(57)【要約】【課題】加工誤差や組立誤差等による軸ずれを持つライトガイドが接続された場合に、光源光軸とのずれに起因して照明光量の低下等が発生する。【解決手段】内視鏡用光源装置を、光源ランプと該光源ランプより照射された照明光を集光する光学系とを一体に支持すると共に、内視鏡のコネクタ本体に取り付けられたライトガイドを差込可能であり、差し込まれたライトガイドを、光学系を透過した照明光が結合する光結合位置で保持する支持体と、弾性変形可能な弾性部材を持つ中間支持部と、支持体を中間支持部を介して収容支持する筐体とから構成し、支持体が、ライトガイドが差し込まれて荷重が加わると筐体内で変位し、変位により弾性部材を弾性変形させて荷重を吸収させつつ、支持体内における光源ランプ及び光学系の位置を保ったまま、ライトガイドを支持体内の光結合位置で保持する構成とした。【選択図】図４
2014039642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源ランプと該光源ランプより照射された照明光を集光する光学系とを一体に支持すると共に、内視鏡のコネクタ本体に取り付けられたライトガイドを差込可能であり、該差し込まれたライトガイドを、該光学系を透過した照明光が結合する光結合位置で保持する支持体と、
弾性変形可能な弾性部材を持つ中間支持部と、
前記支持体を前記中間支持部を介して収容支持する筐体と、
を備え、
前記支持体は、
前記ライトガイドが差し込まれて荷重が加わると前記筐体内で変位し、該変位により前記弾性部材を弾性変形させて該荷重を吸収させつつ、前記支持体内における前記光源ランプ及び前記光学系の位置を保ったまま、該ライトガイドを該支持体内の前記光結合位置で保持する
ことを特徴とする、内視鏡用光源装置。
【請求項２】
前記支持体は、
前記ライトガイドが差し込まれる差込口と、
前記差込口より差し込まれたライトガイドをガイドするガイド部と、
前記ガイド部によりガイドされたライトガイドが前記光結合位置で保持されるように該ライトガイドの先端を受けるライトガイド先端受部と、
を備える
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】
前記支持体は、
前記差込口と前記ライトガイド先端受部との間の光路を遮蔽可能な遮蔽部材
を備え、
前記遮蔽部材は、
前記ガイド部によりガイドされたライトガイドの先端によって押されることにより、前記差込口と前記ライトガイド先端受部との間の光路から退避する
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】
前記中間支持部は、
前記差込口が形成された前記支持体の一端と前記筐体とを接続する弾性体と、
前記筐体内に収容された前記支持体の外周面を取り囲う受台と、
前記受台上に所定の間隔で配置され、前記支持体の外周面と接触することにより該支持体を支持する複数のスプリング式ボールキャスタと、
を備える
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】
患者の体腔内を撮像可能な内視鏡システムが医療現場にて使用されている。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内視鏡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。
【０００３】
特許文献１に記載の内視鏡は、ライトガイドの入射端（光源ランプからの光が入射する側の端部）を支持する光源コネクタを有している。ライトガイドの入射端は、光源コネクタが光源装置のソケット部に差し込まれると、光源装置内部に設けられた先端支持部材により、光源光路に対して調芯された位置で保持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３２５４４９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に記載の保持機構は、ライトガイドの加工誤差や組立誤差等による軸ずれについて配慮した構成となっていない。そのため、加工誤差や組立誤差等による軸ずれを持つライトガイドを光源装置のソケット部に差し込むと、ライトガイドの先端が光源装置内の先端支持部材より外れて保持されない虞がある。この場合、ライトガイドが光源光軸に対してずれるため、照明光量の低下や照度むら・ちらつき等の不具合が発生する。
