JP2002051971A - 内視鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スコープ先端に照明手段を備える内視鏡にお
いて、照明光の光量を増加させる。 【解決手段】 スコープ１０の先端部本体１１は放熱性
を有するセラミックから成り、略円筒形に成型する。先
端部本体１１の端面１１Ａにおける貫通孔１２の開口部
に観察窓１３を配設する。対物光学系２０を貫通孔１２
内で支持し、対物光学系２０を挟んで観察窓１３の反対
側に、対物光学系２０の光軸上にＣＣＤイメージセンサ
３０を配設する。先端部本体１１の端面１１Ａに、所定
の導体パターンが形成された導体層４０を積層する。導
体層４０において、端面１１Ａに相当する領域の、観察
窓１３、送気ノズル、送水ノズル等が配設される部分を
除く略全域に、複数のＬＥＤ５０を配設する。複数のＬ
ＥＤ５０が封止されるよう、先端部本体１１の端面１１
Ａを透明なモールド部材６０で被覆する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スコープの先端に
照明手段を備える内視鏡に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、内視鏡は良好な観察像を得るた
め、被観察体に照明光を照射する照明手段を有する。こ
のような照明手段の光源として、例えばハロゲンランプ
やキセノンランプが用いられる。これらのランプはスコ
ープが接続される光源装置や画像処理プロセッサ内に設
けられる。ランプから出射される光束はスコープの先端
部まで延びるライトガイドにより導かれ、所定の光学系
を介して被観察体に照射される。

【０００３】一方、上述の照明手段がスコープの先端部
に設けられた内視鏡も知られている。このタイプの内視
鏡においては、光源としてＬＥＤ（Light Emitting Dio
de）が用いられる。スコープには、鉗子チャンネルや観
察用の貫通孔に加え、ＬＥＤ用の貫通孔が設けられる。
ＬＥＤ用の貫通孔において、スコープ先端部の端面にお
ける開口部近傍にＬＥＤが配設され、そのＬＥＤに駆動
電流を流すための信号線が貫通孔内に配設される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ＬＥＤ単体の光量は上
述のハロゲンランプ等に比べると低い。従って、照明光
の光量を確保するため、複数のＬＥＤを設けることが考
えられる。しかしながら、スコープ先端にＬＥＤを配設
するためには上述の様に貫通孔を設けなければならな
い。即ち、複数のＬＥＤのそれぞれに貫通穴をスコープ
内に形成しなければならず、スコープ先端部の構造が複
雑化し、製造が困難になるという問題がある。また、複
数の貫通穴のそれぞれにＬＥＤを配設し、さらにＬＥＤ
に駆動電流を供給する配線を接続しなければならないた
め、照明手段の組立に労力と時間を要するという問題が
ある。

【０００５】本発明は、以上の問題を解決するものであ
り、スコープの先端部に照明手段を備える内視鏡におい
て、簡易な構成で十分な照明光量が得られる内視鏡を提
供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる内視鏡
は、所定の導体パターンが形成され、スコープの先端部
本体に設けられる導体層と、導体層上に配設される照明
手段とを備え、照明手段は、導体パターンに電気的に接
続される複数の半導体発光素子であることを特徴とす
る。

【０００７】好ましくは、複数の半導体発光素子は、導
体層において、スコープの先端部本体の端面に相当する
領域に配設される。

【０００８】より好ましくは、複数の半導体発光素子
は、スコープの先端部本体の端面に相当する領域におい
て、端面に形成される開口部を除く略全域にわたって配
設される。

【０００９】好ましくは、さらに、導体層において、ス
コープの先端部本体の外周面に相当する領域に、導体パ
ターンが形成され、複数の半導体発光素子が配設され
る。

【００１０】好ましくは、複数の半導体発光素子の出射
光のそれぞれの光路上に、平行光を拡散させる発散光学
系が設けられる。

【００１１】好ましくは、複数の半導体発光素子、及び
導体層において複数の半導体発光素子が配設される領域
が、透明の封止部材により封止される。

【００１２】以上のように、本発明によれば、スコープ
の先端部本体に導体パターンが形成された導体層を積層
し、その導体層上に複数の半導体発光素子を配設してい
る。即ち、先端部本体において、複数の半導体発光素子
毎に駆動電流を供給するための貫通孔を形成する必要が
ない。従って、スコープの先端部に照明手段を備える内
視鏡において、先端部本体の構成を複雑化することなく
十分な光量を有する照明光を照射することができる。

