(57)【要約】【課題】  光学アダプタ及び内視鏡に設けられたそれぞれの接点が剥き出しの状態とならずに、光学アダプタの接続を簡略化する。【解決手段】  可撓性を有する内視鏡１０の挿入部２の先端に着脱自在に設けられた光学アダプタ３を有する内視鏡システム１において、光学アダプタ３に設けられた電力消費部３１と、該電力消費部３１に非接触により給電を行う非接触給電手段Ｙとを備えることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有する内視鏡の挿入部の先端に着脱自在に設けられた光学アダプタを有する内視鏡システムにおいて、
前記光学アダプタに設けられた電力消費部と、
該電力消費部に非接触により給電を行う非接触給電手段とを備えることを特徴とする内視鏡システム。
【請求項２】
前記非接触給電手段が、前記挿入部先端に設けられた第１の誘電性素子と、前記光学アダプタに設けられた第２の誘電性素子とを備え、
前記第１の誘電性素子と前記第２の誘電性素子との電磁結合により前記電力消費部に給電を行うことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項３】
前記非接触給電手段が、前記光学アダプタに設けられた電力受信機と、前記内視鏡に設けられた電力送信機とを備え、前記電力送信機から前記電力受信機に発せられる電磁波により前記電力消費部に給電を行うことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項４】
前記光学アダプタは、複数のアダプタ群を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の内視鏡システム。
【請求項５】
前記光学アダプタは、複数の電力消費部を備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の内視鏡システム。
【請求項６】
前記電力消費部は、発光素子であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の内視鏡システム。
【請求項７】
前記電力消費部は、撮像素子であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の内視鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学アダプタを有する内視鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、内視鏡システムは、必要に応じて処置具を用い、体腔内臓器を観察しながら治療処置を行う医療用内視鏡として、また、ボイラー・ダービン・エンジン・化学プラント等の、内部の傷・腐食等の観察・検査を行う工業用内視鏡として幅広く用いられている。このような内視鏡システムでは、内視鏡先端部に複数の光学アダプタを取り付けて観察を行うことがある。また、光学アダプタに発光素子や温度検出手段等の電力消費部を内蔵したものが提案されている。
【０００３】
このような光学アダプタを備えた内視鏡は、光学アダプタの内部に照明部として複数のＬＥＤが対物レンズの周辺に配置されているものや、撮像素子としてＣＣＤが設けられている（例えば、特許文献１参照。）。この内視鏡は、内視鏡本体内にＬＥＤ及びＣＣＤへ電源を供給する構造を備え、光学アダプタ基端面の接点と、内視鏡挿入部先端の接点とが接触することにより、光学アダプタに内蔵されたＬＥＤ等の電力消費部を駆動する。
【０００４】
また、光学アダプタ内部に照明部として複数のＬＥＤが対物レンズの円周上に配置された内視鏡先端部が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。この場合、内視鏡本体にＬＥＤへ電源を供給する回路を備え、光学アダプタからの接点ピンが内視鏡挿入部先端の接点受けに接触することにより、光学アダプタに内蔵された電力消費部を駆動するようになっている。
【０００５】
