JP2014113350A - Endoscope and endoscope system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、外部から直接観察できない観察対象の内部を撮像する内視鏡および内視鏡システムに関する。 The present invention relates to an endoscope and an endoscope system for imaging the inside of an observation target that cannot be directly observed from the outside.
従来、内視鏡では、後方に配置された光源からの光を観察対象の内部に挿入される挿入部の先端に導くように構成された照明装置を備えたものが普及している。この照明装置により、施術者は観察対象の内部(体腔内等)を照らしながら内視鏡による観察や撮影等を行うことが可能となっている。 2. Description of the Related Art Conventionally, endoscopes that include an illuminating device configured to guide light from a light source disposed at the rear to the distal end of an insertion portion that is inserted into an observation target have become widespread. With this illumination device, the practitioner can perform observation and photographing with an endoscope while illuminating the inside of the observation target (inside the body cavity or the like).
この種の内視鏡を備えた内視鏡システムとして、例えば、挿入部の先端に照明用レンズ(照明用窓)が設けられた内視鏡本体と、照明用の光源が設けられたプロセッサ装置(画像処理装置)とを備え、内視鏡本体に設けられた光源用接続スリーブがプロセッサ装置に接続されることにより、プロセッサ装置内の光源からの光が光源用接続スリーブを介して内視鏡本体内に導かれるものが知られている(特許文献1参照)。この従来の内視鏡システムのように、光源がプロセッサ装置に設けられた場合には、内視鏡とプロセッサ装置とが分離されると、光の経路(光源用接続スリーブおよびそのスリーブの接続孔等)が外部に露出するため、この光の経路に塵埃等が侵入して照明光の照度が極端に低下するおそれがある。 As an endoscope system including this type of endoscope, for example, an endoscope main body in which an illumination lens (illumination window) is provided at the distal end of an insertion portion, and a processor device in which an illumination light source is provided The light source connection sleeve provided in the endoscope body is connected to the processor device, so that light from the light source in the processor device passes through the light source connection sleeve. What is led into the body is known (see Patent Document 1). In the case where the light source is provided in the processor device as in this conventional endoscope system, when the endoscope and the processor device are separated, the light path (the light source connection sleeve and the connection hole of the sleeve) Etc.) are exposed to the outside, and dust or the like may enter the light path and the illuminance of the illumination light may be extremely reduced.
これに対し、例えば、内視鏡本体において挿入部の後方に設けられた把持部に小型の光源(白色LED)を内蔵し、この光源からの照明光を、光ファイバを介して挿入部の先端に導くことにより、挿入部の径の増大を回避しつつ安定した照度を確保できる内視鏡システムが知られている(特許文献2参照)。 On the other hand, for example, a small light source (white LED) is built in a grip portion provided behind the insertion portion in the endoscope body, and illumination light from this light source is transmitted through the optical fiber to the tip of the insertion portion. An endoscope system that can secure stable illuminance while avoiding an increase in the diameter of the insertion portion is known (see Patent Document 2).
ところで、上記特許文献2に記載の従来技術は、内視鏡(挿入部)の小型化を課題とするものであり、冷却装置を必要としない程度の光源の出力(ワット数)を前提としている。したがって、この従来技術において、より大きな照度を得るために光源の出力を増大させる(すなわち、より高輝度のLEDを使用する、低輝度LEDを複数使用する等)と、把持部が高温になることを回避するために把持部に冷却装置を設ける必要が生じ、結果として内視鏡本体の大型化を招くという問題がある。
By the way, the prior art described in the above-mentioned
本発明は、このような従来技術の課題を鑑みて案出されたものであり、内視鏡本体に照明用の光源が設けられた構成において、光源の高出力化を図りつつも内視鏡本体の大型化を回避出来る光源の効果的な冷却を可能とした内視鏡および内視鏡システムを提供することを主目的とする。 The present invention has been devised in view of the above-described problems of the prior art, and in an arrangement in which an illumination light source is provided on an endoscope body, an endoscope while achieving high output of the light source. It is a main object to provide an endoscope and an endoscope system capable of effectively cooling a light source that can avoid an increase in size of a main body.