【００１３】導体層において、スコープの先端部本体の
外周面に相当する領域に半導体発光素子を配設すること
により、観察部位の周辺光量を増加させることができ
る。

【００１４】各半導体発光素子の出射光の光路上に、平
行光を拡散させる発散光学系を配設することにより、照
明手段の配光範囲を広範囲に確保することができる。

【００１５】半導体発光素子、及び導体層において半導
体発光素子が配設される領域を透明な封止部材で封止す
ることにより電気的に絶縁され、スコープを体腔内に挿
入する際の安全性が確保される。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は、本発明に係る第１実施形
態が適用される内視鏡のスコープ先端部分を示す一部断
面図である。スコープ１０は可撓性導管（可撓管）を有
し、その先端には放熱性を有するセラミックを略円筒形
に成型した先端部本体１１が配設される。先端部本体１
１には貫通孔１２が穿設される。先端部本体１１の端面
１１Ａにおける貫通孔１２の開口部には、透明部材から
成る観察窓１３が配設されており、スコープ１０の内部
への異物の混入が防止される。

【００１７】貫通孔１２内に円筒状の絶縁部材１４が配
設され、絶縁部材１４内に対物光学系２０が支持され
る。貫通孔１２の内部において対物光学系２０を挟んで
観察窓１３の反対側には、対物光学系２０の光軸上に固
体撮像素子であるＣＣＤ（Charge Coupled Device）イ
メージセンサ３０が配設される。観察窓１３及び対物光
学系２０を介して被観察体の像がＣＣＤイメージセンサ
３０に結像される。ＣＣＤイメージセンサ３０は、スコ
ープ１０が接続される内視鏡プロセッサ内に具備される
ＣＣＤ駆動回路（図示せず）に信号線３１を介して接続
される。

【００１８】先端部本体１１の端面１１Ａには、銅箔か
ら成り、所定の導体パターンが形成された導体層４０が
積層される。導体層４０にはＬＥＤ５０が複数、配設さ
れる。ＬＥＤ５０には、赤色光（Ｒ）を発光するダイオ
ード、緑色光（Ｇ）を発光するダイオード、青色光
（Ｂ）を発光するダイオードの３種類のＬＥＤが用いら
れる。これら複数のＬＥＤ５０が封止されるよう、端面
１１Ａはガラスや合成樹脂等の透明なモールド部材６０
により被覆される。

【００１９】各ＬＥＤ５０のアノード及びカソードのリ
ード線（図示せず）は、それぞれ（アノード及びカソー
ド）に対応した信号経路となる導体層４０の導体パター
ンに電気的に接続される。導体層４０の一部は、貫通孔
１２の開口部から貫通孔１２の内壁面の一部と絶縁部材
１４との間隙を一体的に延びており、貫通孔１２の内部
において前述のアノード及びカソードに対応した信号線
７０に接続されている。信号線７０は、スコープ１０が
接続される内視鏡プロセッサ内に具備されるＬＥＤ駆動
回路（図示せず）に接続される。導体層４０に形成され
る導体パターンはＲＧＢ毎に独立してまとめられてい
る。即ち、複数のＬＥＤ５０は、それぞれＲＧＢ毎に発
光可能である。複数のＬＥＤ５０のＲＧＢ毎の発光は、
内視鏡プロセッサ内に具備されるシステムコントロール
（図示せず）から出力される制御信号に基づいて、上述
のＬＥＤ駆動回路を介して制御される。

