内視鏡
【課題】少ない部品構成でＬＥＤが発する熱を効率良く放熱することができる内視鏡を提供する。
【解決手段】挿入部２、挿入部の基端側に接続された操作部３、及び操作部内に配設されＬＥＤが実装された回路基板３２を具備し、ＬＥＤが発する光を光ファイバ束を用いて挿入部の先端部へ導光して照明光として用いる構成を有する内視鏡であって、回路基板の実装面上に接する第１放熱部５１と、回路基板の実装面とは反対側の面上に接する第２放熱部５２と、を具備し、第１放熱部及び第２放熱部は、回路基板を挟持した状態で結合されており、互いに結合された第１放熱部及び第２放熱部は、操作部の先端側構造部と、操作部の基端側構造部とを結合する支持部材となることを特徴とする。
【解決手段】挿入部２、挿入部の基端側に接続された操作部３、及び操作部内に配設されＬＥＤが実装された回路基板３２を具備し、ＬＥＤが発する光を光ファイバ束を用いて挿入部の先端部へ導光して照明光として用いる構成を有する内視鏡であって、回路基板の実装面上に接する第１放熱部５１と、回路基板の実装面とは反対側の面上に接する第２放熱部５２と、を具備し、第１放熱部及び第２放熱部は、回路基板を挟持した状態で結合されており、互いに結合された第１放熱部及び第２放熱部は、操作部の先端側構造部と、操作部の基端側構造部とを結合する支持部材となることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ及び光ファイバ束を用いた照明装置を備える内視鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体の体内や構造物の内部等の目視では観察が困難な箇所を観察するために、生体や構造物等の被検体の外部から内部に挿入可能な挿入部の先端部に、光学像を観察するための撮像装置を設けた内視鏡が、例えば医療分野や工業分野において利用されている。内視鏡の撮像部は、例えば対物レンズと、対物レンズの結像面に配設された一般にＣＣＤ（電荷結合素子）やＣＭＯＳ（相補型金属酸化膜半導体）センサ等と称される撮像素子を具備してなる。
【０００３】
また、一般に、内視鏡には、光学系観察部の視野を照明するための照明部が配設される。近年では、照明部の光源として、ＬＥＤが用いられることが増えている。ＬＥＤを光源とした照明部を有する内視鏡は、例えば、特開２００８−１１９９１号公報に開示されている。特開２００８−１１９９１号公報に開示されている内視鏡では、操作部に配設されたＬＥＤが発する光を、光ファイバ束によって、挿入部の先端部にまで導いている。
【０００４】
ＬＥＤは劣化の防止や発光効率の低下を防止するために、冷却されることが好ましい。このため、特開２００８−１１９９１号公報に開示されている内視鏡では、ＬＥＤを内部に収容する部材に流体を通す流路を設けることによって、流体によってＬＥＤが発する熱を放熱する構成を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１１９９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特開２００８−１１９９１号公報に開示されている内視鏡のように、ＬＥＤを内部に収容する部材を冷却する場合、ＬＥＤと部材との間に空隙が生じることによって、ＬＥＤから部材への熱の伝達量が低下してしまい、効率良く放熱できない場合がある。また、特開２００８−１１９９１号公報に開示されている技術では、ＬＥＤ周辺に流体を流すために管路等を配設しなければならず、構成が複雑なものとなってしまう。
【０００７】
本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであって、少ない部品構成でＬＥＤが発する熱を効率良く放熱することができる内視鏡を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の内視鏡は、挿入部、前記挿入部の基端側に接続された操作部、及び前記操作部内に配設されＬＥＤが実装された回路基板を具備し、前記ＬＥＤが発する光を光ファイバ束を用いて前記挿入部の先端部へ導光して照明光として用いる構成を有する内視鏡であって、前記回路基板の実装面上に接する第１放熱部と、前記回路基板の前記実装面とは反対側の面上に接する第２放熱部と、を具備し、前記第１放熱部及び前記第２放熱部は、前記回路基板を挟持した状態で結合されており、互いに結合された前記第１放熱部及び前記第２放熱部は、前記操作部の先端側構造部と、前記操作部の基端側構造部とを結合する支持部材となることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、少ない部品構成でＬＥＤが発する熱を効率良く放熱することができる内視鏡を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】内視鏡の構成を説明する図である。
【図２】内視鏡の挿入部の概略的な構成を説明する図である。
【図３】操作部の構成を説明する図である。
【図４】操作部の構成を説明する図である。
【図５】光源部の構成を説明する図である。
【図６】図５のVI−VI断面図である。
【図７】第１の実施形態の第１の変形例を説明する図である。
【図８】第１の実施形態の第２の変形例を説明する図である。
【図９】第２の実施形態の光源部の構成を説明する図である。
【図１０】第３の実施形態の光源部の構成を説明する図である。
【図１１】第４の実施形態の光源部の構成を説明する図である。
【図１２】第５の実施形態の光源部の構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の好ましい形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図においては、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各構成要素毎に縮尺を異ならせてあるものであり、本発明は、これらの図に記載された構成要素の数量、構成要素の形状、構成要素の大きさの比率、及び各構成要素の相対的な位置関係のみに限定されるものではない。
【００１２】
（第１の実施形態）
以下に、本発明の実施形態の一例を説明する。まず、本実施形態の内視鏡１の概略的な構成を説明する。内視鏡１は、被検体内に挿入される挿入部２、挿入部２の基端側に設けられた操作部３、及び操作部３から延出し内視鏡１を例えば表示装置等を備えた図示しない外部装置に接続するためのケーブル４を具備して主に構成されている。なお、内視鏡１の挿入部２が挿入される被検体は、機械や建造物等の構造物であってもよいし、人体等の生体であってもよい。
【００１３】
挿入部２は、先端に配設される先端部１１、先端部１１の基端側に配設される湾曲自在な湾曲部１２、及び湾曲部１２の基端側に配設され操作部３の先端側に接続される変形可能な可撓管部１３が連設されて構成されている。なお、内視鏡１は、挿入部２に変形可能な可撓管部１３を持たない、いわゆる硬性鏡と称される形態であってもよい。
【００１４】
詳しくは後述するが、先端部１１には、撮像部２０、及び照明光出射部２１（図１には不図示）が設けられている。また、操作部３には、湾曲部１２の湾曲を操作するためのアングル操作レバー５が設けられている。
【００１５】
ケーブル４は、図示しないが、外部装置に着脱可能に構成されたコネクタ部を有している。外部装置は、内視鏡１に電力を供給する電力供給部や、撮像部２０において撮像された画像を表示装置に表示可能なように処理する画像処理部等を具備している。なお、内視鏡１が電池を具備し、外部装置との通信を無線で行う構成を有する場合には、ケーブル４は不要である。
【００１６】
図２に示すように、挿入部２の先端部１１には、撮像部２０及び照明光出射部２１が配設されている。撮像部２０は、対物レンズ２０ａと、対物レンズ２０ａの結像面に配設された一般にＣＣＤ（電荷結合素子）やＣＭＯＳ（相補型金属酸化膜半導体）センサ等と称される形態を有する撮像素子２０ｂを具備して構成されている。
