(57)【要約】【目的】主光源と補助光源とが切り替わる光源において、主光源および補助光源を効率よく冷却できる冷却装置を備えた内視鏡の光源装置を提供する。【構成】主光源と、入射端面が前記主光源と対向する導光部材と、前記主光源と入射端面との間の主光源光路から待避した待避位置と、前記主光源が非点灯状態のときに前記光源光路内であって前記入射端面に対向する使用位置とに移動可能に支持された補助光源と、前記主光源に向かって送風する送風手段と、前記補助光源が前記使用位置に移動したときに、前記送風手段の送風方向を前記補助光源方向に変更する送風方向変更手段とを備えた。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主光源と、
入射端面が前記主光源と対向する導光部材と、
前記主光源と入射端面との間の主光源光路から待避した待避位置と、前記主光源が非点灯状態のときに前記主光源光路内であって前記入射端面に対向する使用位置とに移動可能に支持された補助光源と、
前記主光源に向かって送風する送風手段と、
前記補助光源が前記使用位置に移動したときに、前記送風手段の送風方向を前記使用位置の補助光源を冷却可能な方向に変更する送風方向変更手段とを備えたことを特徴とする内視鏡の光源装置。
【請求項２】
前記送風方向変更手段は、前記送風手段と前記主光源または前記使用位置との間に設けられた、前記送風手段の送風方向を変更する風向板を備え、該風向板の向きを変えて前記送風方向を変更する請求項１記載の内視鏡の光源装置。
【請求項３】
前記送風方向変更手段は、前記送風手段の向きを変えて該送風手段の送風方向を変更する請求項１記載の内視鏡の光源装置。
【請求項４】
前記送風方向変更手段をは、前記送風手段を移動して該送風手段の送風方向を変更する請求項１記載の内視鏡の光源装置。
【請求項５】
前記送風方向変更手段は、前記補助光源の移動に連動して送付方向変更動作する連動機構を備えた請求項１から４のいずれか一項記載の内視鏡の光源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、内視鏡の光源に適した光源装置に関する。
【０００２】
【従来技術およびその問題点】
内視鏡の光源装置には、光源としてハロゲンランプなどが使用されている。内視鏡による検査、施術中に光源が寿命または故障によって消灯した場合、光源または光源装置を取り替えなければならない。この取り替え作業の間、内視鏡を患者の体腔内に据え置くのは望ましくない。
そこで、従来のハロゲンランプ等の主光源とは別個に補助光源を内蔵し、主光源が消えたら補助光源に切替えられる光源装置が望まれる。例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３などに開示されている。
しかし、光源装置内に主光源と補助光源を配置すると、光源装置が大型化する。さらに、通常、主光源は、冷却ファンから送風される空気流により冷却されている。そのため、補助光源にも冷却ファンを設けると、光源装置がさらに大型化してしまう。光源装置の大型化は余分なスペースを必要とするので好ましいことではない。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２１０２４５号公報
【特許文献２】
特開平１０−１０８８２６号公報
【特許文献３】
特開２００２−７２１０６号公報
【０００４】
【発明の目的】
本発明は、主光源と補助光源とが切り替わる光源において、主光源および補助光源を効率よく冷却できる冷却装置を備えた内視鏡の光源装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【発明の概要】
この目的を達成する本発明は、主光源と、入射端面が前記主光源と対向する導光部材と、前記主光源と入射端面との間の主光源光路から待避した待避位置と、前記主光源が非点灯状態のときに前記主光源光路内であって前記入射端面に対向する使用位置とに移動可能に支持された補助光源と、前記主光源に向かって送風する送風手段と、前記補助光源が前記使用位置に移動したときに、前記送風手段の送風方向を前記補助光源方向に変更する送風方向変更手段とを備えたことに特徴を有する。