本発明の内視鏡は、観察対象の内部に挿入される挿入部および当該挿入部の後部が接続される連結部を有する内視鏡本体と、前記連結部が連結される被連結部を有する放熱用装置とを備え、前記連結部には、照明用の光源と、当該光源が発生する熱を外部に伝達する放熱ユニットとが設けられ、前記被連結部には、当該被連結部に前記連結部が連結された状態で、前記放熱ユニットの放熱を促進する放熱促進手段が設けられたことを特徴とする。 An endoscope according to the present invention includes an endoscope main body having an insertion portion to be inserted into an observation target and a connecting portion to which a rear portion of the insertion portion is connected, and a connected portion to which the connecting portion is connected. A heat radiating device, and the connecting part is provided with a light source for illumination and a heat radiating unit for transmitting heat generated by the light source to the outside, and the connected part is connected to the connected part. The present invention is characterized in that a heat dissipation promoting means for promoting heat dissipation of the heat dissipation unit is provided in a state where the connecting portion is connected.
上記課題を解決するためになされた第1の発明は、観察対象の内部に挿入される挿入部および当該挿入部の後部が接続される連結部を有する内視鏡本体と、前記連結部が連結される被連結部を有する放熱用装置とを備え、前記連結部には、照明用の光源と、当該光源が発生する熱を外部に伝達する放熱ユニットとが設けられ、前記被連結部には、当該被連結部に前記連結部が連結された状態で、前記放熱ユニットの放熱を促進する放熱促進手段が設けられたことを特徴とする。 The first invention made to solve the above-described problem is that an endoscope main body having an insertion portion to be inserted into an observation target and a connection portion to which a rear portion of the insertion portion is connected, and the connection portion are connected. A heat dissipating device having a connected portion to be connected, and the connecting portion is provided with a light source for illumination and a heat dissipating unit for transmitting heat generated by the light source to the outside, In the state where the connecting part is connected to the connected part, a heat dissipation promoting means for promoting heat dissipation of the heat radiating unit is provided.
この第1の発明に係る内視鏡システムによれば、内視鏡本体の連結部が放熱用装置の被連結部に接続されることにより放熱ユニットの放熱(すなわち、光源の放熱)が促進されるため、内視鏡本体に照明用の光源が設けられた構成において、光源の高出力化を図りつつも内視鏡本体の大型化を回避出来る光源の効果的な冷却が可能となる。 According to the endoscope system according to the first aspect of the present invention, the heat dissipation of the heat dissipation unit (that is, the heat dissipation of the light source) is promoted by connecting the connecting portion of the endoscope main body to the connected portion of the heat dissipation device. Therefore, in the configuration in which the light source for illumination is provided in the endoscope main body, it is possible to effectively cool the light source that can avoid the enlargement of the endoscope main body while increasing the output of the light source.
また、第2の発明では、上記第1の発明において、前記放熱促進手段は、前記被連結部に前記連結部が連結された際に前記放熱ユニットと接触するヒートシンクを含むことを特徴とする。 According to a second aspect, in the first aspect, the heat dissipation accelerating means includes a heat sink that contacts the heat dissipation unit when the connecting portion is connected to the connected portion.
この第2の発明に係る内視鏡システムによれば、内視鏡本体の放熱ユニットと放熱用装置のヒートシンクとが相互に接触する簡易な構成により、光源の高出力化を図りつつも内視鏡本体の大型化を回避出来る光源の効果的な冷却が可能となる。 According to the endoscope system according to the second aspect of the present invention, the endoscope has a simple configuration in which the heat radiating unit of the endoscope body and the heat sink of the heat radiating device are in contact with each other while increasing the output of the light source. It is possible to effectively cool the light source that can avoid the enlargement of the mirror body.
また、第3の発明では、上記第2の発明において、前記放熱ユニットは、前記連結部の外殻から露出する第1の伝熱板を含み、前記ヒートシンクは、前記被連結部に前記連結部が連結された際に前記第1の伝熱板と接触することを特徴とする。 According to a third aspect, in the second aspect, the heat dissipation unit includes a first heat transfer plate exposed from an outer shell of the connecting portion, and the heat sink is connected to the connected portion by the connecting portion. Are connected to the first heat transfer plate when connected to each other.