【００１７】
撮像部２０の基端側には、信号ケーブル２０ｃが接続されている。信号ケーブル２０ｃは、挿入部２、操作部３及びケーブル４内に挿通されている。ケーブル４が外部装置に接続されることによって、撮像部２０は信号ケーブル２０ｃを介して外部装置に電気的に接続される。本実施形態では一例として、撮像部２０は、挿入部２の長手方向に沿って先端方向を視野に収めるように、先端部１１の先端面に配設されている。
【００１８】
照明光出射部２１は、先端部１１の先端面に設けられた、ガラス等の透明な材料からなる板状又はレンズ状の部材である。照明光出射部２１の基端側には貫通孔１１ｂが設けられており、貫通孔１１ｂ内には、光ファイバ束２２の先端部が挿通されている。光ファイバ束２２は、挿入部２内に挿通されており、光ファイバ束２２の基端部は、後述する操作部３に配設されている。
【００１９】
光ファイバ束２２の先端から出射された光は、照明光出射部２１を透過して、先端部１１の先端方向に出射される。詳しくは後述するが、照明光出射部２１及び光ファイバ束２２は、照明部を構成する部材である。照明部は、撮像部２０の視野を照明する照明光を出射するための構成である。
【００２０】
次に、挿入部２の湾曲部１２及び湾曲部１２を湾曲させるための構成について説明する。なお、本実施形態の湾曲部１２及び湾曲部１２を湾曲させるための構成は、周知の内視鏡と同様であるため、以下ではその概略を説明するのみとし、詳細な説明は省略するものとする。
【００２１】
湾曲部１２は、複数の湾曲駒１２ａが、挿入部２の長手方向（挿入方向）に沿って連結されて構成されている。複数の湾曲駒１２ａは、隣接する湾曲駒１２ａ同士が、挿入部２の中心軸に略直交する軸周りに回動自在に連結されている。本実施形態では一例として、隣接する湾曲駒１２ａ同士が相対的に回動する軸が全て略平行であり、湾曲部１２は、図２中の矢印Ａで示すように、２方向に湾曲変形可能である。なお、一般に知られているように、湾曲部１２は、４方向に湾曲可能なものであってもよい。
【００２２】
湾曲部１２の基端側に設けられた可撓管部１３は、帯状の金属製薄板を螺旋状に巻回してなる螺旋管を、金属製の網管によって被覆した、蛇管１３ａを具備して構成されている。蛇管１３ａは、湾曲部１２の基端側と、操作部３に設けられた金属製の蛇管口金部６とを接続している。なお、図示しないが、湾曲部１２及び可撓管部１３の周囲は、柔軟な樹脂によって被覆されている。
【００２３】
湾曲部１２及び可撓管部１３内には、湾曲方向に応じて複数の湾曲操作ワイヤ１４が挿通されている。本実施形態では、湾曲部１２の湾曲方向が２方向であるため、２本の湾曲操作ワイヤ１４が、湾曲部１２及び可撓管部１３内に挿通されている。
【００２４】
湾曲操作ワイヤ１４の先端は、先端部１１の基端部に固定されており、湾曲操作ワイヤ１４の基端は、操作部３内に設けられた牽引機構部に接続されている。本実施形態における牽引機構部は、使用者が入力する外力により湾曲操作ワイヤ１４を牽引し、湾曲部１２を湾曲操作する構成を有している。このように使用者が入力する外力により湾曲部１２の湾曲操作を行う方式は、一般に手動湾曲方式と称される。
【００２５】
なお、牽引機構部は、使用者が入力する外力により湾曲操作ワイヤを牽引する構成に限られるものではなく、例えば電動モータ等のアクチュエータが発生する力により湾曲操作ワイヤを牽引する構成であってもよい。電動モータが発生する動力により湾曲部１２の湾曲操作を行う方式は、一般に電動湾曲方式と称される。
【００２６】
本実施形態では、牽引機構部は、使用者の手指によって回動されるアングル操作レバー５の回動量に応じて、２本の湾曲操作ワイヤ１４を牽引するように構成されている。牽引機構部は、アングル操作レバー５が所定の第１の方向に回動された場合には、２本の湾曲操作ワイヤ１４の一方を牽引し、他方を弛緩する。また、牽引機構部は、アングル操作レバー５が第１の方向とは反対である第２の方向に回動された場合には、２本の湾曲操作ワイヤ１４の他方を牽引し、一方を弛緩する。このような、湾曲操作ワイヤ１４の牽引弛緩に伴い、湾曲部１２は、湾曲方向に湾曲変形する。
【００２７】
また、湾曲操作ワイヤ１４は、可撓管部１３の内部において、金属製のコイルパイプ１５内に挿通されている。コイルパイプ１５は、曲げ方向の外力に対しては柔軟に変形するが、軸方向の圧縮力に対しては所定の剛性を有し、軸方向の圧縮に抗するように構成されている。
【００２８】
コイルパイプ１５の先端は、可撓管部１３の先端部に固定されている。また、コイルパイプ１５の基端は、操作部３に固定されている。具体的に本実施形態では、操作部３にコイルパイプ１５の基端が接続されるコイルパイプ係止部８が設けられている。コイルパイプ係止部８は、操作部３の支持部材に設けられた固定部７に固定されている。
【００２９】
上述したように、コイルパイプ１５は、軸方向の圧縮力に抗するように構成さてれていることから、可撓管部１３に軸方向の圧縮力が加えられた場合に、可撓管部１３は、可撓管部１３の先端部と、コイルパイプ係止部８との間の距離の変化を抑制する。すなわち、コイルパイプ１５は、湾曲操作ワイヤ１４に牽引力がかけられた場合における、可撓管部１３の変形を防止する効果を有している。
【００３０】
次に、操作部３の構成について説明する。図３及び図４は、操作部３の外装部材を取り外した状態を示している。操作部３は、操作部３の先端側（挿入部２側）を構成する先端側構造部３ｂと、操作部３の基端側を構成する基端側構造部３ａと、先端側構造部３ｂ及び基端側構造部３ａの間に配設された光源部３０と、を具備して構成されている。
【００３１】
先端側構造部３ｂは、挿入部２の基端側に接続される部位である。先端側構造部３ｂは、蛇管１３ａが固定される蛇管口金部６、及びコイルパイプ係止部８が固定される固定部７を有して構成されている。また、基端側構造部３ａは、アングル操作レバー５、及び牽引機構部を有して構成されている。
【００３２】
光源部３０は、詳しくは後述するが、図４に示すように、光源であるＬＥＤ３１を有し、ＬＥＤ３１から出射された光を光ファイバ束２２の基端面に入射させる構成を有している。すなわち、光源部３０のＬＥＤ３１が出射された光は、光ファイバ束２２によって挿入部２の先端部１１へ導かれ、照明光出射部２１から照明光として出射される。
【００３３】
本実施形態では、光源部３０は、先端側構造部３ｂ及び基端側構造部３ａを結合し、先端側構造部３ｂ及び基端側構造部３ａを固定する支持部材として配設されている。光源部３０と、先端側構造部３ｂ及び基端側構造部３ａとを結合する構成は特に限定されるものではないが、本実施形態では、ネジ３９によって、光源部３０と、先端側構造部３ｂ及び基端側構造部３ａとが結合されている。
【００３４】
以下に、光源部３０の構成の詳細を説明する。図５及び図６に示すように、光源部３０は、回路基板３２に実装されたＬＥＤ３１と、ＬＥＤ３１に対して光ファイバ束２２の基端部を位置決めして保持する保持部４０と、ＬＥＤ３１が発する熱を放熱するための第１放熱部５１及び第２放熱部５２を具備して構成されている。光ファイバ束２２の基端部には、光ファイバ束２２の側面を覆う円筒形状の口金２３が配設されている。口金２３は、保持部４０に設けられた案内孔４１内に挿入された状態で、固定部材３６により案内孔４１内に固定される。
【００３５】
ＬＥＤ３１は、本実施形態では、いわゆる表面実装型のものである。ＬＥＤ３１は、回路基板３２の実装面上に実装されている。ＬＥＤ３１は、回路基板３２の実装面上に実装された状態において、実装面と対向する面とは反対側の面である上面に発光部であるＬＥＤ素子を備え、上方に向けて光を出射する、いわゆる上面発光型である。なお、回路基板３２の形態は特に限定されるものではないが、本実施形態では一例として、回路基板３２は、セラミック製の平板状の基板に導体からなる回路パターンが形成された形態を有している。
【００３６】
なお、図示しないが、回路基板３２には、ＬＥＤ３１に電力を供給するための電力ケーブルが接続されている。なお、図面上において、ＬＥＤ３１は、透明なシリコン等からなる集光レンズを有しているが、ＬＥＤ３１は、集光レンズを持たない形態であってもよい。
