JP2017209215A - 電子内視鏡システム - Google Patents

Abstract

【課題】電子スコープを使用する都度、除電作業が必要となり、術者にとって煩わしい。【解決手段】電子スコープは、電子スコープ内の電子部品を取り囲む電磁シールドと、電磁シールドと接続された接続端及び電子スコープ内の各信号線と接続された信号端子が設けられたコネクタケースとを有する。プロセッサは、グラウンドに接続された受側接続端及びプロセッサ内の信号処理回路に接続された受側信号端子が設けられたコネクタユニットを有する。コネクタケースをコネクタユニットに差し込むと、信号端子と受側信号端子とが接触する前に、接続端と受側接続端とが接触して電磁シールドがグラウンドに接続される。【選択図】図３

Description

本発明は、電子スコープとプロセッサとを備える電子内視鏡システムに関する。

電子内視鏡システムでは、電子スコープを患者の体腔内に挿入して使用するため、電子スコープとプロセッサとの絶縁性を確保してプロセッサや周辺機器からの漏れ電流が患者の体内に流れ込まないようにする必要がある。そのため、一般に、プロセッサでは、患者と直接接触する電子スコープと導通する処理部を含む患者回路と、モニタなどの周辺装置と導通する処理部を含む二次回路とが電気的に絶縁されている。

例えば特許文献１に、患者回路と二次回路とを絶縁するための回路構成の一例が記載されている。特許文献１に記載の電子内視鏡システムでは、患者回路と出力回路（二次回路）が同一基板上に実装されている。患者回路及び二次回路の信号線がアイソレーションデバイスを介して接続されることにより、信号の伝送ラインにおける電気的な絶縁が維持される。また、特許文献１に記載の電子内視鏡システムでは、所定の絶縁耐圧を確保するための空隙が基板に設けられている。この空隙にアイソレーションデバイスを渡すように設置することで、電流が基板を介して患者回路側に回り込むことが防止される。

特許第２６６０９９４号公報

しかし、患者回路と二次回路とが完全に絶縁されると、通電しない状態の電子スコープ（患者回路）は電位的に浮いた状態となり、静電気によって帯電した電荷が電子スコープ内に滞在する場合にはその逃げ場が無い。そのため、電子スコープを使用する都度、除電作業が必要となり、術者にとって煩わしいという問題が指摘される。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電子スコープ内に滞在する静電気を容易に除去することができる電子内視鏡システムを提供することである。

本発明の一実施形態に係る電子内視鏡システムは、電子スコープとプロセッサとを備えるシステムである。電子スコープは、電子スコープ内の電子部品を取り囲む電磁シールドと、電磁シールドと接続された接続端及び電子スコープ内の各信号線と接続された信号端子が設けられたコネクタケースとを有する。プロセッサは、グラウンドに接続された受側接続端及びプロセッサ内の信号処理回路に接続された受側信号端子が設けられたコネクタユニットを有する。コネクタケースをコネクタユニットに差し込むと、信号端子と受側信号端子とが接触する前に、接続端と受側接続端とが接触して電磁シールドがグラウンドに接続される。

また、本発明の一実施形態において、受側接続端は、プロセッサ内に配置されたＲＣ並列回路を介してグラウンドに接続されている構成としてもよい。

また、本発明の一実施形態において、グラウンドは、例えば、フレームグラウンドとして機能する、プロセッサを構成する導電性部材である。

また、本発明の一実施形態において、グラウンドは、例えば、導電性の金属部材である。

本発明の一実施形態によれば、電子スコープ内に滞在する静電気を容易に除去することができる電子内視鏡システムが提供される。

本発明の一実施形態に係る電子内視鏡システムの構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る電子スコープに備えられるコネクタ部単体の外観図である。 本発明の一実施形態に係るプロセッサに備えられるコネクタユニット単体の外観図である。 本発明の一実施形態に係るコネクタユニットにおいて板状部材が筐体内にスライドされている途中の状態を示す図である。 本発明の一実施形態においてコネクタ部とコネクタユニットとが接続された状態を示す図である。 本発明の別の実施形態に係るコネクタユニット単体の外観図である。 本発明の別の実施形態においてコネクタ部とコネクタユニットとが接続された状態を示す図である。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。

［電子内視鏡システム１の構成］
図１は、本発明の一実施形態に係る電子内視鏡システム１の構成を示すブロック図である。図１に示されるように、本発明の一実施形態に係る電子内視鏡システム１は、電子スコープ１００及びプロセッサ２００を備えている。

