(57)【要約】      （修正有）【課題】患者回路と二次回路とのアイソレーション領域からの電波の放射を抑制することができる、内視鏡装置を提供する。【解決手段】内視鏡と導通する患者回路４１が実装される第１の基板４０１と、患者回路４１と電気的に絶縁して接続される２次回路４２が実装される第２の基板４０２と、第１の基板４０１において、第２の基板４０２と電気的に絶縁するためのアイソレーション領域４３を少なくとも覆うシールド部４２３と、を有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内視鏡と導通する患者回路が実装される第１の基板と、
前記患者回路と電気的に絶縁して接続される２次回路が実装される第２の基板と、
前記第１の基板において、前記第２の基板と電気的に絶縁するためのアイソレーション領域を少なくとも覆うシールド部と、
を有することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
前記第１の基板において、前記第２の基板のＧＮＤと同電位となる同電位領域を設け、前記シールド部は、前記同電位領域を覆うことを特徴とする、請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項３】
前記第１の基板と前記第２の基板との間で、信号を伝送するための伝送部材を更に備え、前記伝送部材は前記同電位領域に接続されるとともに、前記シールド部に設けられた孔部を介して前記第２の基板と接続されることを特徴とする、請求項２に記載の内視鏡装置。
【請求項４】
前記第１の基板上において、外縁部と接しないアイランド領域が形成され、また、前記アイランド領域の外周部に前記アイソレーション領域が形成されており、前記シールド部は、前記アイソレーション領域及び前記アイランド領域を覆うことを特徴とする、請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項５】
前記第１の基板上において、前記アイランド領域は前記第２の基板のＧＮＤと同電位であり、前記アイソレーション領域外周から外縁部の間の領域に前記患者回路が実装されることを特徴とする、請求項４に記載の内視鏡装置。
【請求項６】
前記第１の基板上において、前記アイランド領域に前記患者回路が実装され、前記アイソレーション領域外周から外縁部の間の領域は、前記第２の基板のＧＮＤと同電位であることを特徴とする、請求項４に記載の内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、内視鏡装置に関し、特に、患者回路と二次回路とのアイソレーション領域からの電波の放射を抑制する内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療分野において、病気の診断・治療のために内視鏡が広く利用されている。内視鏡により得られた画像を見ながら、術者は診断や処置をおこなうことができる。また、挿入部先端に、撮像手段としてＣＣＤなどの固体撮像素子を設け、画像情報を光電変換された電気信号として取り出す方式の内視鏡も種々提案されている。
【０００３】
一般的に、医療用の内視鏡の場合、患者の体腔内に挿入される回路部（患者回路）と、モニタなどの周辺機器に接続される回路部（２次回路）とは、安全性を確保するために、アイソレーション手段などにより絶縁されている。患者回路と２次回路とを絶縁することにより、故障などによって２次回路とＧＮＤとの間で絶縁が低下したり不良になったりしても、患者回路側に２次回路から電流が流れることを防止できるので、患者の安全性を確保することができる（例えば、特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２４０２１号公報
【特許文献２】特開２０００−３５０６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１、２に記載された内視鏡装置では、上記のアイソレーション手段では、これを構成するパルストランスやデジタルアイソレータから装置外部に対し、電波が放射されやすい。内視鏡装置で使用されている電気信号が外部に放射されると、周辺の電子機器の誤動作を引き起こす可能性がある。そこで、本発明は、患者回路と二次回路とのアイソレーション領域からの放射を抑制することができる、内視鏡装置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】