【００３７】
保持部４０は、光ファイバ束２２の基端部をＬＥＤ３１に対して所定の位置に位置決めした状態において、ネジである付勢部４５によって回路基板３２の実装面上に押さえつけられることによって、回路基板３２に対して固定されている。付勢部４５は、後述する第１放熱部５１に設けられたネジ孔５１ｂに螺合している。保持部４０は、ＬＥＤ３１の実装位置に応じて、ＬＥＤ３１が出射する光がより多く光ファイバ束２２に入射するように位置を調整された後に、回路基板３２に対して固定される。なお、保持部４０は、接着剤によって回路基板３２の実装面上に固定される構成であってもよい。
【００３８】
回路基板３２は、実装面に接する第１放熱部５１、及び実装面とは反対側の面に接する第２放熱部５２によって挟持されている。第１放熱部５１及び第２放熱部５２は、回路基板３２を間に挟持した状態で、ネジ５３によって結合されている。第１放熱部５１及び第２放熱部５２は、例えばアルミニウム合金等の金属からなり、回路基板３２に実装されたＬＥＤ３１が発する熱を放熱する効果を有する。
【００３９】
第１放熱部５１は、保持部４０及び保持部４０に固定された光ファイバ束２２の基端部との干渉を避けて、回路基板３２の実装面に接する形状を有している。第１放熱部５１は、保持部４０の回路基板３２上における位置の変化、及び保持部４０の位置の変化に応じた光ファイバ束２２の基端部の位置の変化を妨げないように、回路基板３２の実装面に接する形状を有している。
【００４０】
具体的には、第１放熱部５１は、回路基板３２の実装面に接する底面に、保持部４０との干渉を避けるための凹部５１ａを有している。凹部５１ａは、回路基板３２の実装面上における保持部４０の位置の変化量の最大値を考慮して、保持部４０の外形よりも所定の値だけ大きく形成されている。また、第１放熱部５１は、保持部４０に固定された光ファイバ束２２を挿通させるための貫通孔５１ｃを有している。貫通孔５１ｃは、保持部４０の位置の変化に応じて移動する光ファイバ束２２に干渉しない内径を有している。
【００４１】
また、第１放熱部５１には、保持部４０の上面に覆い被さる部分に、回路基板３２の実装面に直交する軸に沿って穿設されたネジ孔５１ｂが設けられている。ネジ孔５１ｂには、上方から下方に向かって、ネジである付勢部４５が螺合している。付勢部４５は、保持部４０の上面に接する長さを有している。
【００４２】
本実施形態では、保持部４０は、回路基板３２の実装面と、付勢部４５との間に挟持され固定される。すなわち本実施形態では、接着剤を用いることなく、保持部４０を、回路基板３２の実装面上に固定することができる。したがって、本実施形態によれば、接着剤から発生するガスによって生じ得るＬＥＤ３１の劣化を防止することができる。
【００４３】
なお、本実施形態では、保持部４０と第１放熱部５１を別の部材として設けているが、これらは一体に構成される形態であってもよい。すなわち、第１放熱部５１に光ファイバ束２２の基端部が挿通される案内孔４１が設けられ、第１放熱部５１がＬＥＤ３１の実装位置に応じて回路基板３２に対する固定位置を変更可能な構成であってもよい。
【００４４】
第１放熱部５１は、ネジ３９によって、基端側構造部３ａに結合されている。第２放熱部５２は、回路基板３２の実装面とは反対側の面に接する形状を有している。第２放熱部５２は、ネジ３９によって、先端側構造部３ｂに結合されている。
【００４５】
以上に述べた光源部３０は、基端側から先端側に向かって、第１放熱部５１、回路基板３２、第２放熱部５２の順で配設されており、これらがネジ５３によって結合されて構成されている。
【００４６】
以上に説明したように、本実施形態の内視鏡１は、照明光の光源であるＬＥＤ３１と、ＬＥＤが実装された回路基板３２と、ＬＥＤ３１が発する熱を放熱する金属製の第１放熱部５１及び第２放熱部５２を有してなる光源部３０を、操作部３内に具備している。第１放熱部５１及び第２放熱部５２は、回路基板３２に直接接しているため、ＬＥＤ３１が発する熱を効率良く放熱することができる。
【００４７】
また、本実施形態の光源部３０においては、第１放熱部５１及び第２放熱部５２は、回路基板３２を挟持した状態で結合されている。そして、光源部３０は、操作部３の先端側構造部３ｂ及び基端側構造部３ａを結合する支持部材として機能している。このように、第１放熱部５１及び第２放熱部５２によって、操作部３の支持部材を構成することにより、操作部３の内部空間において、第１放熱部５１及び第２放熱部５２の表面積をより大きくすることができる。また、第１放熱部５１及び第２放熱部５２によって操作部３の支持部材を構成することにより、ＬＥＤ３１が発する熱を、第１放熱部５１及び第２放熱部５２を介して先端側構造部３ｂ及び基端側構造部３ａに伝えることができる。
【００４８】
したがって、本実施形態の内視鏡１は、小型かつ少ない部品点数で、操作部３内に配設されたＬＥＤ３１が発する熱を効率良く放熱することができる。本実施形態によれば、例えば、操作部３の大きさを従来の内視鏡と同等とした場合には、ＬＥＤ３１が発する熱を従来よりも多く放熱することができるため、ＬＥＤ３１をより高出力なものとすることができる。また、本実施形態の、例えばＬＥＤ３１の出力を従来の内視鏡と同等とした場合には、ＬＥＤ３１が発する熱を放熱するための構成を小型かつ少ない部品点数とすることができるため、操作部３を小型かつ安価な構成とすることができる。
【００４９】
なお、例えば図７に示すように、本実施形態において、ＬＥＤ３１が実装された回路基板３２にグランド配線３３を接続すれば、ＬＥＤ３１が発する熱がグランド配線３３に伝わるため、ＬＥＤ３１が発する熱をより効率良く放熱することができる。
【００５０】
また、例えば図８に示すように、本実施形態において、信号ケーブル２０ｃを、第１放熱部５１及び第２放熱部５２に沿って配索すれば、ＬＥＤ３１から第１放熱部５１及び第２放熱部５２に伝わった熱は、さらに金属線を有する信号ケーブル２０ｃに伝わるため、ＬＥＤ３１が発する熱をより効率良く放熱することができる。
【００５１】
（第２の実施形態）
以下に、本発明の第２の実施形態を説明する。本実施形態は、上述した第１の実施形態に比して、第１放熱部５１及び第２放熱部５２の構成のみが異なる。したがって、以下では第１の実施形態との相違点のみを説明するものとし、第１の実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、その説明を適宜に省略するものとする。
【００５２】
本実施形態では、第１放熱部５１及び第２放熱部５２の少なくとも一方の、回路基板３２とは接触しない面上に、複数の溝が形成されている。本実施形態では一例として、図９に示すように、第１放熱部５１及び第２放熱部５２のそれぞれの外周部に、周方向に彫設された１つ又は複数の溝５１ｅ及び５２ｅが形成されている。
【００５３】
以上のような構成を有する本実施形態によれば、溝５１ｅ及び５２ｅを設けることによって、第１放熱部５１及び第２放熱部５２の表面積を第１の実施形態に比してより大きくすることができる。このため、本実施形態によれば、ＬＥＤ３１が発する熱をより効率良く放熱することができる。
【００５４】
（第３の実施形態）
以下に、本発明の第３の実施形態を説明する。本実施形態は、上述した第１の実施形態に比して、第１放熱部５１及び第２放熱部５２の構成のみが異なる。したがって、以下では第１の実施形態との相違点のみを説明するものとし、第１の実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、その説明を適宜に省略するものとする。
【００５５】
本実施形態では、第１放熱部５１及び第２放熱部５２の少なくとも一方に、基端側から先端側に延在する複数の溝が形成されている。本実施形態では一例として、図１０に示すように、第１放熱部５１及び第２放熱部５２のそれぞれに、基端側から先端側に延在する２つの溝５１ｄ及び５２ｄが形成されている。