この構成によれば、主光源に代わって補助光源が点灯するときは、主光源を冷却していた送風手段の送風方向が送風方向変更手段によって補助光源方向に変更され、補助光源が冷却されるので、単一の送風手段によって主光源と補助光源の両方を効率よく冷却することができる。
【０００６】
送風方向変更手段は、前記送風手段と前記主光源または前記使用位置との間に設けられた、前記送風手段の送付方向を変える風向板を備え、この風向板の向きを変えて送風方向を変更する構成にできる。この構成によれば、簡単な構成で主光源と補助光源を冷却することができる。
また、送風方向変更手段は、前記送風手段の向きを変えて、または送付手段を移動して送風方向を変える構成とすることができる。この構成によれば、部品点数を少なくすることができる。
送風方向変更手段に、前記補助光源の移動に連動して送付方向変更動作する連動機構を備える。この構成によれば、送風方向変更手段を単独で駆動する手段が不要になり、部品点数の削減および変更動作に関する制御の簡素化を図ることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下図面に基づいて本発明を説明する。図１は、本発明の光源装置を電子内視鏡に使用した電子内視鏡システムの主要構成を示す図である。
【０００８】
この電子内視鏡１０は、可撓性の挿入部１１と、挿入部１１の体外端に設けられた操作部１２と、操作部１２に接続されたユニバーサルチューブ１３を備えている。挿入部１１の先端部には、撮像レンズ、撮像素子等を含む電子カメラ１６が内蔵されている。電子カメラ１６は、挿入部１１の先端面に設けられた観察窓（対物窓）から外部を撮像可能に配置されている。さらに挿入部１１の先端面には、照明用の導光手段としてのライトガイド（光ファイバ束）１５の射出端面１５ａや、鉗子口等が配置されている（図示せず）。操作部１２には、電子カメラの動画撮影、静止画撮影などを制御する操作ボタンや、挿入部１１の先端部近傍に設けられた湾曲機構を操作する湾曲操作ノブ等が設けられている。
【０００９】
この電子内視鏡１０は、ユニバーサルチューブ１３の端部に設けられたコネクタ１４を介して、プロセッサ部２０のコネクタ２１に着脱自在に接続される。プロセッサ部２０内には、電子カメラ１６が撮像した映像信号を処理する映像信号処理系として、Ａ／Ｄ変換器２２、信号処理回路２３およびＤ／Ａ変換器２４を内蔵している。電子カメラ１６とＡ／Ｄ変換器２２は、コネクタ１４、２１を介して接続された、挿入部１１、操作部１２およびユニバーサルチューブ１３内に収容された信号ケーブル１７と、プロセッサ部２０内を配線された映像ケーブル２２ａとを介して接続されている。なお、Ｄ／Ａ変換器２４には、電子カメラ１６が撮像した映像を映し出すテレビモニタが接続される。Ｄ／Ａ変換器２４にはさらに、映像を記録するビデオデッキなどの外部記憶装置、パソコンの映像信号入力などの接続が可能である。
【００１０】
ライトガイド１５は、挿入部１１の先端面から、挿入部１１、操作部１２およびユニバーサルチューブ１３内を通って他端部がコネクタ１４内の光コネクタ１に接続されている。そしてこの光コネクタは、コネクタ１４とコネクタ２１が接続されたときに、同時にコネクタ２１内の光コネクタに接続され、ライトガイド１５の入射端面１５ａとライトガイド２５の射出端面２５ｂとを光接続する。この光コネクタには、プロセッサ部２０内に収納されたライトガイド（光ファイバ束）２５が接続されていて、このライドガイド２５の他端部の入射端面２５ａは、主光源２７の入射位置に配置されている。主光源２７と入射端面２５ａとの間の主光源光路内には絞り２６が配置され、この絞り２６の開閉により入射端面２５ａに入射する光量が調整される。
【００１１】
この主光源２７から発せられ、入射端面２５ａから入射した照明光は、ライトガイド２５、射出端面２５ｂ、入射端面１５ａ、ライトガイド１５と導かれ、ライトガイド１５の射出端面１５ｂ、挿入部１１先端面の照明窓から外部に射出して体腔内を照明する。
【００１２】
主光源２７は、主光源電源２８によって点灯駆動制御される。この主光源電源２８は、商用電源２９から電力供給を受けて安定化電源回路３０において安定化された電流によって主光源２７の点灯を制御する。
【００１３】