電子スコープ１００は、可撓性を有するシースによって外装された挿入部可撓管１１を備えている。挿入部可撓管１１の先端部分（湾曲部）は、挿入部可撓管１１の基端に連結された手元操作部１２からの遠隔操作に応じて湾曲する。湾曲機構は、一般的な内視鏡に組み込まれている周知の機構であり、手元操作部１２の湾曲操作ノブの回転操作に連動した操作ワイヤの牽引によって湾曲部を湾曲させる。挿入部可撓管１１の先端（湾曲部の先端）には、硬質性を有する樹脂製筐体によって外装された先端部１３の基端が連結している。先端部１３の方向が湾曲操作ノブの回転操作による湾曲動作に応じて変わることにより、電子スコープ１００による撮影領域が移動する。また、手元操作部１２からはユニバーサルケーブル１４が延びており、その基端にコネクタ部１５が接続されている。

電子スコープ１００内の各電子部品（撮像素子、配線、回路基板等）は、電磁シールドとして作用する金属部材によって取り囲われている。例示的には、回路基板等の部材は、金属板で取り囲われており、配線等の線状部材は、金属製のスパイラルチューブによって取り囲われている。図１においては、これらの金属部材を斜線で示すと共に符号１６を付す。言い換えると、金属部材１６は、電子スコープ１００内の各電子部品を静電気や電磁波から保護するファラデーケージとして作用する。

［電子スコープ１００とプロセッサ２００との接続構造］
次に、電子スコープ１００とプロセッサ２００との接続構造について具体的に説明する。図２に、電子スコープ１００のコネクタ部１５単体の外観図を示す。図２（ａ）は、コネクタ部１５の正面図を示し、図２（ｂ）は、コネクタ部１５の側面図を示し、図２（ｃ）は、コネクタ部１５の斜視図を示す。

図２に示されるように、コネクタ部１５は、硬質性を有する合成樹脂で成形されたコネクタケース１５１を備えている。コネクタケース１５１は、その内部に、金属部材１６によって取り囲われた回路基板をはじめとする各種部品を収容し保持すると共に外部衝撃から保護している。

コネクタケース１５１の先端部（以下、「ケース先端部１５２」と記す。）の正面１５２ａには、ライトガイド端１５３及び一対の接続端１５４が設けられている。接続端１５４は導電性部材であり、金属部材１６と接続されている。また、ケース先端部１５２の下面１５２ｂには、電子スコープ１００内の各信号線と接続された信号端子１５５が設けられている。

図１に示されるように、プロセッサ２００内にはコネクタユニット２１が取り付けられている。図３に、コネクタユニット２１単体の外観図を示す。図３（ａ）は、コネクタユニット２１の正面図を示し、図３（ｂ）は、コネクタユニット２１の側面図を示し、図３（ｃ）は、コネクタユニット２１の斜視図を示す。

図３に示されるように、コネクタユニット２１は、一面（正面）が開口した略直方体の箱形状を持つ樹脂製の筐体２１１を備えている。筐体２１１は、ＥＭＣ（Electromagnetic Compatibility）対策として金属板によって外装されている。

コネクタユニット２１は、開口する筐体２１１の一面（正面）を塞ぐ位置にバネ等の付勢部材によって付勢された板状部材２１２を備えている。板状部材２１２には、主孔部２１２ａ及び一対の副孔部２１２ｂが形成されている。各副孔部２１２ｂの後方の位置（板状部材２１２の背面側の所定位置）には、金属バネ等の導電性を持つ付勢部材により、受側接続端２１３が前方に向けて付勢された状態で配置されている。

受側接続端２１３は、受側接続端２１３を付勢する導電性の付勢部材を介して又は直接、ＲＣ並列回路２２の入力端と接続されている。ＲＣ並列回路２２の出力端は、フレームグラウンドＦＧに接続されている。フレームグラウンドＦＧは、例えば、プロセッサ２００の筐体やシャーシ等を構成する導電性の金属部材である。

ライトガイド端１５３等の軸線と直交する方向の寸法に関し、筐体２１１の内寸は、ケース先端部１５２の外寸と実質的に同じであり、厳密には、ケース先端部１５２の外寸に対して極僅かなクリアランスを持つ。電子スコープ１００とプロセッサ２００とを接続するため、ケース先端部１５２を筐体２１１内に差し込む際（より具体的には、ケース先端部１５２の正面１５２ａを板状部材２１２に押し当てて板状部材２１２を筐体２１１内に押し込む際）、筐体２１１の内壁面全体がケース先端部１５２の全体をガイドする役割を果たす。