この第3の発明に係る内視鏡システムによれば、連結部の外殻(筐体)から露出する第1の伝熱板(すなわち、内視鏡本体の外面)に対して放熱用装置のヒートシンクが接触する構成であるため、内視鏡本体内への塵埃等の侵入を防止しつつ光源の効果的な冷却が可能となる。 According to the endoscope system according to the third aspect of the present invention, the heat radiating device is applied to the first heat transfer plate (that is, the outer surface of the endoscope body) exposed from the outer shell (housing) of the connecting portion. Since the heat sink is in contact, the light source can be effectively cooled while preventing dust and the like from entering the endoscope main body.
また、第4の発明では、上記第3の発明において、前記第1の伝熱板は、前記ヒートシンクと接触した際に弾性変形するように設けられた板ばねからなり、前記弾性変形の復元力が前記ヒートシンクとの接触方向に作用することを特徴とする。 According to a fourth invention, in the third invention, the first heat transfer plate comprises a leaf spring provided so as to be elastically deformed when contacting the heat sink, and the elastic deformation restoring force. Acts in the direction of contact with the heat sink.
この第4の発明に係る内視鏡システムによれば、第1の伝熱板の弾性変形の復元力によりヒートシンクとの接触状態が良好に維持されるため、より安定的な光源の冷却が可能となる。 According to the endoscope system according to the fourth aspect of the present invention, since the contact state with the heat sink is well maintained by the restoring force of the elastic deformation of the first heat transfer plate, the light source can be cooled more stably. It becomes.
また、第5の発明では、上記第3または第4の発明において、前記放熱ユニットは、前記第1の伝熱板の内側に配置された第2の伝熱板と、当該第1および第2の伝熱板の間に配置された柔軟性を有する伝熱性シートを更に含むことを特徴とする。 According to a fifth aspect, in the third or fourth aspect, the heat radiating unit includes a second heat transfer plate disposed inside the first heat transfer plate, the first and second portions. It further includes a flexible heat transfer sheet disposed between the heat transfer plates.
この第5の発明に係る内視鏡システムによれば、複数の伝熱板を含む放熱ユニットにおいて、ヒートシンクとの接触により第1の伝熱板が内側に変位した場合でも、伝熱性シートの変形によって第1および第2の伝熱板の間の伝熱(すなわち、放熱ユニット内の伝熱)が良好に維持されるため、より安定的な光源の冷却が可能となる。 According to the endoscope system according to the fifth aspect of the present invention, in the heat dissipation unit including a plurality of heat transfer plates, even when the first heat transfer plate is displaced inward by contact with the heat sink, the heat transfer sheet is deformed. As a result, the heat transfer between the first and second heat transfer plates (that is, the heat transfer in the heat dissipation unit) is well maintained, so that the light source can be cooled more stably.
また、第6の発明では、上記第2から第5発明のいずれかにおいて、前記放熱促進手段は、前記放熱ユニットおよび前記ヒートシンクの少なくとも一方を冷却可能な送風機を更に含むことを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the second to fifth aspects, the heat radiation promoting means further includes a blower capable of cooling at least one of the heat radiation unit and the heat sink.
この第6の発明に係る内視鏡システムによれば、送風機によって放熱ユニットやヒートシンクの放熱量が増大するため、内視鏡本体の大型化を回避しつつ光源のより効果的な冷却が可能となる。 According to the endoscope system according to the sixth aspect of the present invention, since the heat radiation amount of the heat radiation unit and the heat sink is increased by the blower, it is possible to cool the light source more effectively while avoiding the enlargement of the endoscope body. Become.
また、第7の発明では、上記第1から第6発明のいずれかにおいて、前記放熱用装置は、画像処理用のプロセッサ装置であり、前記内視鏡本体は、前記被連結部に前記連結部が連結された際に前記プロセッサ装置と電気的に接続されることを特徴とする。 In the seventh invention, in any one of the first to sixth inventions, the heat dissipation device is a processor device for image processing, and the endoscope body is connected to the connected portion by the connecting portion. Are connected to the processor device when connected to each other.
