(57)【要約】【課題】撮像ユニットがＬＥＤユニットの発熱の影響を受け難く、ＬＥＤユニットに十分な電流を流すことができる内視鏡を提供することである。【解決手段】先端部本体３に発光部としてのＬＥＤユニット１０と観察画像を電気信号化する撮像ユニット１５を有する内視鏡において、前記ＬＥＤユニット１０と撮像ユニット１５との間に空気管路１７を設け、この空気管路１７に空気を送り込むユニットを接続したことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部に発光部としての発光ダイオードユニットと観察画像を電気信号化する撮像ユニットを有する内視鏡において、
前記発光ダイオードユニットと撮像ユニットとの間に空気管路を設け、この空気管路に空気を送り込む手段を設けたことを特徴とする内視鏡。
【請求項２】
前記空気管路は、複数に分岐していることを特徴とする請求項１記載の内視鏡。
【請求項３】
前記空気管路は、内部に乱流促進体が設けられていることを特徴とする請求項１記載の内視鏡。
【請求項４】
先端部に発光部としての発光ダイオードユニットと観察画像を電気信号化する撮像ユニットを有する内視鏡において、
前記発光ダイオードユニットと撮像ユニットとの間に内部を真空にした箱体を設けたことを特徴とする内視鏡。
【請求項５】
前記箱体に、放熱体が接続されていることを特徴とする請求項４記載の内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、先端部に発光部としての発光ダイオードユニットと観察画像を電気信号化する撮像ユニットを有する内視鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、医療用内視鏡は、体腔内に挿入する挿入部の先端部に照明窓及び観察窓が設けられているとともに、送気送水管路や処置具挿通チャンネルが挿通されている。照明窓は照明光学系としてのライトガイドファイバが光学的に接続され、観察窓は観察画像を電気信号化する固体撮像素子を備えた撮像ユニットが設けられている。
【０００３】
そして、体腔内を照明光学系によって照明しながら固体撮像素子によって観察し、また必要に応じて送気送水管路を介して送気送水したり、処置具挿通チャンネルを介して処置具を挿入して処置できるようになっている。
【０００４】
また、体腔内を照明するライトガイドファイバに代って挿入部の先端部に発光部としての発光ダイオードユニット（以下、ＬＥＤユニットという）を設けた内視鏡が知られている（例えば、特許文献1参照。）。
【０００５】
しかし、ＬＥＤユニットは発熱するにも拘らず、先端部の外径に制限があるため、レイアウト上、ＬＥＤユニットを撮像ユニットと近接して配置せざるを得ない。撮像ユニットを構成する固体撮像素子は、一定温度以上に加熱されるとノイズが増えて画像が荒れるという問題がある。従って、固体撮像素子が一定温度以上に加熱されるのを防止するために、ＬＥＤユニットに十分な電流を流せないという問題がある。
【０００６】
そこで、特許文献1に示す内視鏡は、撮像ユニットとＬＥＤユニットとの間に送気送水管路が配管され、送気または送水によってＬＥＤユニットからの熱を奪って撮像ユニットが熱影響を受け難くしたり、撮像ユニットとＬＥＤユニットとの間に仕切り部材を設けてＬＥＤユニットからの熱を遮断して撮像ユニットが熱影響を受け難くしている。
【特許文献１】特開平１１−２１６１１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献1に示す内視鏡のように、撮像ユニットとＬＥＤユニットとの間に送気送水管路を配管し、送気または送水によってＬＥＤユニットからの熱を奪って撮像ユニットが熱影響を受け難くしたものは、常時送気または送水しないとその効果が得られない。また、ＬＥＤユニットからの熱を遮断する仕切り部材を設けたものは、挿入部の先端部には照明窓、観察窓とともに、送気送水管路や処置具挿通チャンネルの構成部材が設けられるために、内視鏡の先端部の外径が太くなるという問題がある。
【０００８】
本発明は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、撮像ユニットがＬＥＤユニットの発熱の影響を受け難く、ＬＥＤユニットに十分な電流を流すことができる内視鏡を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前記目的を達成するために、請求項１は、先端部に発光部としてのＬＥＤユニットと観察画像を電気信号化する撮像ユニットを有する内視鏡において、前記ＬＥＤユニットと撮像ユニットとの間に空気管路を設け、この空気管路に空気を送り込む手段を設けたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２は、請求項１の前記空気管路は、複数に分岐していることを特徴とする。
