(57)【要約】【課題】  電子内視鏡の光源の照射する光のゆらぎを防止し安定化する。【解決手段】  ランプ支持枠５０内において、光が出射する負極側口金３１Ｃが絞り羽根３３に向くようキセノンランプ３１を配置する。キセノンランプ３１を負極側口金３１Ｃの側から見たとき、キセノンランプ３１の陰極を支持する支持部材が陰極に対しその一端が反時計周りに巻き付けられているとき、空冷ファン３４をランプ支持枠５０において開口部５０Ａと連続する開口部５０Ｂに取り付ける。支持部材が陰極に対し時計周りに巻き付けられているとき、空冷ファン３４を開口部５０Ｃに取り付ける。【選択図】        図２
2005296325.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被観察体を照射する照明光を供給するためのキセノンランプと、
前記キセノンランプの温度上昇を抑制すべく空気を送風する冷却手段とを備え、
前記冷却手段により空気が送風されるとき前記キセノンランプ内において乱気流が発生しないよう、前記キセノンランプの陰極に対し一端を巻付けることにより支持する板状の支持部材の前記陰極に対する巻付方向と前記冷却手段による送風方向との相対的関係が定められることを特徴とする内視鏡の光源ユニット。
【請求項２】
内部に前記キセノンランプを保持し、側面に前記冷却手段が設けられる保持部材を備え、
前記冷却手段の前記側面における位置は、前記支持部材の巻付方向に応じて変更可能であることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡の光源ユニット。
【請求項３】
前記冷却手段により送風される空気を前記キセノンランプの側面に方向付けるための第１の風向制御手段を有することを特徴とする請求項２に記載の内視鏡の光源ユニット。
【請求項４】
前記第１の風向制御手段は、前記保持部材において前記冷却手段が配置される側面に形成された開口部であり、この開口部は、前記キセノンランプの外形の長手方向に直交する方向における前記キセノンランプの幅と略同一の径を有することを特徴とする請求項３に記載の内視鏡の光源ユニット。
【請求項５】
前記第１の風向制御手段は、前記保持部材において前記冷却手段が配置される側面に配設され、前記キセノンランプの外形の長手方向に直交する方向における前記キセノンランプの幅と略同一の径を有する開口部が形成された板状部材であることを特徴とする請求項３に記載の内視鏡の光源ユニット。
【請求項６】
前記キセノンランプの発熱を放熱するための放熱手段を備え、
前記冷却手段により送風される空気を前記放熱手段に方向付けるための第２の風向制御手段が設けられることを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載の内視鏡の光源ユニット。
【請求項７】
前記第２の風向制御手段は、前記板状部材において前記放熱手段に対応する位置に形成された複数の開口部であることを特徴とする請求項６に記載の内視鏡の光源ユニット。
【請求項８】
被観察体を照射する照明光を供給するためのキセノンランプと、
前記キセノンランプの温度上昇を抑制すべく空気を送風する冷却手段とを備え、
前記冷却手段は、前記キセノンランプの陰極に対し一端を巻付けることにより支持する支持部材の前記陰極への巻付方向に対して空気の送風方向が順方向となる位置に配設されることを特徴とする内視鏡の光源ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡に用いられる光源ユニットであって、キセノンランプを備えるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡において電子スコープが接続される画像処理装置やファイバスコープが接続される光源装置は、被観察体に照射する照明光を供給するための光源を備えている。この光源には、出射光の色温度が白昼光に近いこと、瞬時の再点灯が可能であること等の理由から、キセノンランプが用いられることが多い。キセノンランプは、ランプ内に封止されたキセノンガスに高電圧を印加させ、基底状態のキセノンを励起させることにより発光する構成を有する。
【特許文献１】特開２００１−３４０２９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、キセノンランプは点灯駆動が継続すると周辺温度が上昇し、この温度上昇に伴いランプ内部でのキセノンガス気体の熱対流により、出射光にゆらぎが生じることがある。ゆらぎが生じた状態で出射光が被観察体に照射されてしまうと、被観察体がちらついて視認されるという問題がある。
【０００４】