【００５６】
溝５１ｄ及び５２ｄは、基端側から先端側に向かって連続するように設けられている。すなわち、光源部３０の全体を見た場合、溝５１ｄ及び５２ｄが連接してなる２本の溝が、基端側から先端側に延在するように設けられている。この、溝５１ｄ及び５２ｄが連接してなる２本の溝の内部には、アングルワイヤ１４が１本ずつ挿通されている。
【００５７】
以上のような構成を有する本実施形態によれば、溝５１ｄ及び５２ｄを設けることによって、第１放熱部５１及び第２放熱部５２の表面積を第１の実施形態に比してより大きくすることができる。このため、本実施形態によれば、ＬＥＤ３１が発する熱をより効率良く放熱することができる。
【００５８】
また、本実施形態では、溝５１ｄ及び５２ｄが連接してなる２本の溝の内部には、アングルワイヤ１４が１本ずつ挿通されていることから、牽引機構部によってアングルワイヤ１４の牽引弛緩操作をする場合に、アングルワイヤ１４同士が干渉することがない。このため、アングルワイヤ１４同士が干渉することによって生じる音の発生を防止することができる。その他の効果は、第１の実施形態と同様である。
【００５９】
なお、本実施形態では、第１放熱部５１及び第２放熱部５２の双方にアングルワイヤ１４を挿通する溝を設けているが、溝は、第１放熱部５１及び第２放熱部５２の一方に形成される形態であってもよい。このような形態であっても、上述した効果を得られることはいうまでもない。
【００６０】
また、溝５１ｄ及び５２ｄは、３本以上形成される形態であってもよく、またこの場合には、アングルワイヤ１４が挿通されない溝５１ｄ及び５２ｄ内に、光ファイバ束２２及び信号ケーブル２０ｃの少なくとも一方が挿通される形態であってもよい。さらに、金属線を有する信号ケーブル２０ｃを溝５１ｄ及び５２ｄ内に挿通すれば、信号ケーブル２０ｃを介して放熱することができる。
【００６１】
（第４の実施形態）
以下に、本発明の第４の実施形態を説明する。本実施形態は、上述した第１から第３の実施形態に比して、第２放熱部５２の構成のみが異なる。したがって、以下では第１の実施形態との相違点のみを説明するものとし、第１の実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、その説明を適宜に省略するものとする。
【００６２】
図１１に示すように、本実施形態では、コイルパイプ係止部８が操作部３に固定される部位である固定部７が、第２放熱部５２と一体に形成されている。このような本実施形態によれば、ＬＥＤ３１が発する熱を、固定部７及びコイルパイプ係止部８を介して、コイルパイプ１５の基端に伝えることができる。
【００６３】
コイルパイプ１５は、金属製であり、挿入部２内に挿通された細長の部材であるから、基端から先端に熱を伝えながら効率良く放熱することができる。すなわち、本実施形態によれば、ＬＥＤ３１が発する熱を放熱するための部材の表面積を第１の実施形態に比してより大きくすることができる。このため、本実施形態によれば、ＬＥＤ３１が発する熱をより効率良く放熱することができる。
【００６４】
なお、本実施形態の光源部３０は、第３の実施形態と同様に、第１放熱部５１及び第２放熱部５２の少なくとも一方に、基端側から先端側に延在する複数の溝が形成される形態であってもよい。この場合、第３の実施形態と同様の効果が得られる。
【００６５】
（第５の実施形態）
以下に、本発明の第５の実施形態を説明する。本実施形態は、上述した第４の実施形態に比して、第２放熱部５２の構成のみが異なる。したがって、以下では第４の実施形態との相違点のみを説明するものとし、第４の実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、その説明を適宜に省略するものとする。
【００６６】
図１２に示すように、本実施形態では、第２放熱部５２の先端側に、蛇管口金部６を固定するための蛇管口金固定部５２ａが一体に形成されている。このような本実施形態によれば、ＬＥＤ３１が発する熱を、蛇管口金部６を介して蛇管１３ａの基端に伝えることができる。
【００６７】
蛇管１３ａは、金属製であり、挿入部２内に挿通された表面積の大きい部材であるから、基端から先端に熱を伝えながら効率良く放熱することができる。すなわち、本実施形態によれば、ＬＥＤ３１が発する熱を放熱するための部材の表面積を第４の実施形態に比してより大きくすることができる。このため、本実施形態によれば、ＬＥＤ３１が発する熱をより効率良く放熱することができる。
【００６８】
なお、本実施形態の光源部３０は、第３の実施形態と同様に、第１放熱部５１及び第２放熱部５２の少なくとも一方に、基端側から先端側に延在する複数の溝が形成される形態であってもよい。この場合、第３の実施形態と同様の効果が得られる。
【００６９】
なお、本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う内視鏡もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
上述のように、本発明は、操作部内にＬＥＤを備える内視鏡に対して好適である。
【符号の説明】
【００７１】
１ 内視鏡、
２ 挿入部、
３ 操作部、
３ａ フレーム、
４ ケーブル、
５ アングル操作レバー、
６ 蛇管口金部、
７ 固定部、
８ コイルパイプ係止部、
１１ 先端部、
１１ｂ 貫通孔、
１２ 湾曲部、
１２ａ 湾曲駒、
１３ 可撓管部、
１３ａ 蛇管、
１４ アングル操作ワイヤ、
１５ コイルパイプ、
２０ 撮像部、
２０ａ 対物レンズ、
２０ｂ 撮像素子、
２０ｃ 信号ケーブル、
２１ 照明光出射部、
２２ 光ファイバ束、
２３ 口金、
３０ 光源部、
３１ ＬＥＤ、
３２ 回路基板、
３３ グランド配線、
３５ 電源ケーブル、
３６ 固定部材、
３９ ネジ、
４０ 保持部、
４１ 案内孔、
４５ 付勢部、
５１ 第１放熱部、
５１ａ 凹部、
５１ｂ ネジ孔、
５１ｃ 貫通孔、
５１ｄ 溝、
５１ｅ 溝、
５２ 第２放熱部、
５２ａ 蛇管口金固定部、
５２ｄ 溝、
５２ｅ 溝、
５３ ネジ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ及び光ファイバ束を用いた照明装置を備える内視鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体の体内や構造物の内部等の目視では観察が困難な箇所を観察するために、生体や構造物等の被検体の外部から内部に挿入可能な挿入部の先端部に、光学像を観察するための撮像装置を設けた内視鏡が、例えば医療分野や工業分野において利用されている。内視鏡の撮像部は、例えば対物レンズと、対物レンズの結像面に配設された一般にＣＣＤ（電荷結合素子）やＣＭＯＳ（相補型金属酸化膜半導体）センサ等と称される撮像素子を具備してなる。
【０００３】
また、一般に、内視鏡には、光学系観察部の視野を照明するための照明部が配設される。近年では、照明部の光源として、ＬＥＤが用いられることが増えている。ＬＥＤを光源とした照明部を有する内視鏡は、例えば、特開２００８−１１９９１号公報に開示されている。特開２００８−１１９９１号公報に開示されている内視鏡では、操作部に配設されたＬＥＤが発する光を、光ファイバ束によって、挿入部の先端部にまで導いている。
【０００４】
ＬＥＤは劣化の防止や発光効率の低下を防止するために、冷却されることが好ましい。このため、特開２００８−１１９９１号公報に開示されている内視鏡では、ＬＥＤを内部に収容する部材に流体を通す流路を設けることによって、流体によってＬＥＤが発する熱を放熱する構成を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１１９９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特開２００８−１１９９１号公報に開示されている内視鏡のように、ＬＥＤを内部に収容する部材を冷却する場合、ＬＥＤと部材との間に空隙が生じることによって、ＬＥＤから部材への熱の伝達量が低下してしまい、効率良く放熱できない場合がある。また、特開２００８−１１９９１号公報に開示されている技術では、ＬＥＤ周辺に流体を流すために管路等を配設しなければならず、構成が複雑なものとなってしまう。