この第7の発明に係る内視鏡システムによれば、プロセッサ装置が放熱用装置として用いられるため、内視鏡本体の撮像装置等に関する電気的な接続と、光源の冷却に関する熱的な接続とを同時に行うことが可能となる。 According to the endoscope system according to the seventh aspect of the invention, since the processor device is used as a heat radiating device, the electrical connection relating to the imaging device of the endoscope body and the thermal connection relating to the cooling of the light source Can be performed simultaneously.
また、第8の発明では、上記第7の発明において、前記プロセッサ装置は内部空間を略密閉され、前記送風機からの冷却風は前記プロセッサ装置の周壁に沿って循環されることを特徴とする。 The eighth invention is characterized in that, in the seventh invention, the processor device has a substantially sealed internal space, and the cooling air from the blower is circulated along a peripheral wall of the processor device.
この第8に係る内視鏡システムによれば、前記プロセッサ装置は略密閉され前記送風機からの冷却風が前記プロセッサ装置の周壁に沿って循環されるため、前記放熱ユニットおよび前記ヒートシンクの少なくとも一方の冷却に前記プロセッサ装置外から風を取り入れる必要がない。 According to the eighth endoscope system, since the processor device is substantially sealed and the cooling air from the blower is circulated along the peripheral wall of the processor device, at least one of the heat radiating unit and the heat sink. There is no need to introduce air from outside the processor unit for cooling.
また、第9の発明は、観察対象の内部に挿入される挿入部および当該挿入部の後部が接続される連結部を有する内視鏡であって、前記連結部には、照明用の光源と、当該光源が発生する熱を外部に伝達する放熱ユニットとが設けられ、前記放熱ユニットは、前記連結部の外殻から露出する伝熱板を含むことを特徴とする。 The ninth invention is an endoscope having an insertion portion to be inserted into an observation target and a connection portion to which a rear portion of the insertion portion is connected, and the connection portion includes a light source for illumination and And a heat radiating unit for transmitting heat generated by the light source to the outside, and the heat radiating unit includes a heat transfer plate exposed from an outer shell of the connecting portion.
この第9の発明に係る内視鏡によれば、光源が発生する熱を外部に伝達する放熱ユニットが設けられ、放熱ユニットは連結部の外殻(筐体)から露出する伝熱板を含むため、内視鏡本体に照明用の光源が設けられた構成において、内視鏡本体の大型化を回避しつつ光源の効果的な冷却が可能となる。 According to the endoscope according to the ninth aspect of the present invention, the heat radiating unit that transmits heat generated by the light source to the outside is provided, and the heat radiating unit includes the heat transfer plate exposed from the outer shell (housing) of the connecting portion. Therefore, in the configuration in which the light source for illumination is provided in the endoscope main body, it is possible to effectively cool the light source while avoiding the enlargement of the endoscope main body.