【００１１】
請求項３は、請求項１の前記空気管路は、内部に乱流促進体が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
請求項４は、先端部に発光部としてのＬＥＤユニットと観察画像を電気信号化する撮像ユニットを有する内視鏡において、前記ＬＥＤユニットと撮像ユニットとの間に内部を真空にした箱体を設けたことを特徴とする。
【００１３】
請求項５は、請求項４の前記箱体に、放熱体が接続されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ＬＥＤユニットと撮像ユニットを接近して配置しても、撮像ユニットがＬＥＤユニットの発熱の影響を受け難く、ＬＥＤユニットに十分な電流を流すことができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の各実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１〜図３は第１の実施形態を示し、図１は内視鏡挿入部の先端部の縦断側面図、図２は図１のＡ-Ａ線に沿う断面図である。図１及び図２に示すように、内視鏡挿入部１の先端側には湾曲管２を介して硬質部材からなる先端部本体３が設けられている。先端部本体３の前端部には合成樹脂材料からなる先端カバー４が覆うように設けられている。
【００１７】
先端部本体３には照明窓５、観察窓６、送気送水管路７及び処置具挿通チャンネル８が設けられている。照明窓５は先端カバー４に装着されたレンズ９を有しており、このレンズ９には先端部本体３に設けられた照明用発光部としてのＬＥＤユニット１０が対向して設けられている。ＬＥＤユニット１０は内視鏡挿入部１に内装されたチャンネル１１ａ内の電線１２を介して外部電源（図示しない）に電気的に接続されている。
【００１８】
観察窓６は先端カバー４に装着された対物レンズ１３を有しており、この対物レンズ１３には先端部本体３に設けられたリレーレンズ（図示しない）を介してＣＣＤ等の固体撮像素子を有する撮像ユニット１５が対向して設けられている。従って、ＬＥＤユニット１０と撮像ユニット１５は先端部本体３の内部において近接して平行に設けられている。さらに、撮像ユニット１５は内視鏡挿入部１に内装されたチャンネル１１ｂ内の電線１６を介して外部の電源装置（図示しない）に電気的に接続されている。
【００１９】
送気送水管路７は先端部本体３を貫通して先端カバー４の前面に開口しており、観察窓６を形成する対物レンズ１３に送気・送水しての対物レンズ１３の表面の汚れを取り除いたり、体腔内に送気できるように構成されている。送気送水管路７には先端部本体３の近傍で空気管路１７に分岐接続されている。すなわち、送気送水管路７を流れる空気の一部を空気管路１７に送気できるようになっている。
【００２０】
空気管路１７は先端部本体３の基端部から先端部に向ってその内部を略Ｕ字状に貫通して往き管路１７ａ、迂回管路１７ｂ、戻り管路１７ｃが連続して形成され、往き管路１７ａはＬＥＤユニット１０と撮像ユニット１５との間で、しかも両ユニットに近接して設けられている。さらに、往き管路１７ａの基端部は送気送水管路７に接続され、戻り管路１７ｃの先端部は湾曲管２の内部に開口している。
【００２１】
送気送水管路７は外部の送気送水供給源（図示しない）に接続され、冷却空気の送気時には送気送水管路７を流れる冷却空気の一部が空気管路１７の往き管路１７ａ、迂回管路１７ｂ、戻り管路１７ｃの順に流れ、湾曲管２の内部に排気されるようになっている。
【００２２】
図３は内視鏡の送気管路系を示し、内視鏡の操作部１８には内視鏡挿入部１が接続され、内視鏡挿入部１の先端側には湾曲管２を介して先端部本体３が設けられている。図３（ａ）（ｂ）に示すように、操作部１８には開放弁１９が設けられ、開放弁１９はユニバーサルコード２０を介して送気送水供給源（図示しない）に接続されている。
【００２３】
図３（ｃ）〜（ｅ）に示すように、先端部本体３より基端側で、送気管路１７との接続部より先端側の送気送水管路７の途中には制御弁２１が設けられている。制御弁２１は可撓性を有するゴム等によって形成され、送気送水管路７の送気送水供給源側から一定以上の空気圧が加わると、開放して送気送水管路７の空気は先端部本体３の先端開口から放出されるが、一定以下の空気圧力の場合には閉塞され、分岐部から送気管路１７を介して先端部本体３の内部に流れるようになっている。
【００２４】