主光源２７としては、通常、水銀ランプ、メタルハライドランプなどの高輝度ランプが使用され、反射傘を有するランプソケットに装着されている。この主光源２７の収束位置と入射端面２５ａとが一致するように、主光源２７およびライトガイド２５が配置されている。点灯中の主光源２７は高温になるので、主光源２７を冷却する冷却装置として、冷却ファン３５が備えられている。この冷却ファン３５は、安定化電源回路３０から供給される直流電流によって作動し、通常は主光源２７方向に送風して主光源２７を冷却している。
【００１４】
さらにプロセッサ部２０内には、主光源２７がランプ寿命やなんらかの故障により消灯したときに、主光源２７に代わって照明光を供給する補助光源３２が設けられている。補助光源３２としては、本実施形態では高輝度ＬＥＤを使用している。この補助光源３２の点灯は、補助光源駆動回路３３によって駆動制御される。補助光源駆動回路３３には、安定化電源回路３０において安定化された電流が供給される。また補助光源駆動回路３３は、アクチュエータ３４を介して補助光源３２を、主光源光路外の待避位置と、主光源光路内であって、入射端面２５ａと対向する補助光源発光位置（使用位置）とに移動させる。補助光源発光位置は、入射端面２５ａと絞り２６との間に設定されている。補助光源３２は、通常状態では主光源光路外に移動され、消灯されている。
【００１５】
補助光源３２が点灯中に発する熱量は、主光源２７と比較すれば非常に少ないが、それでも高温になる。そこで冷却ファン３５の前方に、風向を主光源２７または補助光源３２の使用位置方向に変更可能な２枚の風向フィン（ブレード、ルーバー）５５（図２〜図５参照）を備え、補助光源３２を発光させるときは風向を補助光源３２向きに変更可能にしている。この風向フィン５５は、プランジャ３６により向きを変えることができる。プランジャ３６は、通常、風向フィン５５を定常位置に保持、つまり主光源２７を冷却する方向に保持しているが、フィン駆動回路３７によって駆動されたときに、補助光源３２の補助光源発光位置方向に回転させる。つまり、この実施例の風向フィン５５は、主光源２７が点灯しているときは、冷却ファン３５からの送風を主光源２７方向に向けているが、主光源２７が消灯して補助光源３２が補助光源発光位置に移動したときは、冷却ファン３５からの送風を補助光源３２に向けて、補助光源３２も空冷する。
【００１６】
なお、点灯していた主光源２７が突然消灯したときは、消灯直後の主光源２７は高熱状態にある。そこで、３６は補助光源３２も冷却するが、主光源２７も冷却可能な方向、または冷却ファン３５の送風の一部で補助光源３２を冷却するように調整してある。風向フィン５５の数は１枚でも、３枚上でもよく、その形状は図示実施例に限定されない。
【００１７】
このプロセッサ部２０は、システムコントローラ３１を備えていて、このシステムコントローラ３１が、アクチュエータ３４、プランジャ３６など、電子内視鏡１０およびプロセッサ部２０の部材、動作を統括的に制御する。
【００１８】
次に、本発明の光源装置の機械的構成について、さらに図３〜図６を参照して説明する。図３、図４は第１の実施例の要部斜視図、図５、図６は第１の実施例の要部平面図であり、図３、図５は主光源２７が点灯した定常状態を示し、図４、図６は補助光源３２が点灯した補助光点灯状態を示している。
補助光源３２は、Ｌ型のレバー５１の一方の端部に固定されている。レバー５１は、角部が軸５１ａを介して回動自在に押え板５２に軸支され、他方の端部にアクチュエータ３４が連結されている。このアクチュエータ３４はロータリーアクチュエータであって、回転板５３に植設された偏心軸５３ａが、レバー５１の一方の腕部に腕部に沿って形成された長穴５１ｂに嵌っている。
【００１９】
アクチュエータ３４が非通電状態のときは、回転板５３は初期回転位置に保持され、レバー５１も初期状態に保持されている。この初期状態が定常状態であって、レバー５１の一方の端部に固定された補助光源３２は待避位置に保持されている。
アクチュエータ３４に通電されると、回転板５３が使用位置方向に回転し、この回転に連動してレバー５１も使用位置方向に回転して、補助光源３２を使用位置、つまり、入射端面２５ａと対向する補助光源発光位置に移動する。そして補助光源３２は、アクチュエータ３４に通電されている間、この補助光源発光位置に保持される。
【００２０】