【０００６】
本発明の一態様の内視鏡装置は、内視鏡と導通する患者回路が実装される第１の基板と、前記患者回路と電気的に絶縁して接続される２次回路が実装される第２の基板とを有する。また、前記第１の基板において、前記第２の基板と電気的に絶縁するためのアイソレーション領域を少なくとも覆うシールド部を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の内視鏡装置によれば、患者回路と二次回路とのアイソレーション領域からの電波の放射を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係わる内視鏡装置の全体構成の一例を示す斜視図。
【図２】ビデオプロセッサの構成の一例を説明するブロック図。
【図３】第１の実施形態に係わる第１の基板、及び第２の基板の構成の一例を説明する斜視図。
【図４】図３に示す第１の基板を上面から見た概略平面図。
【図５】第１の実施形態に係わる第１の基板、及び第２の基板の構成の別の一例を説明する斜視図。
【図６】図５に示す第１の基板を上面から見た概略平面図。
【図７】第２の実施形態に係わる第１の基板、及び第２の基板の構成の一例を説明する斜視図。
【図８】図７に示す第１の基板を上面から見た概略平面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して実施形態を説明する。
（第１の実施形態）
【００１０】
図１は、本発明の実施形態に係わる内視鏡装置の全体構成の一例を示す斜視図である。図１に示すように、本実施形態の内視鏡装置１は、電子内視鏡（以下、単に内視鏡という）２と、光源装置３と、ビデオプロセッサ４と、モニタ５と、から主に構成されている。
【００１１】
内視鏡２は、長尺で細長な挿入部９と、操作部１０と、電気ケーブルであるユニバーサルケーブル１９と、を有して構成されている。内視鏡２の挿入部９は、先端から順に、先端部６と、湾曲部７と、可撓管部８と、を有して構成されている。先端部６には、被写体を結像する対物レンズ（図示せず）が配置されている。さらに、この対物レンズの結像位置には、撮像手段として、ＣＣＤ、ＣＭＯＳなどの固体撮像素子（図示せず）が配置されている。
【００１２】
操作部１０には、挿入部９の湾曲部７を湾曲操作するための湾曲操作の部１４が回転自在に配設されると共に、各種内視鏡機能のスイッチ類などが設けられている。なお、湾曲操作ノブ１４は、湾曲部７を上下方向に湾曲操作するためのＵＤ湾曲操作ノブ１２と、湾曲部７を左右方向に湾曲操作するためのＲＬ湾曲操作ノブ１３とが重畳するように配設されている。
【００１３】
また、挿入部９と操作部１０の連結部は、ユーザによる把持部を兼ねる把持部１１と、この把持部１１及び挿入部９の可撓管部８の一端の間に設けられた折れ止め部に配設されて、挿入部９に配設された各種処置部を挿通する処置具チャネルの開口部となる処置具チャネル挿通部１８とを有して構成されている。
【００１４】
操作部１０から延設されたユニバーサルケーブル１９は、延出端に光源装置３と着脱自在な内視鏡コネクタ１９ａを有している。なお、本実施形態の内視鏡２は、ユニバーサルケーブル１９、操作部１０及び挿入部９に配設された照明手段のライトガイドケーブル（図示せず）によって、光源装置３から先端部６まで照明光を伝送するものである。
【００１５】
また、内視鏡コネクタ１９ａは、コイル状のコイルケーブル２０が延設しており、このコイルケーブル２０の延出端にビデオプロセッサ４と着脱自在な電気コネクタが設けられている。
【００１６】
ビデオプロセッサ４は、内視鏡画像を表示するモニタ５と電気的に接続され、内視鏡２に搭載されているＣＣＤなどの撮像手段によって光電変換された撮像信号を処理して、画像信号としてモニタ５に出力する。
【００１７】
図２は、ビデオプロセッサ４の構成の一例を説明するブロック図である。ビデオプロセッサ４は、画像信号処理部４４と、ＣＣＤ駆動部４１１と、制御部４２１とを有する。画像信号処理部４４は、内視鏡２の先端部６に設けられた撮像手段（以下、ＣＣＤと示す）で撮像された、被写体像の画像信号に各種処理を施し、モニタ５に表示可能な信号に変換する。画像信号処理部４４は、例えば図２に示すように、ＣＤＳ回路４４１、低域通過フィルタ（以下、ＬＰＦと示す）３５、クランプ回路４４３、Ａ／Ｄ変換器４４４、ホワイトバランス補正回路（以下、ＷＢ回路と示す）４４５、色調調整回路４４６、γ補正回路４４７、輪郭強調回路４４８から構成されている。