さらに、光学アダプタの内部に照明部として照明用ＬＥＤと、撮像素子としてのＣ−ＭＯＳイメージセンサとを設けている電子内視鏡も提案されている（例えば、特許文献３参照。）。この電子内視鏡は、操作部内にＬＥＤ及びＣ−ＭＯＳイメージセンサに電源を供給する回路を備えており、光学アダプタと内視鏡挿入部先端とが、それぞれの構成に合うように設置された接続部に接触することによって、光学アダプタに内蔵された電力消費部を駆動するようになっている。
【特許文献１】特開平１０−２１６０８５号公報
【特許文献２】特開２０００−８９１３０号公報
【特許文献３】特開２００１−６１７７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の技術には以下のような課題が残されている。
従来の光学アダプタに内蔵された電力消費部を駆動させる方法として、電気的接続端子を用いた接触式給電方式では、光学アダプタ及び内視鏡挿入部先端それぞれの接点部分が剥き出しであるため、静電印加によるＬＥＤ等の電力消費部の破損が起きたり、接点端子部分の錆びによる導通不良が生じたりするおそれがある。また、接点端子を嵌め合わせるときに、所定位置からずれてしまい、接点端子が変形して光学アダプタが接続できなくなってしまうおそれもある。さらに、光学アダプタ及び内視鏡挿入部先端それぞれの構造が複雑化してしまい、取り扱い性の悪さや高コストといった問題もある。
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、光学アダプタ及び内視鏡に設けられたそれぞれの接点が剥き出しの状態とならずに、光学アダプタの接続を簡略化する内視鏡システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の内視鏡システムは、可撓性を有する内視鏡の挿入部の先端に着脱自在に設けられた光学アダプタを有する内視鏡システムにおいて、前記光学アダプタに設けられた電力消費部と、該電力消費部に非接触により給電を行う非接触給電手段とを備える。
【０００９】
本発明に係る内視鏡システムにおいては、電力消費部に非接触で給電するため、従来のように電気的接続端子が剥き出しの状態になることがないので、接続端子の錆び等による導通不良の発生を抑えることができる。このように、非接触状態であれば、接触状態に依存することがないため、安定した状態で給電することが可能となる。また、挿入部先端に光学アダプタを装着するだけで良いため、従来のように挿入部先端と光学アダプタとに設けられた電気的接続部分同士の嵌め合わせを行わなくて良い。したがって、光学アダプタの接続を簡略化することが可能になる。
【００１０】
また、本発明の内視鏡システムは、前記非接触給電手段が、前記挿入部先端に設けられた第１の誘電性素子と、前記光学アダプタに設けられた第２の誘電性素子とを備え、前記第１の誘電性素子と前記第２の誘電性素子との電磁結合により前記電力消費部に給電を行うことを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る内視鏡システムにおいては、挿入部先端に光学アダプタを装着した後、第１の誘電性素子と第２の誘電性素子との間で電磁結合が発生する。この電磁結合により電力消費部に給電を行うため、外部に露出する電気的接続端子等が不要となり、静電印加による電力消費部の破損を抑制することが可能になる。
【００１２】
また、本発明の内視鏡システムは、前記非接触給電手段が、前記光学アダプタに設けられた電力受信機と、前記内視鏡に設けられた電力送信機とを備え、前記電力送信機から前記電力受信機に発せられる電磁波により前記電力消費部に給電を行うことを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る内視鏡システムにおいては、内視鏡に設けられた電力送信機と内視鏡挿入部先端に取り付けられた光学アダプタに設けられた電力受信機とが所定の範囲内の距離を有している場合でも、電力送信機から電力受信機に電磁波を発することにより、電力消費部に給電を行うことができる。
【００１４】
また、本発明の内視鏡システムは、前記光学アダプタは、複数のアダプタ群を備えることを特徴とする。
本発明に係る内視鏡システムにおいては、複数の光学アダプタ群から所望の光学アダプタを選択することで用途に応じた様々な観察が可能となる。
【００１５】
