(57)【要約】【課題】強い強度の電磁波を発生しても該電磁波を効果的に低減することができるストロボ光源装置を提供すること。【解決手段】ストロボ光源装置は、ストロボ光を発光するランプと、ランプを発光させるための電源部と、ランプを囲むように配設される第一のシールド手段と、電源部の少なくとも一部領域を囲むように配設される第二のシールド手段と、ランプを電源部に電気的に接続する部位を囲むように配設される第三のシールド手段と、第一から第三までのシールド手段全てを囲むように配設される第四のシールド手段を有する構成にした。【選択図】　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストロボ光を発光するランプと、
前記ランプを発光させるための電源部と、
前記ランプを囲むように配設される第一のシールド手段と、
前記電源部の少なくとも一部領域を囲むように配設される第二のシールド手段と、
前記ランプを前記電源部に電気的に接続する部位を囲むように配設される第三のシールド手段と、
前記第一から前記第三までのシールド手段全てを囲むように配設される第四のシールド手段を有する
ことを特徴とするストロボ光源装置。
【請求項２】
請求項１に記載のストロボ光源装置において、
前記電源部は、前記ランプにストロボ光を発光するための電気エネルギーを供給する放電回路と、前記放電回路から前記ランプに前記電気エネルギーを供給するタイミングを決定するトリガ回路と、を含み、
前記第二のシールド手段は、前記放電回路と前記ストロボ回路とを囲むように配設されることを特徴とするストロボ光源装置。
【請求項３】
請求項２に記載のストロボ光源装置において、
前記第二のシールド手段は、前記放電回路と前記ストロボ回路とをそれぞれ独立してシールドすることを特徴とするストロボ光源装置。
【請求項４】
請求項１に記載のストロボ光源装置において、
前記第一のシールド手段は、前記ストロボ光が通過するための開口を備え、
前記開口には、電磁波を減衰する機能を有する金網が配設されていることを特徴とするストロボ光源装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載のストロボ光源装置は、さらに、
前記ランプから発光されたストロボ光を集光する集光手段を有し、
前記第一のシールド手段は、前記集光手段も囲むように配設されていることを特徴とするストロボ光源装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載のストロボ光源装置において、
前記第三のシールド手段は、一端が前記第一のシールド手段に、もう一端が前記第二のシールド手段に、それぞれ当接した状態で配設されることを特徴とするストロボ光源装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載のストロボ光源装置において、
前記第四のシールド手段は、前記電源部を制御する制御信号を伝搬する信号経路が挿通する経路に少なくとも一つのＥＭＣコアを備えることを特徴とするストロボ光源装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載のストロボ光源装置において、
前記第四のシールド手段は、前記電源部に電気エネルギーを供給する供給経路が挿通するＥＭＣコアを備えることを特徴とするストロボ光源装置。
【請求項９】
ストロボ光を発光するランプと、前記ランプから発光されたストロボ光を集光する集光手段と、前記ランプにストロボ光を発光するための電気エネルギーを供給する放電回路、前記放電回路から前記ランプに前記電気エネルギーを供給するタイミングを決定するトリガ回路、を含む電源部と、を有するストロボ光源装置のシールド構造であって、
前記ランプおよび前記集光手段を囲むように配設される第一のシールド部材と、
前記トリガ回路を囲むように配設される第二のシールド部材と、
前記放電回路を囲むように配設される第三のシールド部材と、
前記ランプと前記電源部とを電気的に接続する部位を囲むように配設される第四のシールド部材と、
前記第一から前記第四までのシールド部材全てを囲むように配設される第五のシールド部材と、を有し、
前記第一のシールド部材は、前記ストロボ光が通過するための開口を備え、該開口には電磁波を減衰する機能を有する金網が配設されており、
前記第五のシールド部材は、前記電源部に接続されるケーブルが挿通する経路にＥＭＣコアを備えていること、を特徴とするストロボ光源装置のシールド構造。
【請求項１０】
請求項９に記載のストロボ光源装置において、
前記第四のシールド部材は、一端が前記第一のシールド部材に、もう一端が前記第二のシールド部材と前記第三のシールド部材の一方または両方に当接した状態で配設されることを特徴とするストロボ光源装置のシールド構造。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれかに記載のストロボ光源装置と、