【０００７】
本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであって、少ない部品構成でＬＥＤが発する熱を効率良く放熱することができる内視鏡を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の内視鏡は、挿入部、前記挿入部の基端側に接続された操作部、及び前記操作部内に配設されＬＥＤが実装された回路基板を具備し、前記ＬＥＤが発する光を光ファイバ束を用いて前記挿入部の先端部へ導光して照明光として用いる構成を有する内視鏡であって、前記回路基板の実装面上に接する第１放熱部と、前記回路基板の前記実装面とは反対側の面上に接する第２放熱部と、を具備し、前記第１放熱部及び前記第２放熱部は、前記回路基板を挟持した状態で結合されており、互いに結合された前記第１放熱部及び前記第２放熱部は、前記操作部の先端側構造部と、前記操作部の基端側構造部とを結合する支持部材となることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、少ない部品構成でＬＥＤが発する熱を効率良く放熱することができる内視鏡を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】内視鏡の構成を説明する図である。
【図２】内視鏡の挿入部の概略的な構成を説明する図である。
【図３】操作部の構成を説明する図である。
【図４】操作部の構成を説明する図である。
【図５】光源部の構成を説明する図である。
【図６】図５のVI−VI断面図である。
【図７】第１の実施形態の第１の変形例を説明する図である。
【図８】第１の実施形態の第２の変形例を説明する図である。
【図９】第２の実施形態の光源部の構成を説明する図である。
【図１０】第３の実施形態の光源部の構成を説明する図である。
【図１１】第４の実施形態の光源部の構成を説明する図である。
【図１２】第５の実施形態の光源部の構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の好ましい形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図においては、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各構成要素毎に縮尺を異ならせてあるものであり、本発明は、これらの図に記載された構成要素の数量、構成要素の形状、構成要素の大きさの比率、及び各構成要素の相対的な位置関係のみに限定されるものではない。
【００１２】
（第１の実施形態）
以下に、本発明の実施形態の一例を説明する。まず、本実施形態の内視鏡１の概略的な構成を説明する。内視鏡１は、被検体内に挿入される挿入部２、挿入部２の基端側に設けられた操作部３、及び操作部３から延出し内視鏡１を例えば表示装置等を備えた図示しない外部装置に接続するためのケーブル４を具備して主に構成されている。なお、内視鏡１の挿入部２が挿入される被検体は、機械や建造物等の構造物であってもよいし、人体等の生体であってもよい。
【００１３】
挿入部２は、先端に配設される先端部１１、先端部１１の基端側に配設される湾曲自在な湾曲部１２、及び湾曲部１２の基端側に配設され操作部３の先端側に接続される変形可能な可撓管部１３が連設されて構成されている。なお、内視鏡１は、挿入部２に変形可能な可撓管部１３を持たない、いわゆる硬性鏡と称される形態であってもよい。
【００１４】
詳しくは後述するが、先端部１１には、撮像部２０、及び照明光出射部２１（図１には不図示）が設けられている。また、操作部３には、湾曲部１２の湾曲を操作するためのアングル操作レバー５が設けられている。
【００１５】
ケーブル４は、図示しないが、外部装置に着脱可能に構成されたコネクタ部を有している。外部装置は、内視鏡１に電力を供給する電力供給部や、撮像部２０において撮像された画像を表示装置に表示可能なように処理する画像処理部等を具備している。なお、内視鏡１が電池を具備し、外部装置との通信を無線で行う構成を有する場合には、ケーブル４は不要である。
【００１６】
図２に示すように、挿入部２の先端部１１には、撮像部２０及び照明光出射部２１が配設されている。撮像部２０は、対物レンズ２０ａと、対物レンズ２０ａの結像面に配設された一般にＣＣＤ（電荷結合素子）やＣＭＯＳ（相補型金属酸化膜半導体）センサ等と称される形態を有する撮像素子２０ｂを具備して構成されている。
【００１７】
撮像部２０の基端側には、信号ケーブル２０ｃが接続されている。信号ケーブル２０ｃは、挿入部２、操作部３及びケーブル４内に挿通されている。ケーブル４が外部装置に接続されることによって、撮像部２０は信号ケーブル２０ｃを介して外部装置に電気的に接続される。本実施形態では一例として、撮像部２０は、挿入部２の長手方向に沿って先端方向を視野に収めるように、先端部１１の先端面に配設されている。
【００１８】
照明光出射部２１は、先端部１１の先端面に設けられた、ガラス等の透明な材料からなる板状又はレンズ状の部材である。照明光出射部２１の基端側には貫通孔１１ｂが設けられており、貫通孔１１ｂ内には、光ファイバ束２２の先端部が挿通されている。光ファイバ束２２は、挿入部２内に挿通されており、光ファイバ束２２の基端部は、後述する操作部３に配設されている。
【００１９】
光ファイバ束２２の先端から出射された光は、照明光出射部２１を透過して、先端部１１の先端方向に出射される。詳しくは後述するが、照明光出射部２１及び光ファイバ束２２は、照明部を構成する部材である。照明部は、撮像部２０の視野を照明する照明光を出射するための構成である。
【００２０】
次に、挿入部２の湾曲部１２及び湾曲部１２を湾曲させるための構成について説明する。なお、本実施形態の湾曲部１２及び湾曲部１２を湾曲させるための構成は、周知の内視鏡と同様であるため、以下ではその概略を説明するのみとし、詳細な説明は省略するものとする。
【００２１】
湾曲部１２は、複数の湾曲駒１２ａが、挿入部２の長手方向（挿入方向）に沿って連結されて構成されている。複数の湾曲駒１２ａは、隣接する湾曲駒１２ａ同士が、挿入部２の中心軸に略直交する軸周りに回動自在に連結されている。本実施形態では一例として、隣接する湾曲駒１２ａ同士が相対的に回動する軸が全て略平行であり、湾曲部１２は、図２中の矢印Ａで示すように、２方向に湾曲変形可能である。なお、一般に知られているように、湾曲部１２は、４方向に湾曲可能なものであってもよい。
【００２２】
湾曲部１２の基端側に設けられた可撓管部１３は、帯状の金属製薄板を螺旋状に巻回してなる螺旋管を、金属製の網管によって被覆した、蛇管１３ａを具備して構成されている。蛇管１３ａは、湾曲部１２の基端側と、操作部３に設けられた金属製の蛇管口金部６とを接続している。なお、図示しないが、湾曲部１２及び可撓管部１３の周囲は、柔軟な樹脂によって被覆されている。
【００２３】
湾曲部１２及び可撓管部１３内には、湾曲方向に応じて複数の湾曲操作ワイヤ１４が挿通されている。本実施形態では、湾曲部１２の湾曲方向が２方向であるため、２本の湾曲操作ワイヤ１４が、湾曲部１２及び可撓管部１３内に挿通されている。
【００２４】
湾曲操作ワイヤ１４の先端は、先端部１１の基端部に固定されており、湾曲操作ワイヤ１４の基端は、操作部３内に設けられた牽引機構部に接続されている。本実施形態における牽引機構部は、使用者が入力する外力により湾曲操作ワイヤ１４を牽引し、湾曲部１２を湾曲操作する構成を有している。このように使用者が入力する外力により湾曲部１２の湾曲操作を行う方式は、一般に手動湾曲方式と称される。
【００２５】