また、本発明の内視鏡システムは、前記光学アダプタは、複数の電力消費部を備えることを特徴とする。
本発明に係る内視鏡システムにおいては、用途に応じて複数の電力消費部を備える光学アダプタに交換することで、効率の良く観察することができる。
【００１６】
また、本発明の内視鏡システムは、前記電力消費部は、発光素子であることを特徴とする。
本発明に係る内視鏡システムにおいては、発光素子により照射された照明光により観察部位が照らされるので、観察するのにより好適である。
【００１７】
また、本発明の内視鏡システムは、前記電力消費部は、撮像素子であることを特徴とする。
本発明に係る内視鏡システムにおいては、観察した観察像を撮像素子により取得することが可能になる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明においては以下の効果を奏する。
本発明に係る内視鏡システムによれば、電力消費部に非接触で給電するため、従来のように電気的接続端子が剥き出しの状態になることがないので、接続端子の錆び等による導通不良の発生、さらには接点端子の破損や変形を抑えることができる。このように、非接触状態であれば、接触状態に依存することがないため、安定した状態で給電することが可能となる。また、挿入部先端に光学アダプタを装着するだけで良いため、従来のように挿入部先端と光学アダプタとに設けられた電気的接続部分同士の嵌め合わせを行わなくて良い。したがって、光学アダプタの接続を簡略化することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、本発明の第１実施形態について、図１を参照して説明する。
本実施形態に係る内視鏡システム１は、図１に示すように、可撓性を有する細長の挿入部２とこの挿入部２の先端に着脱自在に設けられた光学アダプタ３とを備える内視鏡１０と、この光学アダプタ3及び表示装置５の作動を制御する電源部４とを備えている。
【００２０】
挿入部２は、先端に、観察部位の観察像を撮像する固体撮像素子としてのイメージセンサ２１と、光学アダプタ３に対向する位置に配された第1の磁性体・コイル（第１の誘電性素子）２２とを備えている。
【００２１】
光学アダプタ３は、観察部位を照明するＬＥＤ（電力消費部：発光素子）３１と、ＬＥＤ３１に所定の動作電圧を供給する整流回路３２と、整流回路３２に接続された第２の磁性体・コイル（第１の誘電性素子）３３と、ＬＥＤ３１によって照らされた観察部位の観察像をイメージセンサ２１の観察面に結像させるためのレンズ群３４とを備えている。また、第２の磁性体・コイル３３は、挿入部２の先端に装着された際、第１の磁性体・コイル２２の対向する位置に配されている。さらに、第２の磁性体・コイル３３は、第１の磁性体・コイル２２の磁気結合によって誘起起電力を発生するようになっている。そして、この誘起起電力は、整流回路３２によって直流電力に変換され、変換された直流電力がＬＥＤ３１に供給されるようになっている。
また、第１の磁性体・コイル２２及び第２の磁性体・コイル３３は、ＬＥＤ３１に非接触により給電を行う非接触給電手段Ｙとして機能している。
【００２２】
電源部４は、ＡＣアダプター６に接続された電源供給回路４１と、電源供給回路４１により供給された電圧に応じて第１の磁性体・コイル２２に交流電圧を印加する交流電源回路４２と、イメージセンサ２１を駆動させるとともに、イメージセンサ２１からの信号を処理する信号処理部４３とを備えている。このイメージセンサ２１に結像した観察像は、光電変換され、光電変換された観察像は映像信号として、信号処理部４３により信号処理され、信号線Ｌ１を経て表示装置５に表示されるようになっている。
【００２３】
次に、このように構成された本実施形態に係る内視鏡システム１の作用について、以下に説明する。
細長の挿入部２の先端に光学アダプタ３を装着する。その後、交流電源回路４２から第１の磁性体・コイル２２に交流電源が供給される。このとき、第１の磁性体・コイル２２と光学アダプタ３に内蔵されている第２の磁性体・コイル３３との間に、交流磁場が発生する。この交流磁場により、挿入部２の先端と光学アダプタ３との間で電磁結合され、光学アダプタ３に交流電源が発生する。発生した交流電源は、整流回路３２によって直流電源になり、ＬＥＤ３１に供給されＬＥＤ３１が駆動する。そして、ＬＥＤ３１により観察部位を照明し、観察した観察像がレンズ群３４を介してイメージセンサ２１に結像される。この観察像は、イメージセンサ２１により電気信号に変換され、信号線Ｌ１を介して表示装置５に伝送されて内視鏡画像が映し出される。
