(57)【要約】【課題】赤外線カットフィルタの破損時において、被験者、内視鏡装置に悪影響を与えないようにする。【解決手段】赤外線カットフィルタを収納するフィルタホルダ５４と、フィルタホルダ５４を扉側へ付勢するスプリング５２と、フィルタホルダ５４と係合するバイメタル５６と、赤外線カットフィルタを光路ＰＳに配置させるためバイメタル５６を保持するフィルタ退避ボタン５８とを備えたフィルタ機構２１を、光源部２２の傍に設ける。赤外線カットフィルタが破損した場合、バイメタル５６が変形することによってバイメタル５６をフィルタホルダ５４との係合状態から外し、フィルタホルダ５４が退避位置まで移動させて遮光部５４Ｓを光路ＰＳに配置させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光を放射する光源と、
赤外線カットフィルタと、
遮光部を有し、前記赤外線カットフィルタを保持するフィルタ保持部材と、
前記赤外線カットフィルタを前記光源から放射される照明光の光路の外へ待避させるとともに前記遮光部を前記光路に配置させるように、前記フィルタ保持部材を付勢する付勢部材と、
前記フィルタ保持部材を支持し、照明光の長波長領域の光による熱の影響で変形する熱変形部材と、
前記光源の光路へ前記赤外線フィルタを配置させるように、前記付勢部材による付勢力に逆らって前記熱変形部材を保持する位置決め部材とを備え、
前記熱変形部材が、前記赤外線カットフィルタの破損に起因して変形し、前記フィルタ保持部材を支持しなくなることを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
前記熱変形部材が、バイメタルである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】
前記熱変形部材の端部が、フィルタ保持部材に形成された凹部に係止し、
前記位置決め部材が、前記熱変形部材の変形方向に沿って前記熱変形部材を摺動可能に保持す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】
前記熱変形部材の端部に、前記熱変形部材の反る方向に沿って延びる突起部が設けられ、前記位置決め部材が、前記突起部を摺動可能に保持することを特徴とする請求項３に記載の内視鏡装置。
【請求項５】
前記光源が、内視鏡装置の筐体に設けられた開閉自在な扉を介して装着され、
前記付勢部材が、前記フィルタ保持部材を前記扉に向けて付勢することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項６】
前記位置決め部材が、オペレータによる操作によって、前記熱変形部材による前記フィルタ保持部材の支持が外れるように前記熱変形部材を変形させることを特徴とする請求項５に記載の内視鏡装置。
【請求項７】
前記フィルタ保持部材が、前記赤外線カットフィルタを収納可能な第１の収納空間を有することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項８】
前記フィルタ保持部材が、前記赤外線カットフィルタ以外のフィルタを収納可能な第２の収納空間を有することを特徴とする請求項７に記載の内視鏡装置。
【請求項９】
前記遮光部が、熱の影響を観察部位へ与えない程度に照明光の光量を減少させながら照明光を通過させる孔を有することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項１０】
赤外線カットフィルタと、
遮光部を有し、前記赤外線カットフィルタを保持するフィルタ保持部材と、
前記赤外線カットフィルタを光源から放射される照明光の光路の外へ待避させるとともに前記遮光部を前記光路に配置させるように、前記フィルタ保持部材を付勢する付勢部材と、
前記フィルタ保持部材を支持する熱変形部材と、
前記光源の光路へ前記赤外線フィルタを配置させるように、前記付勢部材による付勢力に逆らって前記熱変形部材を保持する位置決め部材とを備え、