【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、加工誤差や組立誤差等による軸ずれを持つライトガイドが接続された場合における、光源光軸とのずれに起因する、照明光量の低下等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】
本発明の一形態に係る内視鏡用光源装置は、光源ランプと該光源ランプより照射された照明光を集光する光学系とを一体に支持すると共に、内視鏡のコネクタ本体に取り付けられたライトガイドを差込可能であり、差し込まれたライトガイドを、上記光学系を透過した照明光が結合する光結合位置で保持する支持体と、弾性変形可能な弾性部材を持つ中間支持部と、支持体を中間支持部を介して収容支持する筐体とを備える。上記支持体は、ライトガイドが差し込まれて荷重が加わると筐体内で変位し、変位により弾性部材を弾性変形させて荷重を吸収させつつ、支持体内における光源ランプ及び光学系の位置を保ったまま、ライトガイドを支持体内の光結合位置で保持する。
【０００８】
本発明の一形態によれば、例えば軸ずれを持つライトガイドが差し込まれると、光源ランプ及び光学系が軸ずれに追従して筐体内で変位するため、光源ランプ、光学系及びライトガイドが一定の位置関係に保たれる。そのため、軸ずれに起因する、照明光量の低下や照度むら・ちらつき等の不具合の発生が抑えられる。
【０００９】
また、支持体は、ライトガイドが差し込まれる差込口と、差込口より差し込まれたライトガイドをガイドするガイド部と、ガイド部によりガイドされたライトガイドが光結合位置で保持されるようにライトガイドの先端を受けるライトガイド先端受部とを備える構成としてもよい。
【００１０】
また、支持体は、差込口とライトガイド先端受部との間の光路を遮蔽可能な遮蔽部材を備えた構成としてもよい。遮蔽部材は、例えば、ガイド部によりガイドされたライトガイドの先端によって押されることにより、差込口とライトガイド先端受部との間の光路から退避する。
【００１１】
また、中間支持部は、差込口が形成された支持体の一端と筐体とを接続する弾性体と、筐体内に収容された支持体の外周面を取り囲う受台と、受台上に所定の間隔で配置され、支持体の外周面と接触することにより支持体を支持する複数のスプリング式ボールキャスタとを備える構成としてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の一形態によれば、加工誤差や組立誤差等による軸ずれを持つライトガイドが接続された場合における、光源光軸とのずれに起因する、照明光量の低下等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】電子内視鏡が接続されていない状態のプロセッサの内部構造（主に光源装置部分の機械的構成）を示す図である。
【図３】電子内視鏡が接続された状態のプロセッサの内部構造（主に光源装置部分の機械的構成）を示す図である。
【図４】軸ずれを持つ電子内視鏡（光接続用プラグ）が接続された状態のプロセッサの内部構造（主に光源装置部分の機械的構成）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、本発明の実施形態に係る光源装置を備えた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内視鏡１０を有している。電子内視鏡１０は、可撓性を有するシースによって外装された挿入部可撓管１１を備えている。挿入部可撓管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の基端が連結している。挿入部可撓管１１と先端部１２との連結箇所にある湾曲部１３は、挿入部可撓管１１の基端に連結された手元操作部１４からの遠隔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、一般的な内視鏡に組み込まれている周知の機構であり、手元操作部１４の湾曲操作ノブ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１３を屈曲させるように構成されている。先端部１２の方向が湾曲操作ノブの回転操作による屈曲動作に応じて変わることにより、電子内視鏡１０による撮影領域が移動する。また、手元操作部１４からはユニバーサルケーブル１５が延びており、その基端にコネクタ部１６が接続されている。