主光源２７の側方のシャーシ５４には、主光源２７に対向する位置に開口５４ａが開けられ、この穴５４ａに臨んで、主光源２７とは反対側から冷却ファン３５が固定されている。開口５４ａの主光源２７側には、上下方向に延びる２枚の風向フィン５５が互いに平行に配置されている。この風向フィン５５は、その両端縁部において、軸５５ａを介してシャーシ５４に軸支され、さらに連動杆５６によって連動回動するように連結されている。連動杆５６は、各風向フィン５５に形成された穴を貫通し、各風向フィン５５を挟むようにに抜け止め環が嵌合されている。連動杆５６の他端部は、プランジャ３６の可動軸３６ａに連結されている。この可動軸３６ａは、プランジャ３６の非通電状態では突出しているが、通電状態では電磁力によりプランジャ３６内に引き込まれる構成である。つまり、プランジャ３６は、非通電の状態では可動軸３６ａが突出し、連動杆５６を介して２枚の風向フィン５５を定常方向、つまり主に主光源２７を送風冷却可能な状態に保持している。プランジャ３６に通電されると、可動軸３６ａが引き込まれ、連動杆５６を介して風向フィン５５が補助光源冷却方向に回動し、補助光源３２を空冷冷却する。
【００２１】
主光源２７、補助光源３２の点灯処理について、図２に示したフローチャートを参照して説明する。システムコントローラ３１は、商用電源２９が供給され、メインスイッチＳＷＭがオンされた状態で、主光源スイッチＳＷＬがオンされたときにこの点灯処理に入る。
【００２２】
この処理に入ると、主光源スイッチＳＷＬがオンしているかどうかをチェックする（Ｓ１１）。主光源スイッチＳＷＬがオンしていないときは、、主光源２７、補助光源３２をオフして処理を終了する（Ｓ１１；Ｎ、終了）。
【００２３】
主光源スイッチＳＷＬがオンしているときは、主光源２７を点灯し、主光源電流が０でないことを条件に、風向フィン５５を定常位置（主光源を冷却する向き）に保持する（Ｓ１１；Ｙ、Ｓ１５、Ｓ１７；Ｎ、Ｓ１９）。以上の処理を、主光源スイッチＳＷＬがオンしていて、主光源電流が流れている間繰り返す。
【００２４】
主光源２７が切れたり、なんらかの原因によりいわゆる安全装置が作動して主光源電流が減少すると（Ｓ１７；Ｙ）、主光源２７をオフし（Ｓ２１）、アクチュエータ３４を駆動して補助光源３２を使用位置に移動し（Ｓ２３）、風向フィン５５の向きを補助光源冷却方向に変更し（Ｓ２５）、補助光源３２をオンする（Ｓ２７）。このように補助光源３２がオンしたときは、操作者は、テレビモニタを見ながら操作部１２を操作して挿入部１１を体腔内から引き出し、主光源２７を交換する。
【００２５】
以上の通り、第１の実施例によれば、正常な状態では、補助光源３２は主光源光路外に待避し、主光源２７が点灯し、この主光源２７が冷却ファン３５によって冷却されている。主光源２７がなんらかの理由で切れるか、いわゆる安全装置が作動して消灯したときは、補助光源３２が使用位置まで移動して点灯するとともに、風向フィン５５の向きが補助光源３２を冷却する方向に向くので、単一の冷却ファン３５によって主光源２７および補助光源３２の両方を冷却することができる。
【００２６】
なお、冷却ファン３５は可変速度とし、主光源２７の温度を測定する温度センサの検出結果に応じて冷却ファン３５のモータ回転数（送風量）を調整する構成にできる。また、安全回路として、主光源２７が定常温度を超えた高温になったときは、主光源２７をオフする回路などを備えている。
【００２７】
第１の実施例は、風向フィン５５を設け、アクチュエータ３４とは別個のプランジャ３６によって風向フィン５５の向きを変え、風向を変える構成であった。次に、冷却ファン３５自体の方向を変えて風向を変える第２の実施例について、図７、図８、図９および図１０を参照して説明する。
第２の実施例は、２５、主光源２７、補助光源３２および補助光源３２を保持して移動する機構は第１の実施例と同様である。第２の実施例は、冷却ファン３５自体を回転させて風向を変更し、およびこの機構の駆動手段をアクチュエータ３４で兼用したことに特徴を有する。
【００２８】