なお、牽引機構部は、使用者が入力する外力により湾曲操作ワイヤを牽引する構成に限られるものではなく、例えば電動モータ等のアクチュエータが発生する力により湾曲操作ワイヤを牽引する構成であってもよい。電動モータが発生する動力により湾曲部１２の湾曲操作を行う方式は、一般に電動湾曲方式と称される。
【００２６】
本実施形態では、牽引機構部は、使用者の手指によって回動されるアングル操作レバー５の回動量に応じて、２本の湾曲操作ワイヤ１４を牽引するように構成されている。牽引機構部は、アングル操作レバー５が所定の第１の方向に回動された場合には、２本の湾曲操作ワイヤ１４の一方を牽引し、他方を弛緩する。また、牽引機構部は、アングル操作レバー５が第１の方向とは反対である第２の方向に回動された場合には、２本の湾曲操作ワイヤ１４の他方を牽引し、一方を弛緩する。このような、湾曲操作ワイヤ１４の牽引弛緩に伴い、湾曲部１２は、湾曲方向に湾曲変形する。
【００２７】
また、湾曲操作ワイヤ１４は、可撓管部１３の内部において、金属製のコイルパイプ１５内に挿通されている。コイルパイプ１５は、曲げ方向の外力に対しては柔軟に変形するが、軸方向の圧縮力に対しては所定の剛性を有し、軸方向の圧縮に抗するように構成されている。
【００２８】
コイルパイプ１５の先端は、可撓管部１３の先端部に固定されている。また、コイルパイプ１５の基端は、操作部３に固定されている。具体的に本実施形態では、操作部３にコイルパイプ１５の基端が接続されるコイルパイプ係止部８が設けられている。コイルパイプ係止部８は、操作部３の支持部材に設けられた固定部７に固定されている。
【００２９】
上述したように、コイルパイプ１５は、軸方向の圧縮力に抗するように構成さてれていることから、可撓管部１３に軸方向の圧縮力が加えられた場合に、可撓管部１３は、可撓管部１３の先端部と、コイルパイプ係止部８との間の距離の変化を抑制する。すなわち、コイルパイプ１５は、湾曲操作ワイヤ１４に牽引力がかけられた場合における、可撓管部１３の変形を防止する効果を有している。
【００３０】
次に、操作部３の構成について説明する。図３及び図４は、操作部３の外装部材を取り外した状態を示している。操作部３は、操作部３の先端側（挿入部２側）を構成する先端側構造部３ｂと、操作部３の基端側を構成する基端側構造部３ａと、先端側構造部３ｂ及び基端側構造部３ａの間に配設された光源部３０と、を具備して構成されている。
【００３１】
先端側構造部３ｂは、挿入部２の基端側に接続される部位である。先端側構造部３ｂは、蛇管１３ａが固定される蛇管口金部６、及びコイルパイプ係止部８が固定される固定部７を有して構成されている。また、基端側構造部３ａは、アングル操作レバー５、及び牽引機構部を有して構成されている。
【００３２】
光源部３０は、詳しくは後述するが、図４に示すように、光源であるＬＥＤ３１を有し、ＬＥＤ３１から出射された光を光ファイバ束２２の基端面に入射させる構成を有している。すなわち、光源部３０のＬＥＤ３１が出射された光は、光ファイバ束２２によって挿入部２の先端部１１へ導かれ、照明光出射部２１から照明光として出射される。
【００３３】
本実施形態では、光源部３０は、先端側構造部３ｂ及び基端側構造部３ａを結合し、先端側構造部３ｂ及び基端側構造部３ａを固定する支持部材として配設されている。光源部３０と、先端側構造部３ｂ及び基端側構造部３ａとを結合する構成は特に限定されるものではないが、本実施形態では、ネジ３９によって、光源部３０と、先端側構造部３ｂ及び基端側構造部３ａとが結合されている。
【００３４】
以下に、光源部３０の構成の詳細を説明する。図５及び図６に示すように、光源部３０は、回路基板３２に実装されたＬＥＤ３１と、ＬＥＤ３１に対して光ファイバ束２２の基端部を位置決めして保持する保持部４０と、ＬＥＤ３１が発する熱を放熱するための第１放熱部５１及び第２放熱部５２を具備して構成されている。光ファイバ束２２の基端部には、光ファイバ束２２の側面を覆う円筒形状の口金２３が配設されている。口金２３は、保持部４０に設けられた案内孔４１内に挿入された状態で、固定部材３６により案内孔４１内に固定される。
【００３５】
ＬＥＤ３１は、本実施形態では、いわゆる表面実装型のものである。ＬＥＤ３１は、回路基板３２の実装面上に実装されている。ＬＥＤ３１は、回路基板３２の実装面上に実装された状態において、実装面と対向する面とは反対側の面である上面に発光部であるＬＥＤ素子を備え、上方に向けて光を出射する、いわゆる上面発光型である。なお、回路基板３２の形態は特に限定されるものではないが、本実施形態では一例として、回路基板３２は、セラミック製の平板状の基板に導体からなる回路パターンが形成された形態を有している。
【００３６】
なお、図示しないが、回路基板３２には、ＬＥＤ３１に電力を供給するための電力ケーブルが接続されている。なお、図面上において、ＬＥＤ３１は、透明なシリコン等からなる集光レンズを有しているが、ＬＥＤ３１は、集光レンズを持たない形態であってもよい。
【００３７】
保持部４０は、光ファイバ束２２の基端部をＬＥＤ３１に対して所定の位置に位置決めした状態において、ネジである付勢部４５によって回路基板３２の実装面上に押さえつけられることによって、回路基板３２に対して固定されている。付勢部４５は、後述する第１放熱部５１に設けられたネジ孔５１ｂに螺合している。保持部４０は、ＬＥＤ３１の実装位置に応じて、ＬＥＤ３１が出射する光がより多く光ファイバ束２２に入射するように位置を調整された後に、回路基板３２に対して固定される。なお、保持部４０は、接着剤によって回路基板３２の実装面上に固定される構成であってもよい。
【００３８】
回路基板３２は、実装面に接する第１放熱部５１、及び実装面とは反対側の面に接する第２放熱部５２によって挟持されている。第１放熱部５１及び第２放熱部５２は、回路基板３２を間に挟持した状態で、ネジ５３によって結合されている。第１放熱部５１及び第２放熱部５２は、例えばアルミニウム合金等の金属からなり、回路基板３２に実装されたＬＥＤ３１が発する熱を放熱する効果を有する。
【００３９】
第１放熱部５１は、保持部４０及び保持部４０に固定された光ファイバ束２２の基端部との干渉を避けて、回路基板３２の実装面に接する形状を有している。第１放熱部５１は、保持部４０の回路基板３２上における位置の変化、及び保持部４０の位置の変化に応じた光ファイバ束２２の基端部の位置の変化を妨げないように、回路基板３２の実装面に接する形状を有している。
【００４０】
具体的には、第１放熱部５１は、回路基板３２の実装面に接する底面に、保持部４０との干渉を避けるための凹部５１ａを有している。凹部５１ａは、回路基板３２の実装面上における保持部４０の位置の変化量の最大値を考慮して、保持部４０の外形よりも所定の値だけ大きく形成されている。また、第１放熱部５１は、保持部４０に固定された光ファイバ束２２を挿通させるための貫通孔５１ｃを有している。貫通孔５１ｃは、保持部４０の位置の変化に応じて移動する光ファイバ束２２に干渉しない内径を有している。
【００４１】
また、第１放熱部５１には、保持部４０の上面に覆い被さる部分に、回路基板３２の実装面に直交する軸に沿って穿設されたネジ孔５１ｂが設けられている。ネジ孔５１ｂには、上方から下方に向かって、ネジである付勢部４５が螺合している。付勢部４５は、保持部４０の上面に接する長さを有している。
【００４２】
本実施形態では、保持部４０は、回路基板３２の実装面と、付勢部４５との間に挟持され固定される。すなわち本実施形態では、接着剤を用いることなく、保持部４０を、回路基板３２の実装面上に固定することができる。したがって、本実施形態によれば、接着剤から発生するガスによって生じ得るＬＥＤ３１の劣化を防止することができる。
【００４３】
なお、本実施形態では、保持部４０と第１放熱部５１を別の部材として設けているが、これらは一体に構成される形態であってもよい。すなわち、第１放熱部５１に光ファイバ束２２の基端部が挿通される案内孔４１が設けられ、第１放熱部５１がＬＥＤ３１の実装位置に応じて回路基板３２に対する固定位置を変更可能な構成であってもよい。
【００４４】