前記ストロボ光源装置と電気的かつ光学的に接続され、前記ランプから照射されたストロボ光を先端部まで導いて観察部位に向けて照射するライトガイドを有する内視鏡と、を有することを特徴とする内視鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、短時間で高輝度な光（以下、ストロボ光という）を周期的または任意のタイミングで発光可能なストロボ光源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器や通信機器等の急速な技術進歩に伴い、各機器を設計する際において、各機器が電磁波等の不要放射ノイズの低減および耐ノイズ性の向上のために電磁環境両立性（ＥＭＣ：Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）を確保することが要求されている。
【０００３】
特に、医療機器から放射される電磁波は、他の医療機器の誤動作を誘発するおそれがある。従って、正確、かつ安全な診療を実現するために、医療機器はＥＭＣ設計されていることが強く望まれる。
【０００４】
上記医療機器の一つに、声帯等の高速で振動する部位を観察、処置するための内視鏡システムがある。近年の内視鏡システムでは、高速で振動する観察部位の振動状態をスロー動画再生して観察したり、振動中の観察部位の特定の形状を静止画として観察したりするために、ストロボ光を発光可能なストロボ光源装置を備えるものも実用化されつつある。
【０００５】
ストロボ光源装置は、所定のタイミングで光源に高電圧を瞬間的に印加してストロボ光を発光させる構成である。そのため、連続光により常時観察部位を照射して観察、処置を行うための他の内視鏡システムと比較して非常に強度の強い電磁波が発生してしまう。しかし、従来のストロボ光源装置において、ストロボ光発光時に発生する強い強度の電磁波に対する具体的な低減対策はとられていないという実情があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は上記の事情に鑑み、強い強度の電磁波を発生しても該電磁波を効果的に低減することができるストロボ光源装置、および該電磁波を効果的に低減することができるストロボ光源装置のシールド構造を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１に記載のストロボ光源装置は、ストロボ光を発光するランプと、ランプを発光させるための電源部と、ランプを囲むように配設される第一のシールド手段と、電源部の少なくとも一部領域を囲むように配設される第二のシールド手段と、ランプを電源部に電気的に接続する部位を囲むように配設される第三のシールド手段と、第一から第三までのシールド手段全てを囲むように配設される第四のシールド手段を有することを特徴とする。
【０００８】
上記の構成によれば、ストロボ発光に必要な各部位を二重にシールドすることができ、ストロボ発光時に高周波成分を含んだ大量の電気エネルギーが瞬時に流れることにより発生する強い強度の電磁波も効果的に低減することが可能になる。
【０００９】
より具体的には、上記電源部は、ランプにストロボ光を発光するための電気エネルギーを供給する放電回路と、該放電回路からランプに電気エネルギーを供給するタイミングを決定するトリガ回路とを含む。電源部から発生する電磁波の多くはこの二つの回路から発生するものであるため、上記第二のシールド手段は、前記放電回路と前記ストロボ回路とを囲むように配設されることが望ましい（請求項２）。より好ましくは、上記第二のシールド手段を、前記放電回路と前記ストロボ回路とがそれぞれ独立してシールドされるように構成する（請求項３）。
【００１０】
また請求項４に記載の発明によれば、第一のシールド手段は、ストロボ光が通過するための開口を備えており、該開口には、電磁波を減衰する機能を有する金網が配設されることが望ましい。金網を開口に設けることにより、ストロボ光が通過するための開口から電磁波が放射されるのを防ぐことができる。
【００１１】
第一のシールド手段は、集光手段も囲むように配設されることが望ましい（請求項５）。これにより、開口および金網を小さく構成し、該開口からの電磁波の放射をより一層低減することができる。
【００１２】
請求項６に記載の発明によれば、第三のシールド手段は、一端を前記第一のシールド手段に、もう一端を前記第二のシールド手段に、それぞれ当接した状態で配設することができる。これにより、第三のシールド手段における接地部（アース）を第一と第二のシールド手段における接地部と共通化させて、装置の内部構造を簡素化させることができる。
【００１３】
