JP3534849B2 - 電子内視鏡装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被観察体内に光を供給
するための光源部を有する電子内視鏡装置の電源の構成
に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子内視鏡装置では、内視鏡先端部に固
体撮像素子であるＣＣＤ（Charge Coupled Device）が
設けられ、またライトガイドが光源部から先端部まで配
設されている。従って、光源部の光は上記ライトガイド
を介して先端部へ供給されることになり、先端部からの
光照射に基づいて上記ＣＣＤでは被観察体内像を捉える
ことができる。そして、このＣＣＤで得られた画像信号
を信号処理すれば、モニタ上に被観察体内の画像が表示
されることになる。

【０００３】このような電子内視鏡では、上記光源部の
光源として、キセノンランプやハロゲンランプが用いら
れており、これらの光源部では上記ランプの光をライト
ガイドに効率よく導くようにされ、一方外部へ不要な光
を漏すことがないように遮蔽される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
電子内視鏡装置の光源ランプでは、例えばキセノンラン
プの光出力が１２０Ｗ程度と高いことから、ライトガイ
ドへ供給する光以外の不要な光も多い。また、この不要
な光を外部へ漏さないようにする遮蔽も容易ではない。
従って、このようなライトガイドへ導くことができない
光を他の用途に用いることができれば、光エネルギーの
有効利用が図られ、同時に遮蔽の問題も軽減されること
になる。

【０００５】また、ハロゲンランプの場合も、光出力自
体はキセノンランプに比べると小さいが、赤外光を反射
鏡の裏側に透過させており、光エネルギーが利用されず
に廃棄されている。

【０００６】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、光源ランプにおいてライトガイド
に供給されない光エネルギーを有効に利用することが可
能となる電子内視鏡装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１請求項記載の発明は、内視鏡先端部にライトガ
イドを介して照射光を供給するための光源ランプと、撮
像素子を駆動して画像信号を形成する信号処理回路とを
備えた電子内視鏡装置において、上記信号処理回路をア
イソレーションデバイスにより患者側回路と出力側回路
に電気的に分離すると共に、上記ライトガイドへ供給さ
れる光以外の光源ランプからの光を受光する位置に光電
変換素子を配置し、この光電変換素子で得られた電力を
用いて上記患者側回路を駆動することを特徴とする。第
２請求項記載の発明は、上記光源ランプからの可視光を
反射させ、赤外線は透過させる反射鏡を備え、上記光電
変換素子を、上記ライトガイドへ供給される光以外の光
源ランプからの光を受光するために、当該光源ランプの
前側の光路周囲位置と上記反射鏡の裏側位置に配置した
ことを特徴とする。

【０００８】

【作用】上記第１請求項記載の構成によれば、太陽電池
のように光電変換素子が多数配列された光電変換素子板
が、例えばキセノンランプの前側の光路の周囲に配置さ
れる。即ち、キセノンランプの前側には赤外線カットフ
ィルタ、集光レンズを介してライトガイドが配置されて
おり、これらの各部材の隙間から漏れる光を受光する位
置に可能な限りの数の光電変換素子板を配置することに
なる。そして、これらの光電変換素子板の出力端子は、
信号処理回路に接続され、ランプの不要な光が有効利用
される。また、電子内視鏡装置では患者の安全性を確保
するために、アイソレーションデバイスで上記信号処理
回路が患者側回路と出力側回路に分離されるが、上記光
電変換素子を患者回路側の電源として用いることによっ
て、電源ラインでも患者側回路を出力側回路から良好に
分離できるという利点がある。

【０００９】第２請求項記載の構成によれば、ハロゲン
ランプにおいては、ランプの前側だけでなく、反射鏡の
裏側にも光電変換素子板等が配置される。即ち、ハロゲ
ンランプの場合は、ランプから出力された赤外線が反射
鏡を透過することになるので、この赤外線を反射鏡の裏
側の光電変換素子板で受光することによって、電力を効
率よく得ることができる。