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、説明における方向については、原則として図1中の方向の記載に従うものとする。ここで、「上」および「下」はビデオプロセッサ3の上下にそれぞれ対応し、「前(先)」および「後」は、内視鏡本体2の挿入部側およびプラグ部側にそれぞれ対応する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the directions in the description follow the description of directions in FIG. 1 in principle. Here, “upper” and “lower” respectively correspond to the upper and lower sides of the
図1は本発明の実施形態に係る内視鏡の全体構成図である。内視鏡システム1は、医療用の軟性鏡である内視鏡本体2と、観察対象の内部を撮影して得られた静止画および動画に対して周知の画像処理等を行うビデオプロセッサ(放熱用装置、プロセッサ装置)3とから主として構成される。内視鏡本体2は、観察対象(ここでは、人体)の内部に挿入される挿入部5と、挿入部5の後部が接続されるプラグ部(連結部)6とを備える。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an endoscope according to an embodiment of the present invention. The
ビデオプロセッサ3は、略直方体状をなす金属製の筐体を有し、その筐体には、プラグ部6が連結されるソケット部(被連結部)7が収容されている。ソケット部7は、ビデオプロセッサ3の筐体の前壁3aにおいて略矩形状に開口する開口部8を有しており、この開口部8にプラグ部6の後部6aが挿入されることにより、プラグ部6がソケット部7に連結される。これにより、内視鏡本体2は、ビデオプロセッサ3との間で電力受給や各種信号(映像信号、制御信号など)の送受信が可能である。なお、プラグ部6は、内視鏡本体2とビデオプロセッサ3との連結操作またはその連結解除操作などのように、ユーザが内視鏡本体2を取扱う際に把持される部位となる。
The
挿入部5は、円形断面を有すると共に、観察対象に対して適正な長さを有している。挿入部5は、プラグ部6に後端が接続された可撓性の軟性部11と、この軟性部11の前端に連なり挿入部先端を形成する硬性部12とを有している。軟性部11の外周部は、可撓性の材料から形成されており、また、硬性部12の外周部は、剛性の高い部材から形成されている。挿入部5の内部空間は、プラグ部6との連通を除いて密閉状態にあり、塵埃等の侵入が防止されている。硬性部12には、観察部位の撮像に用いられる撮像ユニット(図示せず)が収容されている。この撮像ユニットは、対物光学系をなすレンズユニットや固体撮像素子等を含む周知の構成を有している。硬性部12の前端部12aは透光性の光学材料からなり、後述する照明装置の照明光が出射される照明用レンズとして機能する。
The
図2は内視鏡本体のプラグ部の要部分解斜視図であり、図3は図2に示したプラグ部における放熱ユニット30の組立説明図であり、図4はプラグ部の底面側の斜視図であり、図5はプラグ部の内部構造の要部断面図である。
2 is an exploded perspective view of the main part of the plug portion of the endoscope body, FIG. 3 is an assembly explanatory view of the
図2に示すように、プラグ部6は、その筐体(外殻)の上側を構成する上プラグカバー20と、この上プラグカバー20と結合して筐体の下側を構成する下プラグカバー21とを有している。また、プラグ部6の筐体内には、高輝度(ここでは、出力2W)の白色の照明光を出射するLED(光源)22を備えたLED基板23と、LED基板23の下側に重なる上側伝熱シート24と、上側伝熱シート24の下側に重なり、LED基板23を固定する固定板25(第2の伝熱板)と、固定板25の下側に重なる下側伝熱シート26と、下側伝熱シート26の下側に重なる板ばね(第1の伝熱板)27と、これら筐体内の各部品または部材を保持するホルダ部材28とが収容されている。
As shown in FIG. 2, the