板状部材２１２は、ケース先端部１５２の正面１５２ａが押し当てられて筐体２１１内に押し込まれると、付勢部材の付勢力に抗しつつも筐体２１１内（筐体２１１の背面側）にスライドする。

図４に、板状部材２１２が筐体２１１内にスライドされている途中の状態を示す。図４に示されるように、板状部材２１２が筐体２１１内にスライドされている途中、板状部材２１２の後方に配置された受側接続端２１３の先端が各副孔部２１２ｂを介して板状部材２１２から突出する。これにより、受側接続端２１３の先端は、ケース先端部１５２の正面１５２ａに設けられた接続端１５４と接触する。

ケース先端部１５２に設けられた接続端１５４と、コネクタユニット２１に設けられた受側接続端２１３とが接触すると、電子スコープ１００内の金属部材１６は、接続端１５４、受側接続端２１３及びＲＣ並列回路２２を介してフレームグラウンドＦＧに接続される。ＲＣ並列回路２２は、高周波に対して低インピーダンス特性を持つ。そのため、金属部材１６に帯電した静電気等のノイズは、接続端１５４、受側接続端２１３及びＲＣ並列回路２２を介してフレームグラウンドＦＧに流れる。すなわち、接続端１５４と受側接続端２１３とを接触させた時点で電子スコープ１００の除電が完了する。

係止レバー２１６は、図３等に示される初期位置にバネ等の付勢部材によって付勢されている。板状部材２１２がケース先端部１５２の正面１５２ａによって筐体２１１内に更に押し込まれると、板状部材２１２の上端が、係止レバー２１６の基端に形成された突起（図面上不可視）に当て付く。板状部材２１２が筐体２１１内に更に（最も奥に）押し込まれると、板状部材２１２の上端が突起表面を押し滑りながら動き、これによって、係止レバー２１６が図４の矢印Ａ方向に傾く。係止レバー２１６が図４の矢印Ａ方向に傾くことにより、突起が板状部材２１２の上端と機械的に干渉しない位置まで退避して、板状部材２１２が突起を乗り越えた位置まで移動する。

板状部材２１２の上端が係止レバー２１６の突起を完全に乗り越えると、上端と突起との当接状態が解除されるため、係止レバー２１６が付勢部材の付勢力によって初期位置に戻る。これにより、前方に付勢されている板状部材２１２は、突起を乗り越えた位置で突起に係止される。またこのとき、ケース先端部１５２の上面１５２ｃに形成された溝部１５２ｄと、筐体２１１の内壁面に形成された爪２１１ａとが係合することにより、コネクタ部１５とコネクタユニット２１とが固定されると共に、ライトガイド端１５３が主孔部２１２ａに挿通されて、プロセッサ２００内に設けられた光源装置の出力端と接続される。図５に、コネクタ部１５とコネクタユニット２１とが接続された状態を示す。

係止レバー２１６が図４の矢印Ａ方向に押し下げられると、係止レバー２１６の突起による板状部材２１２の係止が解除され、板状部材２１２を付勢する付勢部材の付勢力により、板状部材２１２からケース先端部１５２に負荷が掛かる。板状部材２１２からケース先端部１５２に負荷が掛かることにより、溝部１５２ｄと爪２１１ａとの係合が解除されて、ケース先端部１５２が筐体２１１の外部に押し出される。すなわち、コネクタ部１５とコネクタユニット２１との接続が解除される。

図４に示されるように、筐体２１１内には、内壁面（ここでは筐体２１１内の底面２１１ｂ）から落とし込まれた位置に、回路基板２１４がバネ等の付勢部材によって上方に付勢された状態で取り付けられている。回路基板２１４には、受側信号端子２１５が設けられている。受側信号端子２１５は、プロセッサ２００内の信号処理回路に接続されている。

電子スコープ１００の除電後（接続端１５４と受側接続端２１３との接触後）、板状部材２１２が筐体２１１内に更にスライドされると、板状部材２１２の下端が係止部材（図面上不可視）を押して初期位置から動かす。これにより、回路基板２１４は、係止状態が解除されて、ケース先端部１５２の下面１５２ｂ側に浮き上がる。これにより、回路基板２１４上の受側信号端子２１５が下面１５２ｂに設けられた信号端子１５５に当て付き、電子スコープ１００内の各信号線とプロセッサ２００内の信号処理回路とが接続される。