第１放熱部５１は、ネジ３９によって、基端側構造部３ａに結合されている。第２放熱部５２は、回路基板３２の実装面とは反対側の面に接する形状を有している。第２放熱部５２は、ネジ３９によって、先端側構造部３ｂに結合されている。
【００４５】
以上に述べた光源部３０は、基端側から先端側に向かって、第１放熱部５１、回路基板３２、第２放熱部５２の順で配設されており、これらがネジ５３によって結合されて構成されている。
【００４６】
以上に説明したように、本実施形態の内視鏡１は、照明光の光源であるＬＥＤ３１と、ＬＥＤが実装された回路基板３２と、ＬＥＤ３１が発する熱を放熱する金属製の第１放熱部５１及び第２放熱部５２を有してなる光源部３０を、操作部３内に具備している。第１放熱部５１及び第２放熱部５２は、回路基板３２に直接接しているため、ＬＥＤ３１が発する熱を効率良く放熱することができる。
【００４７】
また、本実施形態の光源部３０においては、第１放熱部５１及び第２放熱部５２は、回路基板３２を挟持した状態で結合されている。そして、光源部３０は、操作部３の先端側構造部３ｂ及び基端側構造部３ａを結合する支持部材として機能している。このように、第１放熱部５１及び第２放熱部５２によって、操作部３の支持部材を構成することにより、操作部３の内部空間において、第１放熱部５１及び第２放熱部５２の表面積をより大きくすることができる。また、第１放熱部５１及び第２放熱部５２によって操作部３の支持部材を構成することにより、ＬＥＤ３１が発する熱を、第１放熱部５１及び第２放熱部５２を介して先端側構造部３ｂ及び基端側構造部３ａに伝えることができる。
【００４８】
したがって、本実施形態の内視鏡１は、小型かつ少ない部品点数で、操作部３内に配設されたＬＥＤ３１が発する熱を効率良く放熱することができる。本実施形態によれば、例えば、操作部３の大きさを従来の内視鏡と同等とした場合には、ＬＥＤ３１が発する熱を従来よりも多く放熱することができるため、ＬＥＤ３１をより高出力なものとすることができる。また、本実施形態の、例えばＬＥＤ３１の出力を従来の内視鏡と同等とした場合には、ＬＥＤ３１が発する熱を放熱するための構成を小型かつ少ない部品点数とすることができるため、操作部３を小型かつ安価な構成とすることができる。
【００４９】
なお、例えば図７に示すように、本実施形態において、ＬＥＤ３１が実装された回路基板３２にグランド配線３３を接続すれば、ＬＥＤ３１が発する熱がグランド配線３３に伝わるため、ＬＥＤ３１が発する熱をより効率良く放熱することができる。
【００５０】
また、例えば図８に示すように、本実施形態において、信号ケーブル２０ｃを、第１放熱部５１及び第２放熱部５２に沿って配索すれば、ＬＥＤ３１から第１放熱部５１及び第２放熱部５２に伝わった熱は、さらに金属線を有する信号ケーブル２０ｃに伝わるため、ＬＥＤ３１が発する熱をより効率良く放熱することができる。
【００５１】
（第２の実施形態）
以下に、本発明の第２の実施形態を説明する。本実施形態は、上述した第１の実施形態に比して、第１放熱部５１及び第２放熱部５２の構成のみが異なる。したがって、以下では第１の実施形態との相違点のみを説明するものとし、第１の実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、その説明を適宜に省略するものとする。
【００５２】
本実施形態では、第１放熱部５１及び第２放熱部５２の少なくとも一方の、回路基板３２とは接触しない面上に、複数の溝が形成されている。本実施形態では一例として、図９に示すように、第１放熱部５１及び第２放熱部５２のそれぞれの外周部に、周方向に彫設された１つ又は複数の溝５１ｅ及び５２ｅが形成されている。
【００５３】
以上のような構成を有する本実施形態によれば、溝５１ｅ及び５２ｅを設けることによって、第１放熱部５１及び第２放熱部５２の表面積を第１の実施形態に比してより大きくすることができる。このため、本実施形態によれば、ＬＥＤ３１が発する熱をより効率良く放熱することができる。
【００５４】
（第３の実施形態）
以下に、本発明の第３の実施形態を説明する。本実施形態は、上述した第１の実施形態に比して、第１放熱部５１及び第２放熱部５２の構成のみが異なる。したがって、以下では第１の実施形態との相違点のみを説明するものとし、第１の実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、その説明を適宜に省略するものとする。
【００５５】
本実施形態では、第１放熱部５１及び第２放熱部５２の少なくとも一方に、基端側から先端側に延在する複数の溝が形成されている。本実施形態では一例として、図１０に示すように、第１放熱部５１及び第２放熱部５２のそれぞれに、基端側から先端側に延在する２つの溝５１ｄ及び５２ｄが形成されている。
【００５６】
溝５１ｄ及び５２ｄは、基端側から先端側に向かって連続するように設けられている。すなわち、光源部３０の全体を見た場合、溝５１ｄ及び５２ｄが連接してなる２本の溝が、基端側から先端側に延在するように設けられている。この、溝５１ｄ及び５２ｄが連接してなる２本の溝の内部には、アングルワイヤ１４が１本ずつ挿通されている。
【００５７】
以上のような構成を有する本実施形態によれば、溝５１ｄ及び５２ｄを設けることによって、第１放熱部５１及び第２放熱部５２の表面積を第１の実施形態に比してより大きくすることができる。このため、本実施形態によれば、ＬＥＤ３１が発する熱をより効率良く放熱することができる。
【００５８】
また、本実施形態では、溝５１ｄ及び５２ｄが連接してなる２本の溝の内部には、アングルワイヤ１４が１本ずつ挿通されていることから、牽引機構部によってアングルワイヤ１４の牽引弛緩操作をする場合に、アングルワイヤ１４同士が干渉することがない。このため、アングルワイヤ１４同士が干渉することによって生じる音の発生を防止することができる。その他の効果は、第１の実施形態と同様である。
【００５９】
なお、本実施形態では、第１放熱部５１及び第２放熱部５２の双方にアングルワイヤ１４を挿通する溝を設けているが、溝は、第１放熱部５１及び第２放熱部５２の一方に形成される形態であってもよい。このような形態であっても、上述した効果を得られることはいうまでもない。
【００６０】
また、溝５１ｄ及び５２ｄは、３本以上形成される形態であってもよく、またこの場合には、アングルワイヤ１４が挿通されない溝５１ｄ及び５２ｄ内に、光ファイバ束２２及び信号ケーブル２０ｃの少なくとも一方が挿通される形態であってもよい。さらに、金属線を有する信号ケーブル２０ｃを溝５１ｄ及び５２ｄ内に挿通すれば、信号ケーブル２０ｃを介して放熱することができる。
【００６１】
（第４の実施形態）
以下に、本発明の第４の実施形態を説明する。本実施形態は、上述した第１から第３の実施形態に比して、第２放熱部５２の構成のみが異なる。したがって、以下では第１の実施形態との相違点のみを説明するものとし、第１の実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、その説明を適宜に省略するものとする。
【００６２】
図１１に示すように、本実施形態では、コイルパイプ係止部８が操作部３に固定される部位である固定部７が、第２放熱部５２と一体に形成されている。このような本実施形態によれば、ＬＥＤ３１が発する熱を、固定部７及びコイルパイプ係止部８を介して、コイルパイプ１５の基端に伝えることができる。
【００６３】
コイルパイプ１５は、金属製であり、挿入部２内に挿通された細長の部材であるから、基端から先端に熱を伝えながら効率良く放熱することができる。すなわち、本実施形態によれば、ＬＥＤ３１が発する熱を放熱するための部材の表面積を第１の実施形態に比してより大きくすることができる。このため、本実施形態によれば、ＬＥＤ３１が発する熱をより効率良く放熱することができる。
【００６４】
なお、本実施形態の光源部３０は、第３の実施形態と同様に、第１放熱部５１及び第２放熱部５２の少なくとも一方に、基端側から先端側に延在する複数の溝が形成される形態であってもよい。この場合、第３の実施形態と同様の効果が得られる。