【００２０】図２は、先端部本体１１の端面１１Ａを示
す正面図である。尚、図２においてモールド部材６０は
省略されている。スコープ１０の操作部（図示せず）の
送気ボタン・送水ボタンを操作することにより、送気ノ
ズル８０及び送水ノズル９０から圧縮空気、洗浄水がそ
れぞれ噴出され、観察窓１３の曇りの除去や、観察窓１
３の洗浄が行なわれる。吸引・鉗子チャンネル１００か
らは生検鉗子のカップ部が露出し、患部の組織片の切り
取り等が行なわれる。また、操作部の吸引ボタンを操作
することにより吸引・鉗子チャンネル１００を介して観
察窓１３に付着した水滴や汚物の吸引等が行なわれる。

【００２１】導体層４０には、観察窓１３が配設される
貫通孔１２、送気ノズル８０、送水ノズル９０、吸引・
鉗子チャンネル１００のそれぞれに対応した開口部が形
成される。ＬＥＤ５０は、導体層４０において端面１１
Ａに相当する領域の、これらの開口部を除く略全域にわ
たって配設される。上述のように、複数のＬＥＤ５０に
はＲＧＢの各色を発光する３種類のダイオードが用いら
れ、ＲＧＢ毎に所定の周期で順次発光するよう制御され
る。従って、ＲＧＢ各色の照射光が被観察体に照射され
る範囲に偏りが生じないよう、各ＬＥＤ５０は上述の領
域において適宜配設される。尚、図１には図２の線Ｉ−
Ｉ’矢視断面図が示されている。

【００２２】図１に示すＣＣＤイメージセンサ３０が接
続されるＣＣＤ駆動回路は上述のシステムコントローラ
により制御される。ＣＣＤイメージセンサ３０は、シス
テムコントローラの制御に基づくＣＣＤ駆動回路からの
駆動信号により、複数のＬＥＤ５０のＲＧＢの各色の発
光のタイミングと同期をとって駆動される。即ち、第１
実施形態が適用される内視鏡においては、システムコン
トローラの制御のもと、面順次方式により１フレーム毎
の画像処理が行なわれる。尚、面順次方式の画像処理は
公知であるので説明は省略する。

【００２３】図３は、本発明に係る第２実施形態が適用
される内視鏡のスコープの先端部を拡大して示す一部断
面図であり、第１実施形態と同様の部材には同一の符号
が付されている。スコープ２００の先端部本体２０１
は、第１実施形態のスコープ１０の先端部本体１１と同
様、セラミックを略円筒状に成型したものである。先端
部本体２０１の貫通孔２０２内には、観察窓１３、対物
光学系２０、ＣＣＤイメージセンサ３０等が第１実施形
態と同様に配設される。先端部本体２０１の端面２０１
Ａ、及び端面２０１Ａと連続する外周面２０１Ｂの一部
に面接触するよう、銅箔から成る導体層２１０が積層さ
れる。

【００２４】導体層２１０には、複数のＬＥＤ５０が配
設され、導体層２１０に形成された導体パターンにそれ
ぞれ電気的に接続される。第１実施形態と同様、ＬＥＤ
５０としてＲＧＢの各色を発光する３種類のダイオード
が用いられる。図３から明らかなように、導体層２１０
において、ＬＥＤ５０は先端部本体２０１の端面２０１
Ａに相当する領域のみならず、外周面２０１Ｂに相当す
る領域にも配設される。また、これら複数のＬＥＤ５０
が封止されるよう、導体層２１０の先端部本体２０１の
端面２０１Ａに相当する領域、及び外周面２０１Ｂに相
当する領域は、ガラス若しくは合成樹脂等のモールド部
材２２０により被覆される。尚、送気ノズル、送水ノズ
ル、吸引・鉗子チャンネル等のその他の構成は第１実施
形態と同様である。