【００１６】
コネクタ部１６は、硬質性を有する合成樹脂で成形されたコネクタケース１６ａを備えている。コネクタケース１６ａは、略対称形状を持つ表側ケースと裏側ケースからなり、表側ケースと裏側ケースとを嵌め合わせることによって規定される閉空間内に電子回路基板等の各種部品を収容し保持すると共に外部衝撃から保護している。コネクタケース１６ａは、電気接続用プラグ１６ｂ、光接続用プラグ１６ｃを保持している。光接続用プラグ１６ｃ内には、光源装置から供給される照明光を電子内視鏡１０の先端へ伝送するライトガイドが保持されている。
【００１７】
また、電子内視鏡システム１は、図１に示されるように、プロセッサ２０を有している。プロセッサ２０は、電子内視鏡１０（先端部１２内に搭載されたＣＣＤ等のイメージセンサ）より出力された信号をモニタ（不図示）表示可能に処理する画像信号処理装置と、自然光の届かない体腔内を電子内視鏡１０を介して照明する光源装置とを一体に備えた一体型プロセッサである。
【００１８】
プロセッサ２０が持つ筐体２０ａのフロントパネル面には、コネクタ部が設けられている。コネクタ部は、電気接続用ジャック２０ｂ及び光接続用ジャック２０ｃを備えている。電気接続用ジャック２０ｂは、プロセッサ２０に内蔵されている画像信号処理装置と電気的に接続されており、光接続用ジャック２０ｃは、プロセッサ２０に内蔵されている光源装置と光学的に接続されている。電気接続用ジャック２０ｂは、電気接続用プラグ１６ｂに対応する接続構造を有しており、光接続用ジャック２０ｃは、光接続用プラグ１６ｃに対応する接続構造を有している。そのため、電子内視鏡１０のコネクタ部１６をプロセッサ２０のコネクタ部に接続（より詳細には、電気接続用プラグ１６ｂを電気接続用ジャック２０ｂに接続すると共に、光接続用プラグ１６ｃを光接続用ジャック２０ｃに接続）すると、電子内視鏡１０とプロセッサ２０とが電気的・光学的に接続される。
【００１９】
図２に、電子内視鏡１０が接続されていない状態のプロセッサ２０の内部構造（主に光源装置部分の機械的構成）図を示す。また、図３に、電子内視鏡１０が接続された状態のプロセッサ２０の内部構造（主に光源装置部分の機械的構成）図を示す。図２及び図３においては、便宜上、電子内視鏡１０を二点鎖線にて補助的に示す。
【００２０】
図２及び図３に示されるように、筐体２０ａ内には、光源ランプ２０２が備えられている。光源ランプ２０２は、例えばキセノンランプであるが、ハロゲンランプ、水銀ランプ、メタルハライドランプ等の別の高輝度ランプであってもよい。また、筐体２０ａ内には、円筒状の光学ユニット支持体２０４が支持されている。筐体２０ａに対する光学ユニット支持体２０４の支持機構については後に詳説する。光源ランプ２０２は、光学ユニット支持体２０４の基端に取り付けられている。また、光源ランプ２０２には、ヒートシンク２０６が取り付けられている。ヒートシンク２０６は、光源ランプ２０２を効率的に放熱することにより冷却する。
【００２１】
光学ユニット支持体２０４内には、光源ランプ２０２から照射された照明光を集光する集光光学系２０８が支持されている。集光光学系２０８による照明光の集光位置近傍には、ライトガイド先端受部２１０が設置されている。
【００２２】
ここで、光学ユニット支持体２０４の先端側は、光接続用プラグ１６ｃが差し込まれる光接続用ジャック２０ｃを構成している。具体的には、光学ユニット支持体２０４の先端面には差込口２１２が形成されている。また、差込口２１２と連通する光学ユニット支持体２０４の内周面（ガイド部２１４）は、差込口２１２から軸線方向に離れるほど内径が徐々に狭まるようにテーパ面となっており、差込口２１２より差し込まれた光接続用プラグ１６ｃを軸線方向にガイドする。なお、本実施形態では、光接続用ジャック２０ｃへの差し込みを補助するため、光接続用プラグ１６ｃにテーパ状の部材が外装されている。
【００２３】
ガイド部２１４の基端には、ライトガイド先端受部２１０と差込口２１２との間の光路を遮蔽可能な可動式遮蔽板２１６が設置されている。可動式遮蔽板２１６は、開閉可能なフラップ板であり、ガイド部２１４によりガイドされた光接続用プラグ１６ｃの先端によって押されることにより、図３に示されるように、ライトガイド先端受部２１０と差込口２１２との間の光路から退避する。
【００２４】