LED基板23の下側に重なる上側伝熱シート24、固定板25、下側伝熱シート26および板ばね27は、LED22が発生する熱を外部に伝達するための放熱ユニット30を構成する。なお、ここでは図示を省略しているが(図5参照)、プラグ部6の筐体内には、LED22の出射光を内視鏡本体2の挿入部5の先端(硬性部12の前端部12a)まで導く光ファイバ35の後端側、内視鏡本体2側の固体撮像素子等とLED基板23との間で電力受給や各種信号の送受を行うための伝送ケーブル36の後端側、及び光ファイバを保持してLED22近傍から挿入部5側へと導くファイバホルダ37等が更に収容されている。
The upper
上下のプラグカバー20、21は、樹脂材料(ここでは、ポリプロピレン)からなり、それらの結合状態において、前方に向けて先細り状の内部空間S1(図5参照)を形成する前部20a、21aを有している。前部20a、21aの先端に形成される開口2a(図5参照)には、挿入部5からの光ファイバ35および伝送ケーブル36が通される。また、上下のプラグカバー20、21は、それらの結合状態において、略直方体状の内部空間S2(図5参照)を形成する後部20b、21bを有している。内部空間S2には、図2に示すLED基板23や放熱ユニット30等の各部品または部材が収容される。
The upper and lower plug covers 20, 21 are made of a resin material (here, polypropylene), and in their combined state, the
内部空間S2を画成する下プラグカバー21の底壁39には、図4にも示すように、板ばね27を露出する略矩形の切欠き部40が形成されている。なお、切欠き部40の構成は、板ばね27を露出可能な限りにおいて種々の変更が可能であり、例えば、切欠き部40の代わりに1以上の開口を設けることも可能である。
The
LED基板23は、絶縁性の基材上に銅箔を所定のパターンで配置した周知の構成を有するものであり、平面視において矩形状を有する本体の後端側には、ビデオプロセッサ3と電気的に接続するための端子部41が設けられている。ここでは図示しないが、LED基板23には、LED22の温度を監視するための温度センサや、データおよび制御情報等を格納するための不揮発性メモリ等が更に設けられている。このLED基板23と、上述の光ファイバ35及び照明用レンズ等から内視鏡システム1の照明装置が実質的に構成される。
The
上側伝熱シート24は、高い熱伝導性を有する材料(ここでは、熱伝導性シリコーンゴム)からなり、平面視においてLED基板23よりもやや小さいサイズの矩形状をなす。上側伝熱シート24は、LED基板23と固定板25との間隔の変化に応じて変形可能な程度の柔軟性を有することにより、その上下面とLED基板23の下面および固定板25の上面との密着性を良好に維持できる。また、上側伝熱シート24には、比較的大きな3つの位置決め孔42と、比較的小さな2つの位置決め孔43が設けられている。さらに、上側伝熱シート24には、前後方向に配置された貫通孔44が設けられている。
The upper
固定板25は、金属材料(ここでは、アルミニウム)からなり、平面視において略矩形状をなす。固定板25の前縁および後縁には、それぞれ前方および後方に突設された凸部46、47が形成されている。また、固定板25の左右側縁には、その前端および後端においてそれぞれ側方に向けて延設された対をなす凸部48、49が形成されている。また、固定板25の上面には、上側伝熱シート24の各位置決め孔42、43の径にそれぞれ対応する位置に配置された円形突起50、51が設けられている。また、固定板25に設けられた2つの取付孔52の一方(後方側)は、上側伝熱シート24の貫通孔44に対応する位置に配置されている。
The fixing
下側伝熱シート26は、上側伝熱シート24と同様に高い熱伝導性を有する材料からなり、平面視において矩形状をなす。下側伝熱シート26は、後に詳述する固定板25と板ばね27との間隔の変化に応じて変形可能な程度の柔軟性を有することにより、その上下面と固定板25の下面および板ばね27の上面との密着性を良好に維持できる。より詳細には、下側伝熱シート26は、上側伝熱シート24よりも大きな厚みを有しており、後述する板ばね27の弾性変形または変位の際に、その変形または変位に追従するように自らも変形することが可能である。
The lower
なお、上側及び下側伝熱シート24、26は、良好な熱伝導性を確保可能な限りにおいて、単一の材料(単層)に限らず、複数の材料が複合されもの(複層)として形成されてもよい。また、上下の部材との密着性をより向上させるために、上側及び下側伝熱シート24、26の上限面には、粘着性を有する層が配置されてもよい。
The upper and lower
板ばね27は、薄い(ここでは、0.1mmの厚さを有する)金属材料(ここでは、ステンレス)からなり、平面視において略矩形状をなす底壁27aと、底壁27aの前縁から上方に延びる前壁27bと、底壁27aの後縁から上方に延びる後壁27cとを有している。前壁27bおよび後壁27cの幅方向中央には、固定板25を取り付けるための矩形の取付孔60、61がそれぞれ形成されている。前壁27bの上部は前斜め上方に傾斜するように折り曲げられており、また、後壁27cの上部は、略水平となるように前方に折り曲げられている。底壁27aの後端側には、図5にも示すように、後壁27cの下縁側に向けて上方に傾斜する傾斜面62が形成されている。これにより、底壁27aは傾斜面62を介して上下方向の段差を有する。