前記熱変形部材が、前記赤外線カットフィルタの破損に起因して変形し、前記フィルタ保持部材を支持しなくなることを特徴とする内視鏡用フィルタ機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ランプ等の光源を使用して患部等を観察する内視鏡装置に関し、特に、光源周りに設けられる赤外線カットフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡装置では、体腔内等の観察部位を照明するため、ランプから放射された光がスコープ内に設けられたライトガイドによってスコープ先端部へ導かれ、スコープ先端部から観察部位に向けて射出される。ランプの光に含まれる可視光以外の長波長の光（赤外線）を排除して観察画像の色再現性を良くするため、あるいは加熱作用を有する赤外線成分によって観察部位に熱の悪影響が出るのを防ぐため、赤外線カットフィルタがランプとライトガイドとの間に設けられる。
【０００３】
照明光の直射等によって赤外線カットフィルタが破損すると、赤外線成分が観察部位に照射され、スコープ先端部、観察部位に悪影響を与える恐れがある。そのため、例えば、紫外線カットフィルタを赤外線カットフィルタと光源との間に配置して、赤外線カットフィルタの破損を防ぐ（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−２３２３８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
赤外線カットフィルタが外部からの衝撃など熱以外の原因によっても破損した場合、オペレータが赤外線カットフィルタの破損に気付かず手術などの内視鏡作業を継続すると、撮像素子を含むスコープ先端部および観察部位に熱の影響が生じる恐れがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の内視鏡装置は、赤外線カットフィルタの破損に対しても被験者に安全であって、装置の故障を未然に防ぐ内視鏡装置であり、照明光を放射する光源と、赤外線カットフィルタと、遮光部を備えたフィルタ保持部材と、付勢部材と、照明光の長波長領域の光による熱の影響で変形する熱変形部材と、位置決め部材とを備える。フィルタ保持部材は、赤外線カットフィルタを保持し、例えば収納空間（第１の収納空間）が形成されており、赤外線カットフィルタが収納される。一方、付勢部材（例えばスプリングなど）は、赤外線カットフィルタを光源から放射される照明光の光路の外へ待避させるとともに遮光部を光路に配置させるように、フィルタ保持部材を付勢する。
【０００６】
本発明の内視鏡装置では、熱変形部材がフィルタ保持部材を支持し、位置決め部材が、光源の光路へ赤外線フィルタを配置させるように、付勢部材による付勢力に逆らって熱変形部材を保持する。そのため、赤外線カットフィルタが破損しない状態では熱変形部材は変形せず、赤外線カットフィルタが光路上に配置される。衝撃等の影響によって赤外線カットフィルタに亀裂等が生じ、破損した場合、熱変形部材が光源からの熱の影響を直接受け、熱膨張変形する。そして、熱変形部材は変形によってフィルタ保持部材を支持しなくなる。その結果、付勢部材の付勢力によってフィルタ保持部材が移動し、赤外線カットフィルタが光路外へ退避し、遮光部が光路上に配置される。光量変化、すなわち画像変化によって赤外線カットフィルタ破損がオペレータに認識され、また、遮光部が光路上にあることにより、観察対象に対して熱の影響が生じない。なお、熱変形部材としては、バイメタルを使用するのが好ましく、バイメタルの熱膨張率は、赤外線カットフィルタ破損後にランプからの熱影響によって変形するように定めればよい。
【０００７】
バイメタルと位置決め部材によるフィルタ保持部材の保持構成に関しては、簡易な構成およびバイメタルの熱変形により確実に支持状態から外れるようにするため、例えば、バイメタルの端部を、フィルタ保持部材に形成された凹部に係止させ、係合によって支持させるのがよい。位置決め部材は、バイメタルの反る方向に沿ってバイメタルが摺動可能となるように、バイメタルを保持すればよい。例えば、バイメタルの端部に対してバイメタルの変形方向に沿って延びる突起部を設けた場合、位置決め部材は突起部を摺動可能に保持する。
【０００８】
内視鏡装置の筐体に設けられた開閉自在な扉を介して光源が装着可能である場合、扉を開けたときにフィルタをすぐに交換できるのが好ましい。よって、フィルタ保持部材が扉側へ退避されるように、付勢部材が、フィルタ保持部材を扉に向けて付勢するように構成するのがよい。
【０００９】
オペレータによるフィルタ交換を随時可能にするため、位置決め部材をフィルタ交換ボタンとして構成するのがよい。この場合、位置決め部材は、オペレータによる操作によって、熱変形部材によるフィルタ保持部材の支持が外れるように熱変形部材を変形させればよい。また、フィルタ保持部材に、赤外線カットフィルタ以外のフィルタを収納可能な収納空間（第２の収納空間）を設けてもよい。