【００２４】
本実施形態に係る内視鏡システム１によれば、第１の磁性体・コイル２２と第２の磁性体・コイル３３とを備えているため、光学アダプタ３を挿入部２の先端に装着するだけでＬＥＤ３１に電力が供給されるので、ＬＥＤ３１を駆動させることが可能になる。したがって、非接触により光学アダプタ３内に電力を供給することができるため、従来のように、挿入部２及び光学アダプタ３に電気的接続端子を設けなくて済むことになる。すなわち、電気的接点端子が剥き出しの状態になるということがないため、接続部分の破壊や変形等のおそれがなくなり、良好に光学アダプタに３内に電力を供給することができる。
【００２５】
次に、本発明に係る第２実施形態について、図２を参照して説明する。なお、以下に説明する各実施形態において、上述した第１実施形態に係る内視鏡システム１と構成を共通とする箇所には同一符号を付けて、説明を省略することにする。
本実施形態に係る内視鏡システム５０において、第１実施形態と異なる点は、挿入部５１，光学アダプタ６０及び電源部７０の構成である。
【００２６】
光学アダプタ６０は、図２に示すように、観察部位を照明するＬＥＤ（電力消費部：発光素子）６１と、ＬＥＤ６１に所定の動作電圧を供給する整流回路６２と、整流回路６２にバンドパスフィルタ（以下、ＢＰＦと称す）６３及び加算器６４を介して接続された第２の磁性体・コイル（第２の誘電性素子）６５と、ＬＥＤ６１によって照らされた観察部位の観察像をイメージセンサ（電力消費部：撮像素子）６６の観察面に結像させるためのレンズ群６７とを備えている。また、イメージセンサ６６を駆動させるための信号は、ＢＰＦ６３により所定の周波数帯域に分割されて、復調器６９に送られ、復調器６９を介してイメージセンサ６６へと伝送されるようになっている。さらに、イメージセンサ６６からの出力信号は、変調器６８を介して加算器６４へと伝送されるようになっている。
【００２７】
また、イメージセンサ６６は、ＢＰＦ６３により所定の周波数帯域に分割された信号が整流回路６２に入力され、整流回路６２により電力が供給されるようになっている。このイメージセンサ６６に結像した観察像は、光電変換され、光電変換された観察像は映像信号として、変調器６８，加算器６４，第２の磁性体・コイル６５及び挿入部５１の先端に設けられた第１の磁性体・コイル（第１の誘電性素子）５２を介して電源部７０に伝送されるようになっている。
また、第１の磁性体・コイル５２及び第２の磁性体・コイル６５は、ＬＥＤ６１及びイメージセンサ６６に非接触により給電を行う非接触給電手段Ｚとして機能している。
【００２８】
電源部７０は、ＡＣアダプター６に接続された電源供給回路７１と、電源供給回路７１により供給された電圧に応じて第１の磁性体・コイル５２に交流電圧を印加する交流電源回路７２と、加算器７３及びＢＰＦ７４を介して接続されたシステム制御部７５と、システム制御部７５からの信号を処理する信号処理部７６と、入力された駆動信号を高周波信号に変調する変調器７７と、入力された信号を元の出力信号に復調する復調器７８とを備えている。加算器７３は、交流電源回路７２及び変調器７７からの信号を加算した後、第１の磁性体・コイル５２に信号を送るようになっている。また、ＢＰＦ７４は所定の周波数帯域の信号を復調器７８に送るようになっている。
また、光学アダプタ６０により送られてきた観察像は、ＢＰＦ７４，システム制御部７５及び信号処理部７６を介し、信号線Ｌ１を経て表示装置５に表示されるようになっている。
【００２９】
次に、このように構成された本実施形態に係る内視鏡システム５０の作用について、以下に説明する。
細長の挿入部２の先端に光学アダプタ３を装着する。その後、交流電源回路７２から加算器７３及びＢＰＦ７４を介して第１の磁性体・コイル５２に交流電源が供給される。そして、第１実施形態と同様に、第２の磁性体・コイル６５と第１の磁性体・コイル５２との間に、交流磁場が発生し、挿入部２の先端と光学アダプタ３との間で電磁結合され、光学アダプタ３に交流電源が発生し、整流回路３２によってＬＥＤ３１に直流電源が供給され、ＬＥＤ６１が駆動する。