本発明は、以上の問題を解決するものであり、キセノンランプを光源として用いて照明光を照射したときのちらつきを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る内視鏡の光源ユニットは、被観察体を照射する照明光を供給するためのキセノンランプと、キセノンランプの温度上昇を抑制すべく空気を送風する冷却手段とを備え、冷却手段により空気が送風されるときキセノンランプ内において乱気流が発生しないよう、キセノンランプの陰極に対し一端を巻付けることにより支持する板状の支持部材の陰極に対する巻付方向と冷却手段による送風方向との相対的関係が定められることを特徴とする。
【０００６】
好ましくは、内部にキセノンランプを保持し、側面に冷却手段が設けられる保持部材を備え、冷却手段の側面における位置が、支持部材の巻付方向に応じて変更可能である。
【０００７】
好ましくは、冷却手段により送風される空気をキセノンランプの側面に方向付けるための第１の風向制御手段が設けられてもよい。
【０００８】
選択的に、第１の風向制御手段は、保持部材において冷却手段が配置される側面に形成された開口部でもよく、この開口部は、キセノンランプの外形の長手方向に直交する方向におけるキセノンランプの幅と略同一の径を有する。
【０００９】
選択的に、第１の風向制御手段は、保持部材において冷却手段が配置される側面に配設され、キセノンランプの外形の長手方向に直交する方向におけるキセノンランプの幅と略同一の径を有する開口部が形成された板状部材でもよい。
【００１０】
好ましくは、キセノンランプの発熱を放熱するための放熱手段を備え、冷却手段により送風される空気を放熱手段に方向付けるための第２の風向制御手段が設けられる構成としてもよい。
【００１１】
選択的に、第２の風向制御手段は、上述の板状部材において放熱手段に対応する位置に形成された複数の開口部でもよい。
【００１２】
また、本発明に係る内視鏡の光源ユニットは、被観察体を照射する照明光を供給するためのキセノンランプと、キセノンランプの温度上昇を抑制すべく空気を送風する冷却手段とを備え、冷却手段は、前記キセノンランプの陰極に対し一端を巻付けることにより支持する支持部材の陰極への巻付方向に対して空気の送風方向が順方向となる位置に配設されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明によれば、キセノンランプの冷却手段の位置は、キセノンランプ内の乱気流が発生しないよう定められる。従って、出射される光がゆらぐことが無く安定化される。その結果、視認される被観察体のちらつきが防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、本発明に係る第１実施形態が適用される電子内視鏡システムのブロック図である。この電子内視鏡システムは、電子スコープ１０、光源ユニット３０を含む画像処理装置２０及びモニタＴＶ４０から構成されている。電子スコープ１０にはライトガイド１１が挿通されており、その出射端は挿入部先端まで延びている。ライトガイド１１は光ファイバーの束であるアップバンドル１１Ｕとダウンバンドル１１Ｄとを有する。アップバンドル１１Ｕ及びダウンバンドル１１Ｄは、ライトガイド１１の入射端側では単一のバンドルに束ねられ、出射端側、すなわち電子スコープ１１の挿入部先端では分割されている。電子スコープ１１の挿入部先端において、アップバンドル１１Ｕとダウンバンドル１１Ｄの近傍には、それぞれの出射光の光路上に配光光学系１２、１３が配設される。ＣＣＤ１４は、電子スコープ１０の挿入部先端に配設される。被観察体からの反射光は、対物光学系１５を介してＣＣＤ１４の受光面に結像される。
【００１５】
画像処理装置２０のシステムコントローラ２１は、電子内視鏡システム全体を制御する例えばマイクロコンピュータである。パワースイッチ２２がオンされると、商用電源から供給される電力が電源回路２３を介して電子内視鏡システムの各部へ供給される。
【００１６】
光源ユニット３０のキセノンランプ３１は点灯駆動部２４に接続されている。点灯駆動部２４は、システムコントローラ２１から入力される制御信号に基づいて、キセノンランプ３１へ点灯用の駆動信号を出力する。電子スコープ１０が画像処理装置２０に接続されると、ライトガイド１１は光源ユニット３０の集光レンズ３２に光学的に接続される。その結果、点灯したキセノンランプ３１からの出射光は絞り羽根３３及び集光レンズ３２を介してライトガイド１１の入射面に入射し、出射端側で配光光学系１２、１３を介して照明光として被観察体に照射される。
【００１７】
ランプ点灯スイッチ２５は画像処理装置２０のフロントパネル（図示せず）に設けられる。ランプ点灯スイッチ２５を操作することによりシステムコントローラ２１及び点灯駆動部２４を介してキセノンランプ３１の駆動が制御される。
【００１８】
光源ユニット３０においてキセノンランプ３１の近傍には空冷ファン３４が設けられる。空冷ファン３４には電源回路２３から電力が供給され、キセノンランプ３１に空気を送風する。これにより駆動に伴うキセノンランプ３１の温度上昇が抑制される。