【００１０】

【実施例】図１には、第１実施例に係る電子内視鏡装置
におけるプロセッサ及び光源装置の構成が示されてお
り、この第１実施例は光源ランプとしてキセノンランプ
を用いた例である。図１の装置は、光源装置１０とプロ
セッサ装置１１に分けられ、プロセッサ装置１１には電
子内視鏡（スコープ）側の信号ケーブル１２がコネクタ
接続され、この信号ケーブル１２からＣＣＤで得られた
画像信号がプロセッサ装置１１内へ供給される。このプ
ロセッサ装置１１内には、ノイズフィルタ１４、回路基
板１５が取り付けられたマザーボード１６が配置されて
おり、この回路基板１５には増幅、ガンマ処理、ホワイ
トバランス等の画像処理をする信号処理回路が実装され
る。

【００１１】一方、光源装置１０には、商用電源用プラ
グ１８に接続されたトランス１９が配置され、このトラ
ンス１９からの電源を入力する形で、送気／送水用のポ
ンプ２０、ランプ点灯電源回路２１が設けられる。ま
た、このトランス１９の電源はマザーボード１６を介し
て回路基板１５の一部に供給されている。そして、光源
部２３には、電子内視鏡側に設けられているライトガイ
ド２４がコネクタ接続により図示のように配置される。

【００１２】この光源部２３内には、上記ランプ点灯電
源回路２１に接続されたキセノンランプ２６が設けら
れ、このキセノンランプ２６の周囲には放熱用のヒート
シンク部材２７が取り付けられる。このキセノンランプ
２６の前面側には、赤外線カットフィルタ２８及び集光
レンズ２９が配置され、この集光レンズ２９の集光位置
に上述したライトガイド２４の端面が位置決め配置され
る。

【００１３】また、上記キセノンランプ２６の前側の周
囲に、例えば太陽電池のように、光電変換素子を多数組
み込んだ光電変換素子板３０が３６０度の範囲で複数個
配置される。図１の場合は、光電変換素子板３０を光軸
方向に２段並べ、３６０度の範囲で配置しているが、そ
の他にも光が漏れる位置に可能な限り多く配置すること
が好ましい。このような光電変換素子板３０によれば、
キセノンランプ２６から放射された光が受光され、その
光量に応じた電気量に変換されることになる。そして、
この光電変換素子板３０は接続線３１によってマザーボ
ード１６を介して回路基板１５の一部に接続される。

【００１４】第１実施例は以上の構成からなり、トラン
ス１９が動作状態となると、ランプ点灯電源回路２１に
よってキセノンランプ２６が点灯され、ランプ光は赤外
線カットフィルタ２８及び集光レンズ２９を介してライ
トガイド２４の入射端に供給される。従って、先端部で
はライトガイド２４を介して照射光が被観察体内へ照射
されることになる。一方、上記キセノンランプ２６、赤
外線カットフィルタ２８、集光レンズ２９、ライトガイ
ド２４の各部材の間から漏出する光は、光電変換素子板
３０で受光されることになる。

【００１５】そうすると、この光電変換素子板３０では
受光量に応じた電力が発生することになり、この電力が
信号処理回路が実装された回路基板１５に供給される。
従って、第１実施例では信号処理回路の一部を光電変換
素子板３０で駆動し、それ以外の部分をトランス１９か
らの電源によって駆動することになる。即ち、先端部に
おける上記光照射に基づいてＣＣＤでは被観察体内の画
像が捉えられ、ＣＣＤから画像信号が上記回路基板１５
内の信号処理回路へ供給されており、この信号処理回路
における画像処理の動作の一部が光電変換素子板３０に
よって駆動されることになる。なお、信号処理が終了し
た画像はモニタへ表示される。

【００１６】上記第１実施例では、光電変換素子板３０
により得られた電力は、信号処理回路の一部を動作させ
ているが、光電変換素子板３０の光電変換効率を高める
ことにより、信号処理回路の全てを動作させることも可
能である。

【００１７】図２には、第２実施例の光源部の構成が示
されており、この第２実施例は光源ランプとしてハロゲ
ンランプを用いたものである。図２において、ハロゲン
ランプ３３は球３４とお椀状の反射鏡３５からなり、こ
のハロゲンランプ３３の前側に、集光レンズ３６を介し
てライトガイド３７が配置されている。そして、このハ
ロゲンランプ３３の前側の周囲に、光電変換素子板３８
が３６０度の範囲で複数個配置される。また、上記ハロ
ゲンランプ３３の反射鏡３５には、一般に赤外線を透過
させ、可視光のみを反射させる反射膜が塗布されてお
り、これによってライトガイド３７へ赤外線をできるだ
け供給しないようになっている。そこで、第２実施例で
は複数の光電変換素子板３９をハロゲンランプ３３の裏
側に隙間なく配置している。