【００３０】
次に、イメージセンサ６６の駆動方法について説明する。
信号処理部７６は、システム制御部７５からの駆動指令を受けると、駆動信号を変調器７７に送る。そして、変調器７７が、駆動信号を高周波信号に変調し、さらに、この高周波信号が、加算器７３により交流電源回路７２からの交流電源の高周波成分に多重化される。多重化された変調高周波は上述した電磁結合により、光学アダプタ３へ伝送されてＢＰＦ６３において高周波線分のみが取り出される。そして、復調器６９により元の駆動信号に復調し、イメージセンサ６６へ伝送され、イメージセンサ６６が駆動する。
【００３１】
そして、ＬＥＤ６１により観察部位を照明し、観察した観察像がレンズ群６７を介してイメージセンサ６６に結像される。この観察像は、イメージセンサ６６から出力信号として変調器６８に伝送され、変調器６８によって高周波信号に変調される。変調された高周波信号は、加算器６４によって、交流電源の高周波成分に多重化される。多重化された変調高周波は上述した電磁結合により、挿入部５１を通ってＢＰＦ７４にて高周波部分のみが取り出され、復調器７８により元の出力信号に復調される。復調された信号は、信号処理部７６へ伝送され、信号処理が行われる。そして、信号線Ｌ１を介して表示装置５に伝送されて内視鏡画像が映し出される。
【００３２】
本実施形態に係る内視鏡システム５０によれば、第１の磁性体・コイル５２と第２の磁性体・コイル６５とを備えているため、光学アダプタ６０を挿入部５１の先端に装着するだけでＬＥＤ６１及びイメージセンサ６６に電圧が供給されるので、ＬＥＤ６１及びイメージセンサ６６を駆動させることが可能になる。したがって、非接触により光学アダプタ６０内に電力を供給することができるため、従来のように、挿入部５１及び光学アダプタ６０に電気的接続端子を設けなくて済むことになる。
【００３３】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、非接触給電手段が、光学アダプタに設けられた電力受信機と、内視鏡に設けられた電力送信機とを備え、電力送信機から電力受信機に発せられる電磁波によりＬＥＤ３１，６１及びイメージセンサ６６に給電を行っても良い。この構成では、内視鏡１０に設けられた電力送信機と内視鏡１０の挿入部２の先端に取り付けられた光学アダプタ３，６０に設けられた電力受信機とが所定の範囲内の距離を有している場合でも、電力送信機から電力受信機に電磁波を発することにより、ＬＥＤ３１，６１及びイメージセンサ６６に給電を行うことができる。また、光学アダプタ３にＬＥＤ３１，６１を１個配置させたが、必要に応じて複数のＬＥＤ３１，６１及びイメージセンサ６６を配置させても良い。
また、光学アダプタ３，６０は、複数のアダプタ群を備えていても良い。この構成では、光学アダプタ３，６０を直視用や側視用など様々なタイプを用意することにより、用途に応じた様々な観察が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る内視鏡システムを示すブロック図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る内視鏡システムを示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３５】
Ｙ，Ｚ  非接触給電手段
１，５０  内視鏡システム
２，５１  挿入部
３，６０  光学アダプタ
１０  内視鏡
２２  第1の磁性体・コイル（非接触給電手段：第１の誘電性素子）
３１，６１  ＬＥＤ（電力消費部：発光素子）
３３  第２の磁性体・コイル（非接触給電手段：第２の誘電性素子）
５２  第1の磁性体・コイル（非接触給電手段：第１の誘電性素子）
６５  第２の磁性体・コイル（非接触給電手段：第２の誘電性素子）
６６  イメージセンサ（電力消費部：撮像素子）
【図１】
2006061255.tif 000003
【図２】
2006061255.tif 000004