また、第四のシールド手段は、電源部を制御する制御信号伝搬用の信号経路や、該電源部に電気エネルギーを供給する供給経路を挿通させる経路にＥＭＣコアを備えることが望ましい。ＥＭＣコアに上記の各経路を挿通させることにより、該経路からの不要輻射や該経路への不要ノイズの浸入を防止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施形態のストロボ光源装置を構成要素とする内視鏡システム１００の概略構成図である。内視鏡システム１００は、ストロボ光源装置１００ａ、電子スコープ１００ｂとから構成される。ストロボ光源装置１００ａは、光源部１１０、メイン制御部１２０、画像信号処理回路１３０及びフロントパネルスイッチ１５０とを有し、マイク１４０、モニタ１６０が接続される。電子スコープ１００ｂは、ライトガイド１８０を備え、先端部にはＣＣＤ１７０、ライトガイド１８０の射出端１８０ｂが設けられている。
【００１５】
内視鏡システム１００を使用すると高速で振動する観察部位、例えば一定レベルの声を発声中の声帯は次のようにして撮像、観察される。まず、予め被検者の喉付近に固定されたマイク１４０が声帯の振動波形を検出し、検出信号としてメイン制御部１２０に送信する。メイン制御部１２０は、波形整形した検出信号に同期して、所定のタイミングでストロボ光が発光されるように、光源部１１０に発光制御信号を送信する。所定のタイミングは、術者がフロントパネルスイッチ１５０を操作することにより設定される。光源部１１０の構成および発光動作については後述する。
【００１６】
メイン制御部１２０の制御に基づいて、光源部１１０から発光されたストロボ光は、ライトガイド１８０内を導かれ、射出端１８０ｂから観察部位に向けて照射される。ＣＣＤ１７０は、受光面に形成された光学像に対応する電荷を蓄積し、画像信号処理回路１３０に蓄積電荷に基づく電圧値（画像信号）として出力する。画像信号処理回路１３０は、入力される画像信号に基づいて所定の処理を行った後、画像信号をビデオ信号としてモニタ１６０に出力する。モニタ１６０は、ビデオ信号に対応する画像を表示する。術者は、モニタ１６０に表示される画像を観察しつつ、内視鏡処置を行う。
【００１７】
図２は、光源部１１０の構成を表す図である。光源部１１０の電源部４は、放電回路６やトリガ回路５を有している。電源部４内において、メイン電源（不図示）から供給される電気エネルギーは、放電回路６に蓄えられる。電源部４は、メイン制御部１２０から発光制御信号を受信すると、トリガ回路５から高電圧をランプ１に印加する。これにより、放電回路６に蓄えられた電気エネルギーがランプ１に流れ、ランプ１はストロボ光を発光する。
【００１８】
ストロボ光は、絞り２によって所定の光束幅に絞られた後、コンデンサレンズ３に入射する。ここで、ストロボ光源装置１００ａに電子スコープ１００ｂが接続されると、ライトガイド１８０が光源部１１０内の所定位置まで挿入される。コンデンサレンズ３は、所定位置まで挿入されたライトガイド１８０の入射端１８０ａにストロボ光が入射するように該ストロボ光を集光する。
【００１９】
ランプ１と、絞り２と、コンデンサレンズ３とは、金属製のシールドケースＳ１によって四方を囲まれている。シールドケースＳ１は、電気的に接地されている。従って、ランプ１発光時に発生する電磁波は、シールドケースＳ１によって減衰される。シールドケースＳ１にはストロボ光の光路を確保するために開口Ｗ１が設けられている。開口Ｗ１は、電磁波の放射を防止するために、可能な限り小径に形成される。そこで、本実施形態では、絞り２やコンデンサレンズ３も囲う状態でシールドケースＳ１を配置して、コンデンサレンズ３から射出されたストロボ光が集光する位置近傍に開口Ｗ１が配設されるようにする。これにより、開口Ｗ１をより小さく形成することが可能となる。さらに、開口Ｗ１にシールド機能を有する目の粗い金網を設置することにより、シールド効果を高めている。なお、本実施形態ではシールドケースＳ１は、ランプ１の防爆も兼ねる。
【００２０】
トリガ回路５は、金属製のシールドケースＳ２によって四方を囲まれている。放電回路６は、金属製のシールドケースＳ３によって四方を囲まれている。また、各シールドケースＳ２、Ｓ３は、各々接地されている。従って、トリガ回路５からランプに高電圧が印加された時等にトリガ回路５から発生する電磁波は、シールドケースＳ２によって減衰される。また、放電回路６からランプ１に電気エネルギーが流れる時等に放電回路６から発生する電磁波は、シールドケースＳ３によって減衰される。
【００２１】
トリガ回路５および放電回路６をランプ１に接続するケーブル７、８からも電磁波は発生する。そこで、電磁シールド効果を有する部材でケーブル７、８を覆い、該部材を接地することにより、該ケーブルから発生する電磁波を減衰する。本実施形態では、金属製のシールド管Ｓ４を用いてその内部にケーブル７、８を挿通させる。そして、シールド管Ｓ４の一端Ｓ４ａをシールドケースＳ１に当接し、もう一端Ｓ４ｂをシールドケースＳ２およびＳ３に当接している。これにより、接地用のケーブルの本数を減らし、光源部１１０内部の構造を簡素化させることができる。なお、シールド管の一端Ｓ４ｂが当接すべき場所が、シールドケースＳ２かＳ３のいずれか一方のみであっても同様の効果が得られる。
【００２２】