【００１９】
電子スコープ１０が画像処理装置２０に接続されると、ＣＣＤ１４はＣＣＤ駆動回路２６に接続される。ＣＣＤ駆動回路２６はシステムコントローラ２１の制御信号に基づいてＣＣＤ１４を駆動する。上述の対物光学系１４によりＣＣＤ１４の受光面に結像された被観察体の光学像は、ＣＣＤ１４により光電変換される。ＣＣＤ１４から出力される画像信号は、ＣＤＳ（Correlated Double Sampling）／ＡＧＣ（Auto Gain Control）ユニット２７に入力される。
【００２０】
画像信号はＣＤＳ／ＡＧＣユニット２７において相関２重サンプリング及び自動ゲインコントロールが施され、画像信号処理ユニット２８へ入力される。画像信号処理ユニット２８では画像信号に所定の画像処理が施されてビデオ信号化され、画像処理装置２０に接続されたモニタＴＶ４０へ出力される。
【００２１】
図２は光源ユニット３０とライトガイド１１の入射端近傍を模式的に示す図である。キセノンランプ３１は略円柱状を呈するボディ３１Ａと、ボディ３１Ａの両端部に設けられる正極側口金３１Ｂ、負極側口金３１Ｃを有する。キセノンランプ３１は、出射光が遮光されない態様で所定の支持機構（図示せず）によりランプ支持枠５０内に支持される。ランプ支持枠５０内において、光が出射する負極側口金３１Ｃが絞り羽根３３に向くよう、キセノンランプ３１は配置される。すなわち、キセノンランプ３１の出射光は、ランプ支持枠５０の開口部５０Ａから出射し、絞り羽根３３へ導かれ、光量調節される。絞り羽根３３により光量調節された光は、集光レンズ３２によりライドガイド１１の入射端面へ集光される。空冷ファン３４は、冷却風がキセノンランプ３１のボディ３１Ａに当たるよう、ランプ支持枠５０において開口部５０Ａと連続する開口部５０Ｂに取り付けられる。
【００２２】
図３は、キセノンランプ３１の内部を負極側口金３１Ｃの側から示す図である。本明細書において、キセノンランプ３１の左右方向は、負極側口金３１Ｃの側から見た場合の方向である。キセノンランプ３１の陰極１００は、３枚の板状の支持部材１０１、１０２、１０３により、ボディ３１Ａの内壁面に支持される。すなわち、支持部材１０１〜１０３は、その薄さを規定する側端面がキセノンランプ３１の出射口に向けられると共に、陰極１００に対し図３中の反時計周りに一端が巻き付けられ、他端がボディ３１Ａの内壁面に固定されている。上述のように、空冷ファン３４は、ランプ支持枠５０の開口部５０Ｂに取り付けられる。従って、空冷ファン３４から送られる冷却風は、図３中の右側から、すなわちキセノンランプ３１のボディ３１Ａの右側部３１Ｒに当てられる。
【００２３】
キセノンランプ３１の点灯駆動によりランプ内のキセノンガスの温度は上昇する。しかし、キセノンランプ３１内において図３中の右側の部分は、上述の冷却風により温度上昇が抑えられる。すなわち、キセノンランプ３１内において右側部３１Ｒのキセノンガスの温度より左側部３１Ｌのキセノンガスの温度が上昇し、両側部の間に温度差が生じる。その結果、キセノンランプ３１内には、図３の右側部３１Ｒから左側部３１Ｌに向かって反時計回りのガスの対流が起こる。上述のように、支持部材１０１〜１０３は陰極１００に反時計回りに巻き付けられている。従って、キセノンガスに反時計周りの対流が生じても、陰極１００の近傍における隣接する支持部材の間の微小な空間に対流の乱れは生じない。
【００２４】
尚、一般的に陰極１００と支持部材１０１〜１０３の周りに於ける対流がゆらぎを誘発しやすい。ランプ３１Ａの中心は、ランプ発光のエネルギーが高く、熱も高く、気体対流がおきやすい場所である。これに対し、ランプ３１Ａの周辺は、中心に比べると比較的温度が低くなる。従って、ランプ３１Ａ周辺は、支持部材により多少は対流が乱れることがあっても、中心ほどにはゆらぎの悪影響は生じない。
【００２５】
キセノンランプ３１の支持部材１０１〜１０３が、図３において時計回りに巻き付けられている場合、空冷ファン３４は、ランプ支持枠５０において開口部５０Ｂと対向する開口部５０Ｃ（図２参照）に取り付けられる。その結果、キセノンガスの温度上昇に伴い、時計回りの対流が起きても、陰極１００の近傍における対流の乱れは生じない。
【００２６】
以上のように、空冷ファン３４の取付位置は、キセノンランプ３１の支持部材１０１〜１０３の巻き付け方向に応じて定められる。第１実施形態では、空冷ファン３４は、例えばビスにより着脱可能に取り付けられるよう構成される。
【００２７】
図４は、本発明に係る第２実施形態が適用されるランプボックスの斜視図であり、図５は同ランプボックスの平面図である。ランプボックス６０は、中空の直方体状を呈し、内部にキセノンランプ３１が配設される。キセノンランプ３１は、負極側口金３１Ｃが側面６１に対向するよう配置される。キセノンランプ３１の出射光は、側面６１に形成された開口部６１Ｐから射出する。