【００１８】
ＣＣＤ駆動部４１１は、撮像手段に対し、露光や読み出しなどの制御を行う駆動信号を出力する。制御部４２１は、ＣＣＤ駆動部４１１や、画像信号処理部４４など、ビデオプロセッサ４内部の各部位の動作を制御する。
【００１９】
ここで、ビデオプロセッサ４内部の各部位は、患者の体腔内に挿入される回路に直接的に接続される患者回路４１と、モニタなどの周辺機器に接続される２次回路４２とに分けられる。患者回路４１と２次回路４２との間には、アイソレーション領域４３が設けられている。アイソレーション領域４３には、フォトカプラやパルストランスなどのアイソレーションデバイスが設けられている。患者回路４１と２次回路４２とは、これらのアイソレーションデバイスを介し、絶縁された状態で信号伝送及び電力伝送可能に接続されている。
【００２０】
例えば、患者回路４１には、ＣＣＤ駆動部４１１、画像信号処理部４４の前半の各回路（ＣＤＳ回路４４１、ＬＰＦ４４２、クランプ回路４４３、Ａ／Ｄ変換器４４４）が配置されている。そして、２次回路４２には、制御部４２１、画像信号処理部４４の後半の各回路（ＷＢ回路４４５、色調調整回路４４６、γ補正回路４４７、輪郭強調回路４４８）が配置されている。
【００２１】
従って、制御部４２１とＣＣＤ駆動部４１１とは、信号線などで直接接続されておらず、制御部４２１からＣＣＤ駆動部４１１に対して出力される制御信号は、アイソレーションデバイスを介して伝送される。また、ＣＣＤで撮像された被写体の撮像信号は、ＣＤＳ回路４４１でノイズ除去され、ＬＰＦ４４２で高周波成分をカットされた後、クランプ回路４４３を経由してＡ／Ｄ変換器４４４によりデジタル信号に変換される。このデジタル信号は、アイソレーションデバイスを介して２次回路４２内のＷＢ回路４４５に伝送される。
【００２２】
なお、患者回路４１に配置される回路や部位、２次回路４２に配置される回路や部位は、上述の構成に限定されるものではなく、例えば、ＷＢ回路４４５や色調調整回路４４６などを患者回路４１側に配置してもよい。
【００２３】
患者回路４１に配置された各回路や部位の基準電位（以下、患者回路ＧＮＤと示す）と、２次回路４２に配置された各回路や部位の基準電位（以下、２次回路ＧＮＤ）とは、異なる電位になされており、電気的に絶縁される構成を有している。例えば、患者ＧＮＤは、内視鏡２の先端部６に配置されている各回路が接続されている回路ＧＮＤに接続される。また、２次回路ＧＮＤは、ビデオプロセッサ４の金属（導体）の筐体に電気的に接続され、筐体はアース（大地）に電気的に接続される。
【００２４】
次に、患者回路４１と２次回路４２とが搭載される基板の構成について説明する。図３は、第１の実施形態に係わる第１の基板、及び第２の基板の構成の一例を説明する斜視図である。また、図４は、図３に示す第１の基板を上面から見た概略平面図である。
【００２５】
図３に示すように、患者回路４１は第１の基板４０１に搭載され、２次回路４２は第２の基板４０２に搭載される。図４に示すように、基板４０１には外周部と接しない浮島状の領域４２´（図４において、点線で囲まれた矩形状の領域、以下、アイランド領域と示す）が設けられている。アイランド領域４２´の外周には、これを取り囲むように、アイソレーション領域４３（図４において、点線と一点鎖線に挟まれたリング状の領域であり、網掛け部分の領域）が形成されている。アイランド領域４２´のＧＮＤは、基板４０２のＧＮＤ、すなわち、２次回路ＧＮＤと同じ電位になされている。
【００２６】
アイソレーション領域４３の外周から基板４０１の外周部までの間の領域に、患者回路４１が搭載されている。患者回路４１が搭載された領域のＧＮＤは、アイランド領域４２´の電位と異なる電位になされている。
【００２７】
基板４０１には、アイソレーション領域４３の全体を立体的に覆うように、シールド部材４２３が設置されている。シールド部材４２３は、電波を遮断する材質で形成されている。すなわち、シールド部材４２３でアイソレーション領域４３を覆うことにより、アイソレーション領域４３に設置されたフォトカプラやパルストランスなどのアイソレーションデバイスから発せられる電波が、外部に放射されることを防止することができる。なお、シールド部材４２３は、アイソレーション領域４３の周縁部よりも外側の患者回路４１が形成されている領域に、ネジまたはクリップなどを用い、既存の手法によって基板４０１に固定されている。