このように、本発明の一実施形態によれば、電子スコープ１００とプロセッサ２００とを接続するだけで電子スコープ１００の除電が完了する。除電のための特別な作業が発生しないため、術者に作業負担を強いることがない。電子スコープ１００とプロセッサ２００とを接続する作業は確実に行われるものであるため、除電忘れのミスが防がれる。また、電子スコープ１００とプロセッサ２００の回路同士が接続される前に、ケース先端部１５２に設けられた接続端１５４と、コネクタユニット２１に設けられた受側接続端２１３とが接触して除電が完了するため、静電気等による電子内視鏡システム１内の電子部品の破損が防がれる。

以上が本発明の例示的な実施形態の説明である。本発明の実施形態は、上記に説明したものに限定されず、本発明の技術的思想の範囲において様々な変形が可能である。例えば明細書中に例示的に明示される実施形態等又は自明な実施形態等を適宜組み合わせた内容も本発明の実施形態に含まれる。

例えば、係止レバー２１６は、上記の実施形態のものに限らない。図６に、本発明の別の実施形態に係るコネクタユニット２１ｚ単体の外観図を示す。図６（ａ）は、コネクタユニット２１ｚの正面図を示し、図６（ｂ）は、コネクタユニット２１ｚの側面図を示し、図６（ｃ）は、コネクタユニット２１ｚの斜視図を示す。また、図７に、本発明の別の実施形態においてコネクタ部１５とコネクタユニット２１ｚとが接続された状態を示す。

図６に示されるように、コネクタユニット２１ｚは、係止レバー２１６に代えて、係止レバー２１６ｚを備えている。板状部材２１２がケース先端部１５２の正面１５２ａによって筐体２１１内の最も奥に押し込まれると、係止レバー２１６ｚは、板状部材２１２を係止すると共に図７の矢印Ｂ方向に押し上がる。またこのとき、上記の実施形態と同様に、ケース先端部１５２の上面１５２ｃに形成された溝部１５２ｄと、筐体２１１の内壁面に形成された爪２１１ａとが係合することにより、コネクタ部１５とコネクタユニット２１ｚとが固定される。

係止レバー２１６ｚが図６の矢印Ｃ方向に押し下げられて初期位置に戻されると、係止レバー２１６ｚによる板状部材２１２の係止が解除され、上記の実施形態と同様に、ケース先端部１５２が筐体２１１の外部に押し出される。すなわち、コネクタ部１５とコネクタユニット２１ｚとの接続が解除される。

１ 電子内視鏡システム
１１ 挿入部可撓管
１２ 手元操作部
１３ 先端部
１４ ユニバーサルケーブル
１５ コネクタ部
１６ 金属部材
２１ コネクタユニット
２２ ＲＣ並列回路
１００ 電子スコープ
１５１ コネクタケース
１５２ ケース先端部
１５２ａ （ケース先端部の）正面
１５２ｂ （ケース先端部の）下面
１５２ｃ （ケース先端部の）上面
１５２ｄ 溝部
１５３ ライドガイド端
１５４ 接続端
１５５ 信号端子
２００ プロセッサ
２１１ 筐体
２１１ａ 爪部
２１１ｂ （筐体の）底面
２１２ 板状部材
２１２ａ 主孔部
２１２ｂ 副孔部
２１３ 受側接続端
２１４ 回路基板
２１５ 受側信号端子
２１６ 係止レバー

Claims (4)

1. 電子スコープとプロセッサとを備える電子内視鏡システムにおいて、
   前記電子スコープは、
   前記電子スコープ内の電子部品を取り囲む電磁シールドと、
   前記電磁シールドと接続された接続端及び前記電子スコープ内の各信号線と接続された信号端子が設けられたコネクタケースと、
   を有し、
   前記プロセッサは、
   グラウンドに接続された受側接続端及び前記プロセッサ内の信号処理回路に接続された受側信号端子が設けられたコネクタユニット
   を有し、
   前記コネクタケースを前記コネクタユニットに差し込むと、前記信号端子と前記受側信号端子とが接触する前に、前記接続端と前記受側接続端とが接触して前記電磁シールドが前記グラウンドに接続される、
   電子内視鏡システム。
2. 前記受側接続端は、
   前記プロセッサ内に配置されたＲＣ並列回路を介して前記グラウンドに接続されている、
   請求項１に記載の電子内視鏡システム。
3. 前記グラウンドは、
   フレームグラウンドとして機能する、前記プロセッサを構成する導電性部材である、
   請求項１又は請求項２に記載の電子内視鏡システム。
4. 前記グラウンドは、
   導電性の金属部材である、
   請求項１から請求項３の何れか一項に記載の電子内視鏡システム。

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