The
ホルダ部材28は、金属材料(ここでは、アルミニウム)からなり、上プラグカバー20の上壁と対向するように配置される上壁28aと、この上壁28aの前部および後部に間隔をおいて左右側縁からそれぞれ下方に延出するように形成された対をなす脚片28b、28cとを有している。脚片28b、28cの下部には、それぞれ固定板25の凸部48、49が嵌め込まれる切欠き部64、65が設けられている。
The
放熱ユニット30の組立の際には、まず、図3(A)に示すように、板ばね27の底壁27aの上面に下側伝熱シート26が重ねられる。このとき、下側伝熱シート26の前端は、板ばね27の前壁27bに当接し、下側伝熱シート26は、底壁27aの傾斜面62を含む後端部には重ならない状態にある。
When the
次に、図3(B)に示すように、下側伝熱シート26の上面に固定板25が重ねられる。このとき、固定板25の前後の凸部46、47が、板ばね27の前壁27bおよび後壁27cの取付孔60、61にそれぞれ挿入される。前側の取付孔60は、凸部46と略同一の横幅を有すると共に、凸部46厚みの2倍程度の上下方向の幅を有している。また、後側の取付孔61は、凸部47と略同一の横幅を有すると共に、凸部47の厚みよりも僅かに大きい上下方向の幅を有している。
Next, as shown in FIG. 3B, the fixing
次に、図3(C)に示すように、固定板25の上面に上側伝熱シート24が重ねられる。このとき、固定板25の各円形突起50、51は、上側伝熱シート24の対応する各位置決め孔42、43にそれぞれ挿入される。また、固定板25の取付孔52の一方は上側伝熱シート24と重ならず、また、取付孔52の他方は、上側伝熱シート24の貫通孔44を介して露出した状態にある。これら2つの取付孔52には、ファイバホルダ37(図5参照)の底面から突出する2つの脚部70が挿入される。
Next, as shown in FIG. 3C, the upper
なお、放熱ユニット30では、各構成要素の間の微細な隙間を埋めるために放熱グリスを介在させてもよい。また、放熱ユニット30は、少なくともLED22と直接または間接的に接触することによりLED22の放熱に供されるものであればよく、上記構成に限らず、その構成要素の一部を省略したり、高い熱伝導性を有する新たな構成要素を追加したりすることが可能である。さらに、放熱ユニット30の各構成要素の材質や形状も必要に応じて変更可能である。また、LED基板23の一部は放熱ユニット30の構成要素として見なすこともできる。
In the
図5に示すように、LED基板23および放熱ユニット30が配置されたプラグ部6の内部空間S2には、ポッティング剤71が注入されている。これにより、図4に示すように、プラグ部6の後部の開口72は、LED基板23の端子部41の露出を除いてポッティング剤71により閉鎖されている。また、下プラグカバー21の底壁39の切欠き部40は、板ばね27の底壁27aによって閉鎖されている。このような構成により、プラグ部6の内部空間S1、S2は、挿入部5との連通を除けば密閉状態にあり、使用時における塵埃等の侵入や、内視鏡本体2の高温滅菌処理時における高温蒸気等の侵入が防止される。また、ポッティング剤71の断熱効果により、ユーザによって把持されるプラグ部6部の筐体が高温となることが回避される。
As shown in FIG. 5, a
図6はビデオプロセッサの内部構造の要部斜視図であり、図7はソケット部の底面側の斜視図であり、図8はプラグ部とソケット部との接続状態を示す要部断面図である。図6では、ビデオプロセッサ3の上壁および側壁を構成する筐体の一部(カバー部材)を取り外した状態を示している。なお、ビデオプロセッサ3が画像処理等を行うための周知のハード構成については図示および説明を省略する。
6 is a perspective view of the main part of the internal structure of the video processor, FIG. 7 is a perspective view of the bottom side of the socket part, and FIG. 8 is a cross-sectional view of the main part showing a connection state between the plug part and the socket part. . FIG. 6 shows a state in which a part (cover member) of the casing constituting the upper wall and the side wall of the