操作部１８に設けられた開放弁１９の開放度は、ユニバーサルコード２０を介して供給された空気を、管路７内部において、制御弁２１は開放できないが、管路１７側へは送り込めるような圧力にするように調整されている。図３（ｂ）に示すように、開放弁１９を手指で閉塞すると、管路７内部の圧力は制御弁２１を押し広げるまでに上昇し、管路１７だけでなく管路７ａにも空気が供給されることとなる。
【００２５】
前記構成によれば、ＬＥＤユニット１０と撮像ユニット１５との間に介在された往き管路１７ａを冷却空気が流れて先端部本体３を冷却するため、ＬＥＤユニット１０から発生する熱が撮像ユニット１５へ移動するのを防止できる。従って、撮像ユニット１５がＬＥＤユニット１０の発熱の影響を受け難く、ＬＥＤユニット１０に十分な電流を流すことができる。
【００２６】
なお、前記実施形態においては、空気管路１７の往き管路１７ａをＬＥＤユニット１０と撮像ユニット１５との間で、しかも両ユニットに近接して設けたが、往き管路１７ａと戻り管路１７ｃの両方をＬＥＤユニット１０と撮像ユニット１５との間で、しかも両ユニットに近接して設けてもよい。
【００２７】
図４は第２の実施形態の内視鏡挿入部の先端部の縦断側面図を示し、第1の実施形態と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略する。図４に示すように、送気送水管路７に接続された空気管路２２は、先端部本体３の内部で、複数の分岐管路２２ａに分岐され、それぞれの分岐管路２２ａはＬＥＤユニット１０と撮像ユニット１５との間で、しかも両ユニットに近接して設けられている。さらに、分岐管路２２ａの先端部は湾曲管２の内部に開口している。
【００２８】
前記構成によれば、ＬＥＤユニット１０と撮像ユニット１５との間に介在された複数の分岐管路２２ａを冷却空気が流れ、大きな接触面積で先端部本体３を冷却するため、ＬＥＤユニット１０から発生する熱が撮像ユニット１５へ移動するのを効率的に防止できる。従って、撮像ユニット１５がＬＥＤユニット１０の発熱の影響を受け難く、ＬＥＤユニット１０に十分な電流を流すことができる。
【００２９】
図５は第３の実施形態の内視鏡挿入部の先端部の縦断側面図を示し、第1の実施形態と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略する。図５に示すように、送気送水管路７に接続された空気管路２３は、先端部本体３の内部で、断面積の広い扁平管路２３ａに接続され、扁平管路２３ａはＬＥＤユニット１０と撮像ユニット１５との間で、しかも両ユニットに近接して設けられている。また、扁平管路２３ａの内部には複数の突起からなる乱流促進体２４が配設されている。さらに、扁平管路２３ａの先端部は湾曲管２の内部に開口している。
【００３０】
前記構成によれば、ＬＥＤユニット１０と撮像ユニット１５との間に介在された扁平管路２３ａを冷却空気が流れ、大きな接触面積で先端部本体３を効率的に冷却する。さらに、扁平管路２３ａの内部の乱流促進体２４が冷却空気に乱流を発生させ、先端部本体３から冷却空気への熱伝達効率を上げている。従って、さらに効果的に先端部本体３が冷却されるので、ＬＥＤユニット１０から撮像ユニット１５への熱移動をさらに効果的に防止できる。従って、撮像ユニット１５がＬＥＤユニット１０の発熱の影響を受け難く、ＬＥＤユニット１０に十分な電流を流すことができる。
【００３１】
図６は第４の実施形態を示し、図６は内視鏡挿入部の先端部の横断側面図である。第1の実施形態と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略する。図６に示すように、先端部本体３の内部で、ＬＥＤユニット１０と撮像ユニット１５との間で、しかも両ユニットに近接した位置には軸方向に扁平状の空隙部２５が設けられている。空隙部２５には内部を真空にした金属またはガラス製の箱体２６が挿入されている。
【００３２】
前記構成によれば、ＬＥＤユニット１０と撮像ユニット１５との間に介在された真空の箱体２６によってＬＥＤユニット１０から発生する熱を遮断して撮像ユニット１５へ熱移動するのを防止できる。従って、撮像ユニット１５がＬＥＤユニット１０の発熱の影響を受け難く、ＬＥＤユニット１０に十分な電流を流すことができる。
【００３３】
図７は第５の実施形態を示し、図７は内視鏡挿入部の先端部の横断側面図である。第１、４の実施形態と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略する。図７に示すように、先端部本体３の内部で、ＬＥＤユニット１０と撮像ユニット１５との間で、しかも両ユニットに近接した位置には軸方向に扁平状の空隙部２５が設けられている。空隙部２５には内部を真空にした金属またはガラス製の箱体２６が間隙２７を介して設けられている。