ライトガイド先端受部２１０は、集光光学系２０８と可動式遮蔽板２１６との間の光路に配置されており、図３に示されるように、可動式遮蔽板２１６を押し開けた光接続用プラグ１６ｃの先端を受けて保持する。これにより、光接続用プラグ１６ｃ内のライトガイドが、光学ユニット支持体２０４内にて、集光光学系２０８を透過した照明光が結合する光結合位置で保持されることとなる。このように、本実施形態では、光源ランプ２０２と集光光学系２０８とが光学ユニット支持体２０４により一体に支持されると共に、光接続用プラグ１６ｃ内のライトガイドがライトガイド先端受部２１０により上記光結合位置で保持される。光源ランプ２０２、集光光学系２０８及びライトガイドの各位置が精度良く規定されることにより、光源ランプ２０２から照射された照明光が高い効率でライトガイドに結合される。
【００２５】
ここで、既存の構成において、加工誤差や組立誤差等による軸ずれを持つ光接続用プラグをプロセッサに差し込むと、光接続用プラグが照明光との結合位置より外れた位置で保持されるため、照明光量が低下したり、照度むら・ちらつき等が発生したりする原因となっていた。また、軸ずれの程度によっては光接続用プラグをプロセッサにスムーズに差し込むことができず、無理に差し込もうとすると、光接続用プロセッサを破損させる虞もあった。本実施形態では、これらの問題の発生を防ぐため、筐体２０ａに対する光学ユニット支持体２０４の支持機構を以下に説明するように構成した。
【００２６】
具体的には、図３に示されるように、光学ユニット支持体２０４先端の外周面上にフランジ２１８が設けられている。また、筐体２０ａのフロントパネル面に開口２０ａａが形成されている。開口２０ａａの開口径はフランジ２１８の外径よりも大きいため、フランジ２１８を開口２０ａａ内に収めると、フランジ２１８と開口２０ａａとの間に環状のスペースが形成される。この環状のスペースには環状の弾性体２２０が接着固定されており、光学ユニット支持体２０４と筐体２０ａとを接続している。附言するに、光学ユニット支持体２０４は、先端のフランジ２１８において弾性体２２０を介して筐体２０ａに支持されている。但し、弾性体２２０だけでは光学ユニット支持体２０４を安定した位置に固定することができず、かつ強度的にも不十分である。
【００２７】
そのため、本実施形態では、光学ユニット支持体２０４を支持するための機構として、光学ユニット受台２２２及びスプリング式ボールキャスタ２２４が筐体２０ａ内に設置されている。光学ユニット受台２２２は、筐体２０ａの内壁に取り付けられた台であり、光学ユニット支持体２０４のうち筐体２０ａ内に収容されている部分（フランジ２１８より後ろ側の部分）の外周面を取り囲うように形成されている。また、光学ユニット受台２２２は、光源ランプ２０２及びヒートシンク２０６の背面側にも形成されている。
【００２８】
光学ユニット支持体２０４の外周面を取り囲う光学ユニット受台２２２上には、複数のスプリング式ボールキャスタ２２４が軸線方向及び軸線周りの周方向に所定の間隔で設置されている。また、光源ランプ２０２及びヒートシンク２０６の背面側の光学ユニット受台２２２上にも、複数のスプリング式ボールキャスタ２２４が設置されている。スプリング式ボールキャスタ２２４は周知の構成を有するものであり、例えばキャスタ本体部より突出したボール部が本体部内蔵のスプリングに抗して押されると、ボール部がキャスタ本体部内へ沈み込む構成となっている。ボール部は、荷重が解除されると、スプリングが復元することによって元の位置へ復帰する。
【００２９】
各スプリング式ボールキャスタ２２４は、ボール部が光学ユニット支持体２０４の外周面又はヒートシンク２０６の背面と点接触することにより、光学ユニット支持体２０４を支持している。すなわち、光学ユニット支持体２０４は、弾性体２２０に加え、スプリング式ボールキャスタ２２４を介して筐体２０ａに多点で支持されている。なお、光学ユニット支持体２０４の下方に設置されている各スプリング式ボールキャスタ２２４のボール部には光学ユニット支持体２０４の重量がかかる。そのため、これらのボール部は、光接続用プラグ１６ｃが差し込まれていない状態（初期状態）で既に、キャスタ本体部内に若干沈んでいる。しかし、この沈み量は極僅かであるため、ここではこれらのボール部がキャスタ本体部内に実質沈み込んでいないものとみなす。
【００３０】