【００２５】図４は、本発明に係る第３実施形態が適用
される内視鏡のスコープ３００の先端部を拡大して示す
一部断面図であり、第１実施形態と同様の部材には同一
の符号が付されている。第１実施形態と同様、ＬＥＤ５
０としてＲＧＢの各色を発光する３種類のダイオードが
用いられる。各ＬＥＤ５０の出射光の光路上に、例えば
凹レンズ等の発散レンズ３０１が配設される。即ち、Ｌ
ＥＤ５０の出射光は発散レンズ３０１を介して拡散され
る。発散レンズ３０１はＬＥＤ５０と共に、ガラスや合
成樹脂等の透明なモールド部材３０２により封止され
る。その他の構成は第１実施形態と同様である。

【００２６】上述のように、第１〜第３の実施形態が適
用される内視鏡においては、面順次方式により画像処理
が行なわれるがこれに限るものではない。例えば、白色
光を発光する半導体発光素子を上述の導体層に複数配設
し、画素毎にカラーチップフィルタが設けられたＣＣＤ
イメージセンサを用いて、同時方式による画像処理を行
なう電子内視鏡を構成することも可能である。

【００２７】また、第２実施形態のスコープ２００の先
端部本体２０１に配設されるＬＥＤ５０のそれぞれに対
応して、第３実施形態の発散レンズ３０１を設ける構成
としてもよい。その際、導体層２１０において外周面２
０１Ｂに相当する領域に配設されるＬＥＤ５０に対応す
る発散レンズ３００を、端面２０１Ａ側に所定の角度で
傾斜させることにより、被観察体の周辺光量をより効果
的に増加させることが可能である。

【００２８】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、スコー
プ先端に照明手段を備える内視鏡において、簡易な構成
で照明光の光量を増加することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１実施形態が適用されるスコー
プ先端部本体の一部断面図である。

【図２】第１実施形態のスコープの先端部の正面図であ
る。

【図３】本発明に係る第２実施形態が適用されるスコー
プ先端部本体の一部断面図である。

【図４】本発明に係る第３実施形態が適用されるスコー
プ先端部本体の一部断面図である。

【符号の説明】

１０、２００ スコープ １１、２０１ 先端部本体 １２、２０２ 貫通孔 １３ 観察窓 ２０ 対物光学系 ３０ ＣＣＤイメージセンサ ４０ 導体層 ５０ ＬＥＤ ６０、２２０、３０２ モールド部材 ３１、７０ 信号線 ８０ 送気ノズル ９０ 送水ノズル １００ 吸引・鉗子チャンネル ３０１ 発散レンズ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池谷 浩平 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭光 学工業株式会社内 (72)発明者 佐野 浩 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭光 学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H040 CA03 DA12 4C061 FF35 JJ01 JJ06 NN01 PP04 QQ06 QQ07 RR02 5C022 AA09 AB15 AC42 AC78

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の導体パターンが形成され、スコー
   プの先端部本体に設けられる導体層と、 前記導体層上に配設される照明手段とを備え、 前記照明手段は、前記導体パターンに電気的に接続され
   る複数の半導体発光素子であることを特徴とする内視
   鏡。
2. 【請求項２】 前記複数の半導体発光素子は、前記導体
   層において、前記先端部本体の端面に相当する領域に配
   設されることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
3. 【請求項３】 前記複数の半導体発光素子は、前記先端
   部本体の前記端面に相当する前記領域において、前記端
   面に形成される開口部を除く略全域にわたって配設され
   ることを特徴とする請求項２に記載の内視鏡。
4. 【請求項４】 さらに、前記導体層において、前記スコ
   ープの前記先端部本体の外周面に相当する領域に、前記
   導体パターンが形成され、前記複数の半導体発光素子が
   配設されることを特徴とする請求項２に記載の内視鏡。
5. 【請求項５】 前記複数の半導体発光素子の出射光のそ
   れぞれの光路上に平行光を拡散させる発散光学系が設け
   られることを特徴とする請求項２、若しくは請求項４の
   いずれかに記載の内視鏡。
6. 【請求項６】 前記複数の半導体発光素子、及び前記導
   体層において前記複数の半導体発光素子が配設される領
   域が、透明の封止部材により封止されることを特徴とす
   る請求項１に記載の内視鏡。