【００２８】
側面６１と連続する側面６２及び６３には、空冷ファン３４を取り付けるための取付枠６４、６５がそれぞれ設けられる。空冷ファン３４は図５に示すように、取付枠６４、６５に着脱可能に嵌合する。側面６２の略中央には嵌合する空冷ファン３４に対応するよう円形の開口部６２Ｐが形成される。開口部６２Ｐの径Ｒ１は、キセノンランプ３１のボディ３１Ａの長手方向に直交する方向における幅Ｗ（図２参照）と略同一の寸法を有している。尚、側面６３にも同様の開口部が形成される。空冷ファン３４を取付枠６４、６５のどちらに取り付けるかは、第１実施形態と同様の理由により、配設されるキセノンランプ３１の支持部材１０１〜１０３の巻付け方向に応じて定められる。
【００２９】
第２実施形態によれば、空冷ファン３４は配設される側面６２、６３には、ボディ３１Ａと略同一寸法の径の開口部が形成されている。従って、空冷ファン３４から供給される風がこの開口部によりボディ３１Ａへ方向付けられる。その結果、キセノンランプ３１内のキセノンガスの冷却がより効果的に行われる。
【００３０】
図６は、本発明に係る第３実施形態が適用されるキセノンランプと放熱フィンの分解斜視図である。キセノンランプ３１は第１及び第２実施形態と同様の構成を有する。負極側口金３１Ｃには放熱フィン７１が取り付けられ、正極側口金３１Ｂには放熱フィン７２が取り付けられる。放熱フィン７１には、キセノンランプ３１の出射光を通過させるための開口部７１Ｐが形成されている。
【００３１】
図７は、第３実施形態におけるランプ支持枠、空冷ファン、風向制御板の相対的位置関係を示す図である。図７中、第１実施形態と同様の部材には同一の符号が付されている。キセノンランプ３１、放熱フィン７１、７２は、出射光が遮光されない態様で所定の支持機構（図示せず）によりランプ支持枠５０内に支持される。風向制御板８０は、ランプ支持枠５０の開口部５０Ｂと空冷ファン３４との間に配設される。風向制御板８０及び空冷ファン３４はビスによりランプ支持枠５０に取り付けられる。風向制御板８０の略中央には、円形の開口部８０Ｐが形成されている。開口部８０Ｐの径Ｒ２は、キセノンランプ３１のボディ３１Ａの長手方向に直交する方向における幅Ｗと略同一の寸法を有している。この構成により、空冷ファン３４から送られる風は、風向制御板８０の開口部８０Ｐに方向付けられ、キセノンランプ３１のボディ３１Ａに集中的に吹き付けられる。
【００３２】
尚、風向制御板８０及び空冷ファン３４は、開口部５０Ｃにも取付可能であり、これらの部材を開口部５０Ｂ、５０Ｃのどちらに取り付けるかは、キセノンランプ３１の支持部材の巻付け方向に基づいて決定されることは第１及び第２実施形態と同様である。
【００３３】
図８は、第３実施形態の風向制御板の変形例を示す図である。風向制御板９０の略中央には、空冷ファン３４から送られる風をキセノンランプ３１へ方向付けるための開口部９１が形成される。また、開口部９１の周囲には、空冷ファン３４から送られる風を放熱フィン７１、７２へ方向付けるための複数の開口部９２、９３が形成されている。この変形例によれば、キセノンランプ３１の冷却と共に、放熱フィン７１、７２による放熱の効果をより高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る第１実施形態が適用される電子内視鏡システムのブロック図である。
【図２】光源ユニットとライトガイドの入射端近傍を模式的に示す図である。
【図３】キセノンランプの内部を負極側口金の側から示す図である。
【図４】本発明に係る第２実施形態が適用されるランプボックスの斜視図である。
【図５】図４のランプボックスの平面図である。
【図６】本発明に係る第３実施形態が適用されるキセノンランプと放熱フィンの分解斜視図である。
【図７】第３実施形態におけるランプ支持枠、空冷ファン、風向制御板の相対的位置関係を示す図である。
【図８】変形例の風向制御板と、ランプ支持枠、空冷ファンの相対的位置関係を示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０  電子スコープ
１１  ライトガイド
２０  画像処理装置
３０  光源ユニット
３１  キセノンランプ
３２  集光レンズ
３３  絞り羽根
３４  空冷ファン
５０  ランプ支持枠
６０  ランプボックス
６４、６５  取付枠
１００  陰極
１０１、１０２、１０３  支持部材
【図１】
2005296325.tif 000003
【図２】
2005296325.tif 000004
【図３】
2005296325.tif 000005
【図４】
2005296325.tif 000006
【図５】
2005296325.tif 000007
【図６】
2005296325.tif 000008
【図７】
2005296325.tif 000009
【図８】
2005296325.tif 000010