シャーシ５４には、冷却ファン３５の外形よりやや大きい開口５４ｂを開け、冷却ファン３５の上下のフレームの略中央縁部に設けた軸６０ａを、開口５４ｂを規制する縁部付近に設けた軸受け６０ｂに回動自在に軸支し、冷却ファン３５をこの開口５４ｂ内において回動自在にシャーシ５４に支持してある。そして冷却ファン３５の側部に連動板６１の一端部を揺動自在に連結し、さらに連動板６１の他端部を回転板５３に固定した軸５３ｃを介して回動自在に連結してある。つまり、回転板５３が回転すると、連動板６１を介して回転板５３に連結された冷却ファン３５が揺動するようにリンクを構成してある。
【００２９】
アクチュエータ３４および回転板５３は、第１の実施例と同様に、補助光源３２を待避位置と補助光源発光位置とに移動させる。冷却ファン３５は、この補助光源３２の移動に連動して、定常方向と補助光冷却方向とに回動する。つまり、アクチュエータ３４に通電されていないときは、冷却ファン３５は主に主光源２７を冷却する定常方向に保持され、かつ補助光源３２は主光源光路外の待避位置に保持されている。アクチュエータ３４に通電されると、回転板５３が補助光源点灯方向に回転して、冷却ファン３５は補助光源３２を冷却可能な補助光源冷却方向を向き、補助光源３２は入射端面２５ａと対向する補助光源発光位置まで移動し、それぞれの状態に保持される。
【００３０】
このように第２の実施例は、風向フィン、それを駆動するアクチュエータ３４が不要なので、部品点数の削減、省スペース化を図ることができる。
【００３１】
なお、第２の実施例では冷却ファン３５の向きを変えていたが、冷却ファン３５をスライド可能にガイドしてスライドさせる構成でもよい。また、第１の実施例では、風向フィン５４をプランジャ３６で駆動していたが、第２の実施例同様にアクチュエータ３４で駆動する構成でもよい。
【００３２】
本発明の詳細な説明では電子内視鏡に適用した実施形態について説明したが、本発明はいわゆる光学内視鏡に適用することこもできる。
【００３３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り本発明は、主光源に代わって補助光源が点灯するときは、主光源を冷却していた送風手段の送風方向が送風方向変更手段によって補助光源方向に変更されるので、単一の送風手段によって主光源と補助光源の両方を効率よく冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した電子内視鏡システムの主要構成を示す図である。
【図２】本発明の光源点灯処理をフローチャートで示す図である。
【図３】本発明の第１実施例の主光源点灯状態を示す要部斜視図である。
【図４】本発明の第１実施例の補助光源点灯状態を示す要部斜視図である。
【図５】本発明の第１実施例の主光源点灯状態を示す平面図である。
【図６】本発明の第１実施例の補助光源点灯状態を示す要部斜視図である。
【図７】本発明の第２実施例の主光源点灯状態を示す要部斜視図である。
【図８】本発明の第２実施例の補助光源点灯状態を示す要部斜視図である。
【図９】本発明の第２実施例の主光源点灯状態を示す平面図である。
【図１０】本発明の第２実施例の補助光源点灯状態を示す要部斜視図である。
【符号の説明】
１０  電子内視鏡
１１  挿入部
１２  操作部
１３  ユニバーサルチューブ
１４  コネクタ
１５  ライトガイド（光ファイバ束）
１５ａ  入射端面
１５ｂ  射出端面
１６  電子カメラ
２０  プロセッサ部
２１  コネクタ
２５  ライトガイド（光ファイバ束）
２５ａ  入射端面
２５ｂ  射出端面
２６  絞り
２７  主光源
２８  主光源電源
３２  補助光源
３４  アクチュエータ
３５  冷却ファン
３６  プランジャ
３６ａ  可動軸
５１  レバー
５１ａ  軸
５１ｂ  長穴
５３  回転板
５３ａ  偏心軸
５４  シャーシ
５４ａ  開口
５５  風向フィン
６１  連動板
【図１】
2004180947.tif 000003
【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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【図９】
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【図１０】
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