【００２８】
アイランド領域４２´にはケーブル４２２の一端が接続されている。シールド部材４２３の上面または側面には、孔部４２３ａが設けられており、ケーブル４２２は、孔部４２３ａからシールド部材４２３の外部に向かって延出されている。ケーブル４２２の他端は基板４０２の２次回路４２に接続されている。すなわち、基板４０１に形成されたアイランド領域４２´と基板４０２に搭載された２次回路４２とは、ケーブル４２２を介して電気的に接続されている。なお、孔部４２３ａは、ケーブル４２２を通過させるのに十分な大きさがあればよく、できるだけ開口面積を小さくすることが望ましい。
【００２９】
このように、本実施形態の内視鏡装置は、患者回路４１が搭載される基板４０１に、外周部と接しない浮島状のアイランド領域４２´を設け、アイランド領域４２´の外周を取り囲むようにリング状のアイソレーション領域４３を設けている。このような構成にすることで、アイソレーション領域４３の外側は、患者回路４１が形成される領域であり、同電位にすることができるため、アイソレーション領域４３の全体を立体的に覆うようにシールド部材４２３を設置することができる。従って、アイソレーション領域４３に形成されたアイソレーションデバイスから発せられる電波が、外部に放射されることを防止することができる。また、アイランド領域４２´を取り囲むようにアイソレーション領域４３を形成するため、アイソレーションデバイスを配置するスペースが従来よりも増加するため、設計の自由度が増す。
【００３０】
なお、アイランド領域４２´には２次回路４２の一部を搭載してもよい。また、アイランド領域４２´の形状は、矩形状でなくてもよく、楕円など設計などに応じて任意の形状にすることができる。
【００３１】
また、上述の説明において、シールド部材４２３は、アイランド領域４２´を包含するアイソレーション領域４３のみを覆う大きさで形成されているが、患者回路４１の一部（または全部）も覆うように形成してもよい。図５は、第１の実施形態に係わる第１の基板、及び第２の基板の構成の別の一例を説明する斜視図である。また、図６は、図５に示す第１の基板を上面から見た概略平面図である。図５及び図６に示すシールド部材４２３´は、基板４０１の外周部近傍領域において、基板４０１に固定できる大きさに形成されており、患者回路４１もシールド部材４２３´によって覆われている点が、図３及び図４に示すシールド部材４２３と異なる。
【００３２】
一般的に、アイソレーションデバイスだけでなく、患者回路４１に含まれるクロックを発生させる回路などからも電波が放射されやすい。このような患者回路４１において電波の放射が大きい回路部分も、シールド部材４２３´で一括して覆うことにより、外部に電波が放射されるのをより防止することができる。
【００３３】
なお、シールド部材４２３´を基板４０１に搭載された回路全体を覆うことができる程度の大きさで形成した場合、基板４０１の外周部近傍の領域でシールド部材４２３´を基板４０１に固定することが望ましい。基板４０１の外周部近傍の領域は、通常、患者回路４１を配置せずにスペースが儲けられているため、このスペースを利用してシールド部材４２３´を基板４０１に固定することができる。すなわち、シールド部材４２３´を基板４０１に固定するための領域に患者回路４１を配置しないよう設計変更を行う必要がないため、効率よく設計を行うことができる。
（第２の実施形態）
【００３４】
上述した第１の実施形態の内視鏡装置では、２次回路４２が搭載される基板４０２と、基板４０１に形成されたアイランド領域４２´とをケーブル４２２で接続し、アイソレーション領域４３より外側の領域に患者回路４１を搭載していた。これに対し、本実施形態においては、基板４０１に形成されたアイランド領域４１´に患者回路４１を搭載し、アイソレーション領域４３より外側の領域と基板４０２とをケーブル４２２で接続する点が異なっている。
【００３５】
本実施形態の内視鏡装置の構成は、図１及び図２を用いて説明した第１の実施形態に係わる内視鏡装置と同様である。図７は、第２の実施形態に係わる第１の基板、及び第２の基板の構成の一例を説明する斜視図である。また、図８は、図７に示す第１の基板を上面から見た概略平面図である。