ここで上述したような発光動作を行う光源部１１０では、高周波成分を含んだ電流が大量かつ瞬間的に流れるため、強い強度の電磁波が放射される。そこで、シールドケースＳ１と、シールドケースＳ２およびシールドケースＳ３を含む電源部４と、シールド管Ｓ４との全てを四方から囲むように金属製のシールドケースＳ５が配設される。シールドケースＳ５によって、光源部１１０の略全体がシールド効果を受けることになる。特に、電磁波が多く発生するランプ１、トリガ回路５、放電回路６は二重にシールドされることになるため、光源部１１０における電磁波のシールド効果をより高めることができる。
【００２３】
シールドケースＳ５において、発光制御信号が伝搬するケーブル９の挿通部にはＥＭＣコアＣ１が一体的に設置されている。また、メイン電源から供給される電源電流を電源部４に供給するためのケーブル１０の挿通部にもＥＭＣコアＣ２が一体的に設置されている。各ＥＭＣコアＣ１、Ｃ２によって、各ケーブル９、１０からの不要ノイズの輻射や、各ケーブル９、１０への不要ノイズの浸入が防止される。
【００２４】
以上のシールドケースによる二重シールド構造をとることにより、光源部１１０からの電磁波がストロボ光源装置１００ａ外部に放射され、他の医療機器の誤動作を誘発するおそれが低減される。また、ストロボ光源装置１００ａ内においても、他の部品に光源部１１０からの電磁波の影響が出ることがなくなる。ストロボ光源装置１００ａの他の部品としては、例えばメイン制御部１２０が挙げられる。メイン制御部１２０内には、発光タイミングを計時する計時部等、高い精度での安定した動作が要求される部品が多く存在している。従来は光源部１１０とメイン制御部１２０とは極力離れた位置に配設することによって電磁波の影響を回避していた。しかし、本実施形態のように二重シールド構造をとることにより、光源部１１０からの電磁波の輻射を防止できるため、光源部１１０とメイン制御部１２０とを近接して配置することができる、つまりストロボ光源装置１００ａ内部を構成する際の自由度が高まる。
【００２５】
なお、シールドケースＳ５には、ストロボ光源装置１００ａに電子スコープ１００ｂが接続されたときにライトガイド１８０が所定位置まで挿入されるように開口Ｗ２を有している。開口Ｗ２は、必要以上に大きくせず、ライトガイド１８０の径に対応する大きさを有する程度に構成してあるため、開口Ｗ２からの電磁波の放射を低減することができる。
【００２６】
以上が本実施形態である。なお、本実施形態のストロボ光源装置１００ａは、トリガ回路５、放電回路６のそれぞれから発生する電磁波が、互いの回路を含む電源部４全体の動作に影響を与えないようにするために、回路ごとにシールドする構成を採用している。もし各回路５、６から発生する電磁波が互いの回路５、６に影響を与えない回路構成であれば、トリガ回路５と放電回路６とを一つのシールドケース内に収納することも可能である。さらに、各回路５、６から発生する電磁波が電源部４全体の動作に影響を与えない回路構成であれば、電源部４全体を単一のシールドケースで囲むことも可能である。
【００２７】
なお、本実施形態においては、ＣＣＤ１７０を先端に備える電子スコープ１００ｂをストロボ光源装置１００ａに接続しているが、電子スコープ１００ｂの代わりにいわゆるファイバスコープを使用することもできる。また本実施形態では、ストロボ光発光によって生じる電磁波等の不要放射ノイズの低減対策が早急に望まれている内視鏡システムを例にとってストロボ光源装置を説明したが、本発明に係るストロボ光源装置は、内視鏡システムのような医療機器に限定されるものではなく、他の分野においても実施することができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように、本発明のストロボ光源装置は、強い強度の電磁波等の放射ノイズが発生するランプ、トリガ回路、放電回路を二重にシールドする構造を構成している。これにより、ストロボ光発光時に発生する電磁波を効果的に低減させることができる。また、ストロボ光源装置内の他の構成部品から電源部への信号経路や電気エネルギーの供給経路をＥＭＣコアに挿通させることにより、各経路からの電磁波の輻射や、各経路への不要ノイズの浸入が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の内視鏡システムの概略図である。
【図２】本発明の実施形態のストロボ光源装置の光源部の拡大図である。
【符号の説明】
１　　ランプ
３　　コンデンサレンズ
４　　電源部
５　　トリガ回路
６　　放電回路
Ｓ１〜Ｓ３、Ｓ５　　シールドケース
Ｓ４　　シールド管
Ｃ１、Ｃ２　　ＥＭＣコア
Ｎ　　金網
１００　　内視鏡システム
１００ａ　　ストロボ光源装置
１００ｂ　　電子スコープ
【図１】
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【図２】
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