの表面に露出しており、陰極側ヒートシンク３４のベース部Ｂと接触している。光源ランプ３６の陰極は、陰極側ヒートシンク３４、固定ねじ、陰極側給電線を介してランプ電源イグナイタに接続されている。
【００２７】
陽極側ヒートシンク３８を吊持する固定ねじの基端には、ランプ電源イグナイタに接続された陽極側給電線が接続されている。光源ランプ３６の陽極は、陽極側円筒部３６ｃの表面に露出しており、陽極側ヒートシンク３８のベース部Ｂと接触している。光源ランプ３６の陽極は、陽極側ヒートシンク３８、固定ねじ、陽極側給電線を介してランプ電源イグナイタに接続されている。
【００２８】
光源ランプ３６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３６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、本実施形態の光源装置３０は、以下に説明するように、ランプ点灯に伴う発熱で上昇する筐体２２内を効率良く空冷する。
【００２９】
筐体２２内を効率良く空冷するためには、ヒートシンクの冷却能力を向上させることが望ましい。ヒートシンクの冷却能力を向上させる方法として、放熱フィンの表面積を増加させることが考えられる。そのため、ヒートシンクモジュールＨＳには、多数の放熱フィンＦが設けられている。しかし、放熱フィンＦの数を増やした代償として、放熱フィンＦ同士の間隔が狭くなる。その結果として、空気が循環し難くなり放熱効率が却って低下する。本実施形態では、この問題を解消するため、主孔ｍｈ及び副孔ｓｈをヒートシンクモジュールＨＳに形成している。
【００３０】
図６は、風洞３２内の空気の流れを示す図である。小径ファン４０は、ブレードを順方向に回転させると前方の空気を吸い込み、ブレードを逆方向に回転させると空気を前方に送り出す。図６（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、ブレードを順方向、逆方向に回転させたときの空気の流れを示している。図６（ａ）、（ｂ）の各図において、陰極側ヒートシンク３４内の対流は、陽極側ヒートシンク３８内の対流と同じであるため、図示を省略している。
【００３１】
小径ファン４０のブレードを順方向に回転させると、図６（ａ）に示されるように、ランプ点灯に伴う発熱で上昇した放熱フィンＦ間の空気が副孔ｓｈに吸い込まれて主孔ｍｈ内を強制対流して、小径ファン４０の後方に送り出される。後方に送り出された空気は、大径ファン４２により強制対流して、排気口２４を通じて筐体２２の外部に排気される。放熱フィンＦ間の空気が副孔ｓｈに吸い込まれて効率良く対流するため、放熱フィン数の増加に伴う空気循環の低下が有効に避けられる。
【００３２】
小径ファン４０のブレードを逆方向に回転させると、図６（ｂ）に示されるように、小径ファン４０の前方に送り出された空気が主孔ｍｈ、副孔ｓｈを通じて放熱フィンＦ間に吹き付けられる。これにより、ランプ点灯に伴う発熱で上昇した放熱フィンＦ間の空気が光軸ＡＸから離れる方向に拡散して、大径ファン４２により風洞３２内部を後方に強制対流して、排気口２４を通じて筐体２２の外部に排気される。放熱フィンＦ間の空気が副孔ｓｈからの吹き付けにより効率良く対流するため、放熱フィン数の増加に伴う空気循環の低下が有効に避けられる。
【００３３】
なお、小径ファン４０を陽極側ヒートシンク３８の直後に配置したことにより、主孔ｍｈ内、副孔ｓｈ内で強制対流が効率良く発生して放熱効率が上昇する。また、光源ランプ３６及びヒートシンクを風洞３２で囲んで対流方向を規制することによっても強制対流が効率良く発生して放熱効率が上昇する。
【００３４】
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。
【符号の説明】
【００３５】
１  電子内視鏡システム
２２  筐体
３０  光源装置
３２  風洞
３４  陰極側ヒートシンク
３６  光源ランプ
３８  陽極側ヒートシンク
４０  小径ファン
４２  大径ファン
１００  電子スコープ
２００  プロセッサ
【図１】
0005511614.tif 000002
【図２】
0005511614.tif 000003
【図３】
0005511614.tif 000004
【図４】
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【図５】
0005511614.tif 000006
【図６】
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