【００３６】
図７に示すように、患者回路４１は第１の基板４０１に搭載され、２次回路４２は第２の基板４０２に搭載される。図８に示すように、基板４０１には外周部と接しない浮島状のアイランド領域４１´が設けられている。アイランド領域４１´には、患者回路４１が搭載されている。アイランド領域４１´の外周には、これを取り囲むように、アイソレーション領域４３が形成されている。
【００３７】
アイソレーション領域４３の周縁部よりも外側の領域にはケーブル４２２の一端が接続されている。シールド部材４２４の上面または側面には、孔部４２４ａが設けられており、ケーブル４２２は、孔部４２４ａからシールド部材４２４の外部に向かって延出されている。ケーブル４２２の他端は基板４０２の２次回路４２に接続されている。ケーブル４２２によって、アイソレーション領域４３の外周から基板４０１の外周部までの間の領域のＧＮＤは、基板４０２のＧＮＤ、すなわち、２次回路ＧＮＤと同じ電位になされている。
【００３８】
なお、アイランド領域４１´の電位、すなわち、患者回路ＧＮＤは、アイソレーション領域４３の外周から基板４０１の外周部までの間の領域の電位と異なる電位になされている。
【００３９】
基板４０１には、アイソレーション領域４３の全体を立体的に覆うように、シールド部材４２４が設置されている。なお、シールド部材４２４は、アイソレーション領域４３の周縁部よりも外側の領域に、ネジまたはクリップなどを用い、既存の手法によって基板４０１に固定されている。
【００４０】
このように、本実施形態によれば、基板４０１に外周部と接しない浮島状のアイランド領域４１´を設け、アイランド領域４１´の外周を取り囲むようにリング状のアイソレーション領域４３を設けている。このような構成にすることで、アイソレーション領域４３の外側の領域のＧＮＤを同電位（２次回路ＧＮＤ）にすることができるため、アイソレーション領域４３の全体を立体的に覆うようにシールド部材４２４を設置することができる。従って、アイソレーション領域４３に形成されたアイソレーションデバイスから発せられる電波が、外部に放射されることを防止することができる。
【００４１】
さらに、シールド部材４２４とビデオプロセッサ４の金属（導体）の筐体とを接続することにより、アイソレーション領域４３の外側の領域のＧＮＤを２次回路ＧＮＤと同電位することができるので、複雑なＧＮＤ配線が不要である。
【００４２】
なお、基板４０１において、アイソレーション領域４３の外側の領域には２次回路４２の一部を搭載してもよい。また、アイランド領域４１´の形状は、矩形状でなくてもよく、楕円など設計などに応じて任意の形状にすることができる。
【００４３】
本明細書における各「部」は、実施の形態の各機能に対応する概念的なもので、必ずしも特定のハードウェアやソフトウエア・ルーチンに１対１には対応しない。従って、本明細書では、実施の形態の各機能を有する仮想的回路ブロック（部）を想定して実施の形態を説明した。
【００４４】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として例示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４５】
１…内視鏡装置、２…内視鏡、３…光源装置、４…ビデオプロセッサ、５…モニタ、６…先端部、７…湾曲部、８…可撓管部、９…挿入部、１０…操作部、１１…把持部、１２…ＵＤ湾曲操作ノブ、１３…ＲＬ湾曲操作ノブ、１４…湾曲操作ノブ、１８…処置具チャネル挿通部、１９…ユニバーサルケーブル、１９ａ…内視鏡コネクタ、２０…コイルケーブル、４１…患者回路、４２…２次回路、４１´、４２´…アイランド領域、４３…アイソレーション領域、４４…画像信号処理部、４０１、４０２…基板、４１１…ＣＣＤ駆動部、４２１…制御部、４２２…ケーブル、４２３、４２３´、４２４…シールド部材、４２３ａ、４２４ａ…孔部、４４１…ＣＤＳ回路、４４２…ＬＰＦ、４４３…クランプ回路、４４４…Ａ／Ｄ変換器、４４５…ＷＢ回路、４４６…色調調整回路、４４７…γ補正回路、４４８…輪郭強調回路、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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