【００１０】
赤外線カットフィルタが光路外へ退避した場合においても、観察対象を確認し、ビデオスコープを取り除くことができるようにするため、遮光部に、熱の影響を観察部位へ与えない程度に照明光の光量を減少させながら照明光を通過させる孔を形成するのが好ましい。
【００１１】
本発明の内視鏡用フィルタ機構は、赤外線カットフィルタと、遮光部を有し、赤外線カットフィルタを保持するフィルタ保持部材と、赤外線カットフィルタを光源から放射される照明光の光路の外へ待避させるとともに遮光部を光路に配置させるように、フィルタ保持部材を付勢する付勢部材と、フィルタ保持部材を支持する熱変形部材と、光源の光路へ赤外線フィルタを配置させるように、付勢部材による付勢力に逆らって熱変形部材を保持する位置決め部材とを備え、熱変形部材が、赤外線カットフィルタの破損に起因して変形し、フィルタ保持部材を支持しなくなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、赤外線カットフィルタの破損時において、被験者、内視鏡装置に悪影響を与えることなく安全に対処することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下では、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００１４】
図１は、第１の実施形態である電子内視鏡装置のブロック図である。
【００１５】
電子内視鏡装置は、ビデオスコープ１０とプロセッサ２０とを備え、ビデオスコープ１０はプロセッサ２０に着脱自在に接続される。プロセッサ２０には、モニタ６０が接続されるとともに、キーボード（図示せず）が接続される。
【００１６】
プロセッサ２０には、白色光を放射するランプ２２Ａを有する光源部２２が設けられ、ランプ電源２３はランプ２２Ａを駆動する。ランプ２２Ａから放射された照明用の光は、フィルタ機構２１に設けられた赤外線カットフィルタ２５、集光レンズ２７を介してライトガイド１２の入射端１２Ａに入射する。光ファイバー束であるライトガイド１２は、ランプ２２Ａからの光をビデオスコープ１０の先端部へ導き、ライトガイド１２から射出した照明光は、配光レンズ１４を介してスコープ先端部から射出する。これにより、被写体が照射される。
【００１７】
被写体に反射した光は対物レンズ１５を介してＣＣＤ１７の受光面に到達し、被写体像がＣＣＤ１７の受光面に形成される。ＣＣＤ１７の受光面の前面には、補色モザイクフィルタ（図示せず）が各画素に対応して配置されており、各色要素のフィルタを通った光に基づき、被写体像に応じたアナログの画像信号が光電変換により発生する。画像信号は、ＮＴＳＣ方式などのＴＶ規格に従って所定の時間間隔（ここでは１／６０秒）で１フィールドずつ順次読み出され、プロセッサ２０の映像信号処理回路３０へ送られる。ＣＣＤ１７は、プロセッサ２０の撮像素子駆動回路３１によって駆動される。
【００１８】
映像信号処理回路３０では、送られてきたアナログ画像信号に対して、増幅処理、デジタル化処理が施されるととともに、ホワイトバランス調整、ガンマ補正など様々な信号処理が施され、ＮＴＳＣ信号などの映像信号が生成される。生成された映像信号はモニタ６０へ送られ、これにより被写体像がモニタ６０にカラー動画像として表示される。また、映像信号処理回路３０から出力される映像信号は、調光回路２８へ順次送られる。
【００１９】
タイミングコントローラ３２を含むシステムコントロール回路３３は、プロセッサ２０の動作を制御し、ランプ電源２３等各回路へ制御信号を出力する。タイミングコントローラ３２は、信号処理のタイミングを調整するクロックパルス信号を、撮像素子駆動回路３１等へ出力する。調光回路２８は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）によって構成されており、モータ２４へ制御信号を出力する。調光回路２８では、１／６０秒間隔で送られてくる映像信号に基づき、被写体像の明るさを示す輝度レベルが順次検出される。そして、被写体像の輝度レベルと参照輝度レベルとの差が検出され、その輝度レベル差に応じてモータ２４へ制御信号が出力される。参照輝度レベルは被写体像の適正な明るさを示し、キーボード操作等によってあらかじめオペレータが設定する。