【００１８】この第２実施例の構成によれば、前側の光
電変換素子板３８によりハロゲンランプ３３と集光レン
ズ３６との間から漏れてくる光を受光し、反射鏡３５の
裏側の光電変換素子板３９により反射鏡３５から透過す
る赤外光を受光することになる。そして、両方の光電変
換素子板３９で得られた電力は、上記第１実施例の場合
と同様に端子４０から信号処理回路へ供給される。

【００１９】上記の第１及び第２実施例では、次のよう
な利点もある。即ち、上記光源部１０等では漏光防止の
ための遮蔽構造を採用しているが、上記光電変換素子板
３０，３８，３９を配置することによって、上記遮蔽構
造が簡略化される。また、上記光電変換素子板３０は図
１のトランス１９とは全く分離された状態となるので、
この光電変換素子板３０（３８，３９）で駆動される回
路と他の回路を電源ラインにおいて電気的に分離するこ
とができるという利点がある。

【００２０】即ち、電子内視鏡装置では、患者の安全性
を確保するために装置内の回路を患者側回路（例えば画
像メモリよりも前段に配置される回路）と出力側回路
（例えばメモリから後段に配置される回路）とに分離
し、これらの回路の間にパルストランス、フォトカプラ
等のアイソレーションデバイスを介挿し、患者側回路と
出力側回路を電気的に分離することが行われる。従っ
て、本発明では上記光電変換素子板３０（３８，３９）
で駆動される回路を患者側回路に限定することにより、
出力側回路との間が電源ラインにおいても分離されるの
で、安全性が更に高められることになる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、第１請求項記載の
発明によれば、光源ランプの出力光のうちライトガイド
へ供給されるもの以外の光を光電変換素子で受光し、こ
の光電変換素子で集められた電力を用いて信号処理回路
を駆動するようにしたので、光源部で不要となる光のエ
ネルギーを有効利用することが可能となる。また、光源
部の光遮蔽構造が簡略化され、更に上記光電変換素子で
得られた電力を患者側回路のみに供給することにより、
電源ラインにおいても患者側回路と出力側回路が電気的
に分離されるという利点がある。

【００２２】第２請求項記載の発明によれば、ハロゲン
ランプを用いた場合は、光電変換素子をランプの反射鏡
の裏側にも配置したので、赤外光のエネルギーも有効に
利用することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る電子内視鏡装置（プ
ロセッサ及び光源装置）の構成を示す図である。

【図２】第２実施例の光源部の構成を示す図である。

【符号の説明】

１０ … 光源装置、 １１ … プロセッサ装置、 １５ … 回路基板、 ２３ … 光源部、 ２４ … ライトガイド、 ２６ … キセノンランプ、 ２８ … 赤外光カットフィルタ、 ２９，３６ … 集光レンズ、 ３０，３８，３９ … 光電変換素子板、 ３３ … ハロゲンランプ、 ３５ … 反射鏡。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 23/24 A61B 1/04 362 A61B 1/06

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内視鏡先端部にライトガイドを介して照
   射光を供給するための光源ランプと、撮像素子を駆動し
   て画像信号を形成する信号処理回路とを備えた電子内視
   鏡装置において、上記信号処理回路をアイソレーションデバイスにより患
   者側回路と出力側回路に電気的に分離すると共に、 上記ライトガイドへ供給される光以外の光源ランプから
   の光を受光する位置に光電変換素子を配置し、この光電
   変換素子で得られた電力を用いて上記患者側回路を駆動
   することを特徴とする電子内視鏡装置。
2. 【請求項２】 上記光源ランプからの可視光を反射さ
   せ、赤外線は透過させる反射鏡を備え、 上記光電変換素子を、上記ライトガイドへ供給される光
   以外の光源ランプからの光を受光するために、当該光源
   ランプの前側の光路周囲位置と上記反射鏡の裏側位置に
   配置したことを特徴とする上記第１請求項記載の電子内
   視鏡装置。