【００３４】
前記構成によれば、ＬＥＤユニット１０と撮像ユニット１５との間の間隙２７と真空の箱体２６によってＬＥＤユニット１０から発生する熱を遮断して撮像ユニット１５へ熱移動するのを防止できる。従って、撮像ユニット１５がＬＥＤユニット１０の発熱の影響を受け難く、ＬＥＤユニット１０に十分な電流を流すことができる。
【００３５】
図８及び図９は第６の実施形態を示し、図８は内視鏡挿入部の先端部の縦断側面図、図９は図８のＢ-Ｂ線に沿う断面図である。第1の実施形態と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略する。図８及び図９に示すように、先端部本体３の内部で、ＬＥＤユニット１０と撮像ユニット１５との間で、しかも両ユニットに近接した位置には先端部本体３の基端から軸方向にスリット２８が設けられている。スリット２８には銅シールド網等の熱伝導性の優れた放熱体２９の一端部が挿入固定されている。この放熱体２９の他端部は先端部本体３の基端から後方に突出して湾曲管２の内部に延出している。
【００３６】
前記構成によれば、ＬＥＤユニット１０から発生する熱を放熱体２９によって湾曲管２の内部に放熱して撮像ユニット１５へ熱移動するのを防止できる。従って、撮像ユニット１５がＬＥＤユニット１０の発熱の影響を受け難く、ＬＥＤユニット１０に十分な電流を流すことができる。なお、放熱体２９はＬＥＤユニット１０の後端部に取付けてもよい。
【００３７】
図１０は第５、６の実施形態の変形例を示し、真空の箱体２６の後端部に銅シールド網等の熱伝導性の優れた放熱体３０を取付け、放熱体３０を先端部本体３の基端から後方に突出して湾曲管２の内部に延出したものである。
【００３８】
図１１は第５、６の実施形態の変形例を示し、真空の箱体２６の後端部を先端部本体３の基端から後方に突出して湾曲管２の内部に延出したものである。
【００３９】
図１２は第５、６の実施形態の変形例を示す。第５、６の実施形態では、ＬＥＤユニット１０の本体部は銅材によって形成されているが、図１２（ａ）に示すように、ＬＥＤユニット３１を鋳造体として鋳造時に銅メッシュからなる放熱体３２をＬＥＤユニット３１に鋳込むことにより、半田や接着剤等の低熱伝導物質が介在することなく、高効率の熱接触が期待できる。なお、図１２（ｂ）に示すように、鋳込みに代って超音波振動摩擦溶接でもよい。また、放熱体３２は銅メッシュに限定されず、アルミニウム製とし、これをアルミニウム製のＬＥＤユニットに結合してもよく、同系であれば、鋼、ステンレス等でもよく、ＬＥＤユニットに放熱体を結合することに限定されず、先端部本体３に放熱体を結合してもよい。
【００４０】
なお、この発明は、前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す内視鏡挿入部の先端部の縦断側面図。
【図２】同実施形態を示し、図２は図１のＡ-Ａ線に沿う断面図。
【図３】同実施形態を示し、（ａ）〜（ｅ）は内視鏡の送気管路系を示す概略的構成図。
【図４】本発明の第２の実施形態の内視鏡挿入部の先端部の縦断側面図。
【図５】本発明の第３の実施形態の内視鏡挿入部の先端部の縦断側面図。
【図６】本発明の第４の実施形態の内視鏡挿入部の先端部の横断面図。
【図７】本発明の第５の実施形態の内視鏡挿入部の先端部の横断面図。
【図８】本発明の第６の実施形態の内視鏡挿入部の先端部の縦断側面図。
【図９】同実施形態を示し、図８のＢ-Ｂ線に沿う断面図。
【図１０】本発明の第５、６の実施形態の変形例を示し、内視鏡挿入部の先端部の横断側面図。
【図１１】本発明の第５、６の実施形態の変形例を示し、内視鏡挿入部の先端部の縦断側面図。
【図１２】本発明の第５、６の実施形態の変形例を示し、（ａ）（ｂ）は概略的構成図。
【符号の説明】
【００４２】
１…内視鏡挿入部、３…先端部本体、１０…ＬＥＤユニット（発光ダイオードユニット）、１５…撮像ユニット、１７…空気管路
【図１】
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【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】
2007007321.tif 000009
【図８】
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【図９】
2007007321.tif 000011
【図１０】
2007007321.tif 000012
【図１１】
2007007321.tif 000013
【図１２】
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