また、図３に示されるように、各スプリング式ボールキャスタ２２４のボール部は、実質的な軸ずれを持たない光接続用プラグ１６ｃが差し込まれた場合も実質的に沈み込むことなく、初期状態と変わらない。一方、軸ずれを持つ光接続用プラグ１６ｃが差し込まれた場合は、少なくとも１つのスプリング式ボールキャスタ２２４のボール部が沈み込むこととなる。ここで、図４に、図３と同じく、電子内視鏡１０が接続された状態のプロセッサ２０の内部構造（主に光源装置部分の機械的構成）図を示す。但し、図４の例においては、光接続用プラグ１６ｃが実質的な軸ずれを持つ。具体的には、光接続用プラグ１６ｃが根元部分（図４中、符号Ａ）で１°変形することにより、光接続用プラグ１６ｃ全体が基準軸（軸ずれを持たない光接続用プラグ１６ｃの中心軸）に対して１°傾いた状態にある。
【００３１】
軸ずれを持つ光接続用プラグ１６ｃがプロセッサ２０に差し込まれると、光接続用プラグ１６ｃから光学ユニット支持体２０４に対し、軸ずれ量に応じた荷重が軸ずれ方向に掛かる。図４の例では、光接続用プラグ１６ｃの軸ずれ角が図面下方向に１°であるため、光学ユニット支持体２０４には軸ずれによる図面下方向への荷重が掛かる。光学ユニット支持体２０４が受けた軸ずれによる荷重は、少なくとも１つのスプリング式ボールキャスタ２２４（のスプリング）及び弾性体２２０により吸収される。すなわち、光学ユニット支持体２０４が光接続用プラグ１６ｃの軸ずれによる荷重を受けて図面下方向へ傾くと共に、少なくとも１つのスプリング式ボールキャスタ２２４（のスプリング）及び弾性体２２０が光学ユニット支持体２０４の傾きに伴い弾性変形する。なお、図４においては、説明の補助として、光接続用プラグ１６ｃを差し込む前の光学ユニット支持体２０４の位置（初期的な位置）を二点鎖線にて示している。
【００３２】
光学ユニット支持体２０４が傾いた後も依然として、光源ランプ２０２と集光光学系２０８とが光学ユニット支持体２０４により一体に支持されていると共に、光接続用プラグ１６ｃ内のライトガイドがライトガイド先端受部２１０により上記光結合位置で保持されている。そのため、光接続用プラグ１６ｃの軸ずれに起因した、照明光量の低下や照度むら・ちらつき等の不具合が発生しない。また、光学ユニット支持体２０４全体が光接続用プラグ１６ｃの軸ずれに伴って変位することができるため、光接続用プラグ１６ｃに過度の負荷が掛からない。そのため、光接続用プラグ１６ｃをプロセッサ２０に差し込んだ際における、軸ずれに起因する光接続用プラグ１６ｃの破損が避けられる。
【００３３】
以上が本発明の例示的な実施形態の説明である。本発明の実施形態は、上記に説明したものに限定されず、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。例えば明細書中に例示的に明示される実施形態等又は自明な実施形態等を適宜組み合わせた内容も本願の実施形態に含まれる。
【００３４】
本実施形態では、画像信号処理装置と光源装置とを一体に備えた一体型プロセッサについて説明したが、別の実施形態では、画像信号処理装置と光源装置とが別体で構成されていてもよい。また、本実施形態では、電子内視鏡システムについて説明したが、別の実施形態では、ファイバスコープと光源装置とを備えるシステムとしてもよい。すなわち、本発明に係る光源装置は、プロセッサに内蔵された光源装置に限らず、光源装置単体にも適用することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１  電子内視鏡システム
１０  電子内視鏡
１１  挿入部可撓管
１２  先端部
１３  湾曲部
１４  手元操作部
１５  ユニバーサルケーブル
１６  コネクタ部
１６ａ  コネクタケース
１６ｂ  電気接続用プラグ
１６ｃ  光接続用プラグ
２０  プロセッサ
２０ａ  筐体
２０ａａ  開口
２０ｂ  電気接続用ジャック
２０ｃ  光接続用ジャック
２０２  光源ランプ
２０４  光学ユニット支持体
２０６  ヒートシンク
２０８  集光光学系
２１０  ライトガイド先端受部
２１２  差込口
２１４  ガイド部
２１６  可動式遮蔽板
２１８  フランジ
２２０  弾性体
２２２  光学ユニット受台
２２４  スプリング式ボールキャスタ
【図１】
2014039642.tif 000003
【図２】
2014039642.tif 000004
【図３】
2014039642.tif 000005
【図４】
2014039642.tif 000006