【００２０】
赤外線カットフィルタ２５と集光レンズとの間に設けられた絞り２６は、モータ２４の軸周りに軸回転可能であり、モータ２４は、被写体像の明るさが適正な明るさで維持されるように、制御信号に基づいて絞り２６を回転させて、ランプ２２Ａからの照明光の光量を調節する。
【００２１】
図２は、フィルタ機構２１および光源部２２を示した平面図であり、プロセッサ２０を上から見た図である。
【００２２】
光源部２２は、ランプ２２Ａを収納するランプ筐体４２を備え、ランプ２２Ａの下方には、ランプ２２Ａの熱を放熱する一対のヒートシンク４４が設けられている。筐体４２の開口部４２Ａは、プロセッサ２０の筐体２０Ｓに設けられた開閉可能な扉２０Ｔの方向を向き、ヒートシンク４４の取り外し用ネジ４６も扉側に向いている。また、ランプ筐体４２の一方の側面（筐体側面）４２Ｂには、ランプ２２Ａから放射される光を通過させる孔（図示せず）が形成されている。ランプ２２Ａ交換時には、扉２０Ｔが開けられた後にランプ２２Ａの固定が外され、ランプ交換が行われる。
【００２３】
フィルタ機構２１は、光源部２２の筐体側面４２Ａの傍に配置されており、赤外線カットフィルタ２５を収納可能なフィルタホルダ５４と、フィルタホルダ５４に取り付けられたスプリング５２と、フィルタホルダ５４と係合することによってフィルタホルダ５４を支持するバイメタル５６と、バイメタル５６を保持するフィルタ退避ボタン５８とを備える。フィルタホルダ５４には、赤外線カットフィルタ５４、およびそれ以外の特殊フィルタを収納可能な収納空間５４Ａ、５４Ｂが形成されている。
【００２４】
スプリングの一端５２Ａがフィルタホルダに固定される一方、スプリング５２の他端５２Ｂはプロセッサ２０に固定されており、スプリング５２は、プロセッサ２０の扉２０Ｔへ向けて、すなわち光源部２２の筐体側面４２Ａに沿ってフィルタホルダ５４を付勢する。変形により湾曲可能な金属板であるバイメタル５６は、フィルタホルダ５４の側面に沿って延び、断面形状がＬ字型に形成されている。バイメタル５６の一端５６Ｓはプロセッサ２０に固定されており、他端５６Ｔはフィルタホルダ５４と係合する。さらに、バイメタル５６の他端５６Ｔ側には、バイメタル５６の表面からランプ２２から離れる方向に沿って延びる突起部５６Ｐが取り付けられており、フィルタ退避ボタン５８が突起部５６Ｐを保持する。
【００２５】
フィルタ退避ボタン５８は、所定の位置決め手段によって位置決めされており、バイメタル５６を介してフィルタホルダ５４を保持する。さらに、フィルタ交換ボタンとしても機能するように構成され、フィルタホルダ５４内のフィルタ交換のためオペレータによって押下される。      
【００２６】
図３は、フィルタホルダ５４の平面図である。図４は、フィルタ退避ボタン５８の平面図である。
【００２７】
フィルタホルダ５４の両側面には、ランプ２２Ａからの光を通過させる円状の開口部が形成されており、開口部のサイズは、収納空間５４Ａ、４５Ｂに納められるフィルタのサイズに従う。図３では、赤外線カットフィルタ２５のみが収納空間５４Ａに収納されている。また、収納空間５４Ａ、５４Ｂでは、フィルタホルダ５４の扉側の側面５４Ｐに開口部が形成されている。
【００２８】
フィルタホルダ５４の側面５４Ｐ付近には、所定の長さの凹部５４Ｔが形成されており、バイメタル５６の他端５６Ｔ（図２参照）が凹部５４Ｔに嵌るように溝５４のサイズが定められている。一方、図４に示すように、フィルタ退避ボタン５８の一端側には溝５８Ｔが形成されており、バイメタル５６に取り付けられた突起部５６Ｐが溝５８Ｔの間で摺動自在に挟持されることによって、フィルタ退避ボタン５８がバイメタル５６を保持する。一方、フィルタホルダ５４の側面には、複数の微細孔５４Ｒが形成された遮光部５４Ｓが構成されている。
【００２９】
図５は、フィルタホルダ５４の位置を示した図である。
【００３０】
上述したように、バイメタル５６の他端５６Ｔはフィルタホルダ５４の凹部５４Ｔに係止し、光路ＰＳに沿って延びる突起部５６Ｐはフィルタ退避ボタン５６によって挟持されている。スプリング５２はフィルタホルダ５４を扉側へ付勢しているが、フィルタ退避ボタン５８が付勢力に逆らうようにバイメタル５６を介してフィルタホルダ５４を保持する。このような力の釣り合い作用により、ランプ２２Ａの光路ＰＳに赤外線カットフィルタ２５が配置される。
【００３１】