【００６５】
（第５の実施形態）
以下に、本発明の第５の実施形態を説明する。本実施形態は、上述した第４の実施形態に比して、第２放熱部５２の構成のみが異なる。したがって、以下では第４の実施形態との相違点のみを説明するものとし、第４の実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、その説明を適宜に省略するものとする。
【００６６】
図１２に示すように、本実施形態では、第２放熱部５２の先端側に、蛇管口金部６を固定するための蛇管口金固定部５２ａが一体に形成されている。このような本実施形態によれば、ＬＥＤ３１が発する熱を、蛇管口金部６を介して蛇管１３ａの基端に伝えることができる。
【００６７】
蛇管１３ａは、金属製であり、挿入部２内に挿通された表面積の大きい部材であるから、基端から先端に熱を伝えながら効率良く放熱することができる。すなわち、本実施形態によれば、ＬＥＤ３１が発する熱を放熱するための部材の表面積を第４の実施形態に比してより大きくすることができる。このため、本実施形態によれば、ＬＥＤ３１が発する熱をより効率良く放熱することができる。
【００６８】
なお、本実施形態の光源部３０は、第３の実施形態と同様に、第１放熱部５１及び第２放熱部５２の少なくとも一方に、基端側から先端側に延在する複数の溝が形成される形態であってもよい。この場合、第３の実施形態と同様の効果が得られる。
【００６９】
なお、本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う内視鏡もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
上述のように、本発明は、操作部内にＬＥＤを備える内視鏡に対して好適である。
【符号の説明】
【００７１】
１ 内視鏡、
２ 挿入部、
３ 操作部、
３ａ フレーム、
４ ケーブル、
５ アングル操作レバー、
６ 蛇管口金部、
７ 固定部、
８ コイルパイプ係止部、
１１ 先端部、
１１ｂ 貫通孔、
１２ 湾曲部、
１２ａ 湾曲駒、
１３ 可撓管部、
１３ａ 蛇管、
１４ アングル操作ワイヤ、
１５ コイルパイプ、
２０ 撮像部、
２０ａ 対物レンズ、
２０ｂ 撮像素子、
２０ｃ 信号ケーブル、
２１ 照明光出射部、
２２ 光ファイバ束、
２３ 口金、
３０ 光源部、
３１ ＬＥＤ、
３２ 回路基板、
３３ グランド配線、
３５ 電源ケーブル、
３６ 固定部材、
３９ ネジ、
４０ 保持部、
４１ 案内孔、
４５ 付勢部、
５１ 第１放熱部、
５１ａ 凹部、
５１ｂ ネジ孔、
５１ｃ 貫通孔、
５１ｄ 溝、
５１ｅ 溝、
５２ 第２放熱部、
５２ａ 蛇管口金固定部、
５２ｄ 溝、
５２ｅ 溝、
５３ ネジ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
挿入部、前記挿入部の基端側に接続された操作部、及び前記操作部内に配設されＬＥＤが実装された回路基板を具備し、前記ＬＥＤが発する光を光ファイバ束を用いて前記挿入部の先端部へ導光して照明光として用いる構成を有する内視鏡であって、
前記回路基板の実装面上に接する第１放熱部と、
前記回路基板の前記実装面とは反対側の面上に接する第２放熱部と、
を具備し、
前記第１放熱部及び前記第２放熱部は、前記回路基板を挟持した状態で結合されており、
互いに結合された前記第１放熱部及び前記第２放熱部は、前記操作部の先端側構造部と、前記操作部の基端側構造部とを結合する支持部材となる
ことを特徴とする内視鏡。
【請求項２】
前記第１放熱部及び前記第２放熱部の少なくとも一方の、前記回路基板とは接しない面に溝が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
【請求項３】
前記挿入部に設けられた湾曲部と、
前記操作部から前記湾曲部にかけて挿通され、前記湾曲部を牽引弛緩することによって前記湾曲部を湾曲変形させるための複数の湾曲操作ワイヤと、
を具備し、
前記溝は、基端側から先端側に延在するように複数設けられ、
前記複数の溝内には、前記複数の湾曲操作ワイヤが１本ずつ挿通されることを特徴とする請求項２に記載の内視鏡。
【請求項４】
前記挿入部内に配設され、前記湾曲操作ワイヤが挿通されるコイルパイプを具備し、
前記第２放熱部は、コイルパイプの基端が固定される固定部と一体に形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の内視鏡。
【請求項５】
前記挿入部の外周部に配設される金属製の蛇管を具備し、
前記第２放熱部は、前記蛇管の基端が固定される固定部と一体に形成されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の内視鏡。
【請求項６】
前記第１放熱部は、前記光ファイバ束の基端部を、前記ＬＥＤに対して位置決めして保持することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の内視鏡。
【請求項１】
挿入部、前記挿入部の基端側に接続された操作部、及び前記操作部内に配設されＬＥＤが実装された回路基板を具備し、前記ＬＥＤが発する光を光ファイバ束を用いて前記挿入部の先端部へ導光して照明光として用いる構成を有する内視鏡であって、
前記回路基板の実装面上に接する第１放熱部と、
前記回路基板の前記実装面とは反対側の面上に接する第２放熱部と、
を具備し、
前記第１放熱部及び前記第２放熱部は、前記回路基板を挟持した状態で結合されており、
互いに結合された前記第１放熱部及び前記第２放熱部は、前記操作部の先端側構造部と、前記操作部の基端側構造部とを結合する支持部材となる
ことを特徴とする内視鏡。
【請求項２】
前記第１放熱部及び前記第２放熱部の少なくとも一方の、前記回路基板とは接しない面に溝が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
【請求項３】
前記挿入部に設けられた湾曲部と、
前記操作部から前記湾曲部にかけて挿通され、前記湾曲部を牽引弛緩することによって前記湾曲部を湾曲変形させるための複数の湾曲操作ワイヤと、
を具備し、
前記溝は、基端側から先端側に延在するように複数設けられ、
前記複数の溝内には、前記複数の湾曲操作ワイヤが１本ずつ挿通されることを特徴とする請求項２に記載の内視鏡。
【請求項４】
前記挿入部内に配設され、前記湾曲操作ワイヤが挿通されるコイルパイプを具備し、
前記第２放熱部は、コイルパイプの基端が固定される固定部と一体に形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の内視鏡。
【請求項５】
前記挿入部の外周部に配設される金属製の蛇管を具備し、
前記第２放熱部は、前記蛇管の基端が固定される固定部と一体に形成されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の内視鏡。
【請求項６】
前記第１放熱部は、前記光ファイバ束の基端部を、前記ＬＥＤに対して位置決めして保持することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の内視鏡。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−２００４４１（Ｐ２０１２−２００４４１Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６８４３８（Ｐ２０１１−６８４３８）
【出願日】平成２３年３月２５日（２０１１．３．２５）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２５日（２０１１．３．２５）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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