バイメタル５６の熱膨張率は、赤外線カットフィルタ２５の破損後の熱の影響を考慮して定められており、機械的衝撃等によって赤外線カットフィルタ２５が破損した場合、バイメタル５６は、ランプ２２Ａから放射される照明光を直接受けることになる。そして、照明光の長波長領域の光による熱の影響により、バイメタル５６は反るように変形する。すなわち、バイメタル５６の他端５６Ｔがフィルタホルダ５４から離れるように、バイメタル５６が湾曲する。バイメタル５６の変形により、突起部５６Ｐはフィルタ退避ボタン５８の溝５８Ｔに沿って摺動する。
【００３２】
バイメタル５６の湾曲によりバイメタル５６の他端５６Ｔがフィルタボタン５４の凹部５４Ｔ（図３参照）から外れると、フィルタホルダ５４が退避位置、すなわちフィルタホルダ５４の微細孔５４Ｒが光路ＰＳに位置する場所までスプリング５２の弾性力により移動する。微細孔５４Ｒは、ビデオスコープ５０を取り除くための照明に十分な光を与えるとともに、観察対象に熱の影響を与えない程度に光量を抑える。
【００３３】
赤外線カットフィルタを破損前に交換、あるいは他のフィルタを装着する場合、フィルタ退避ボタン５８が押下される。フィルタ退避ボタン５８が移動することによってバイメタル５６の突起部５６Ｐがスプリング５２の方向へ押される。その結果、バイメタル５６の他端５６Ｔがフィルタホルダ５４の溝５４Ｔから外れ、バイメタル５６が変形することにより、フィルタホルダ５４が退避位置へ移動する。フィルタは、フィルタホルダ５４の側面５４Ｐから装着される。
【００３４】
以上のように本実施形態によれば、フィルタ機構２１が光源部２２の傍に設けられ、フィルタ機構２１には、赤外線カットフィルタ２５を収納するフィルタホルダ５４と、フィルタホルダ５４を扉側へ付勢するスプリング５２と，フィルタホルダ５４に係止されるバイメタル５６と、赤外線カットフィルタ２５が光路ＰＳに配置されるようにバイメタル５６を保持するフィルタ退避ボタン５８が設けられている。赤外線カットフィルタ２５が破損した場合、バイメタル５６が変形することによってバイメタル５６がフィルタホルダ５６との係合状態から外れる。その結果、フィルタホルダ５４が退避位置まで移動し、遮光部５４Ｓが光路ＰＳに配置される。
【００３５】
バイメタルは、フィルタホルダに対して係止する以外の構成で係合するようにしてもよい。また、突起部を設けずに、フィルタ退避ボタンがバイメタル変形の間保持するように構成してもよい。
【００３６】
遮光部５４に微細孔を設けない構成にしてもよく、この場合、光源交換によって正常な内視鏡作業を再開させる。また、フィルタ交換用のボタンを設ける構成にしなくてもよく、フィルタ退避ボタン５８をバイメタルの位置決め用部材としてのみ構成してもよい。さらには、光源交換用に扉を設けない構成にしてもよく、プロセッサ筐体上部を外して光源交換するように構成してもよい。
【００３７】
フィルタホルダには、他のフィルタを収納せず赤外線カットフィルタのみ収納する構成にしてもよい。また、赤外線カットフィルタの保持に関しては、収納空間を設ける構成でなくてもよく、一体的に取り付けられる保持部材を適用してもよい。  
【００３８】
スプリング以外の弾性部材、さらには付勢部材によってフィルタホルダを扉側へ力を作用させる構成にしてもよい。また、バイメタル以外の熱変形する素材を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】第１の実施形態である電子内視鏡装置のブロック図である。
【図２】フィルタ機構および光源部を示した平面図であり、プロセッサを上から見た図である。
【図３】フィルタホルダの平面図である。
【図４】フィルタ退避ボタンの平面図である。
【図５】フィルタホルダの位置を示した図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０  ビデオスコープ
２０  プロセッサ
２０Ｔ  扉
２１  フィルタ機構
２２Ａ  ランプ（光源）
２５  赤外線カットフィルタ
５２  スプリング（付勢部材）
５４  フィルタホルダ（フィルタ保持部材）
５６  バイメタル（熱変形部材）
５８  フィルタ退避ボタン（位置決め部材）  
【図１】
2007301274.tif 000003
【図２】
2007301274.tif 000004
【図３】
2007301274.tif 000005
【図４】
2007301274.tif 000006
【図５】
2007301274.tif 000007