図6に示すように、ビデオプロセッサ3では、その前壁3aおよび底壁3bに対しソケット部7がビスなどにより固定されている。金属板81はアース部接続されたシールドの役目を果たす。図7に示すように、ソケット部7の本体は、複数の樹脂製の部材を組み合わせて構成されている。ソケット部7の前壁7aには開口部8が設けられており、この開口部8に連なる内部空間S3は、開口部8から挿入されるプラグ部6の後部6aを受容可能である。内部空間S3を画成するソケット部7の上壁には、図8にも示すように、開口部82が設けられており、この開口部82からプラグ部6を固定するための板ばね83が下方に突出している。板ばね83は、プラグ部6が内部空間S3に挿入された際に、その付勢力によりプラグ部6の上壁を押圧する。ソケット部7の後部には、内部空間S3に挿入されたLED基板23の端子部41が接続されるコネクタ84が設けられており、それら端子部41およびコネクタ84を介して内視鏡本体2とビデオプロセッサ3とが電気的に接続される。
As shown in FIG. 6, in the
また、ソケット部7の前側下部には、放熱ユニット30の放熱を促進するための金属製のヒートシンク85が設けられている。ヒートシンク85は、プラグ部6がソケット部7に接続された状態で放熱ユニット30の板ばね28の底面に接触する平板部86と、平板部86からそれぞれ下方に突出するように設けられ、プラグ部6の底部から露出する複数のフィン部87とを有している。内部空間S3を画成するソケット部7の下壁には開口部88が設けられており、平板部86の上面は、開口部88を介して内部空間S3(図7参照)に露出した状態にある。各フィン部87は、前後方向に対して略垂直な平板状をなし、互いに前後方向に所定の間隔をおいて配置されている。これにより、各フィン部87は、図8の側面視において櫛歯状を呈している。
In addition, a
なお、ヒートシンク85の形状は、板ばね27と接触(熱的に接続)可能な部分を有する限りにおいて、種々の変更が可能である。また、ヒートシンク85は空冷式に限らず、水冷式であってもよい。その場合、冷却ファン101の代わりに(或いは冷却ファン101と共に)水冷用のポンプやラジエータをビデオプロセッサ3内に設けることができる。
The shape of the
ソケット部7の底部には、図7に示すように、ヒートシンク85のフィン部87の前側に配置された前側整流壁91と、フィン部87の後側に配置された後側整流壁92とが設けられており、両整流壁91、92の間において、左右方向に延びる冷却風通路94が画成されている。
As shown in FIG. 7, a
また、ビデオプロセッサ3では、図6に示すように、ソケット部7の側方に冷却ファン(送風機)101が設けられている。冷却ファン101は、ヒートシンク85と協働して放熱ユニット30の放熱を促進するための放熱促進手段として機能する。冷却ファン101には、冷却風通路94に連通するダクト102が付設されている。冷却ファン101の駆動時には、ダクト102を介して冷却風通路94から空気を吸い出すように送風が行われる。
In the
図9はプラグ部およびソケット部の連結による放熱ユニットとヒートシンクとの熱的接続を示す説明図であり、図10はプラグ部とソケット部との接続時の板ばねと固定板との嵌合状態の変化を示す説明図である。より詳細には、図9は、(A)プラグ部6およびソケット部7の連結開始時、(B)プラグ部6およびソケット部7の連結途中(熱的接続開始時)、(C)プラグ部6およびソケット部7の連結途中(熱的接続途中)および(D)プラグ部6およびソケット部7の連結完了時(熱的接続完了時)をそれぞれ示している。また、図10は、(A)プラグ部6とソケット部7との連結前および(B)プラグ部6とソケット部7との連結後をそれぞれ示している。なお、図9では、放熱ユニット30における上側伝熱シート24の図示を省略している。
FIG. 9 is an explanatory view showing the thermal connection between the heat radiating unit and the heat sink by connecting the plug portion and the socket portion, and FIG. 10 is a state in which the leaf spring and the fixing plate are fitted when the plug portion and the socket portion are connected. It is explanatory drawing which shows the change of. More specifically, FIG. 9 shows (A) when the connection of the
ソケット部7に対するプラグ部6の挿入開始時には、図9(A)に示すように、ヒートシンク85における平板部86の上面86aの上下方向の位置が、放熱ユニット30における板ばね27の傾斜面62の位置と略一致する。
When the insertion of the
続いて、プラグ部6がソケット部7側に押し込まれると、図9(B)に示すように、放熱ユニット30が後方(図9における右方)に移動し、ヒートシンク85の平板部86の前方上側の角部86bが板ばね27の傾斜面62に下側から当接した状態となる。
Subsequently, when the
続いて、プラグ部6がソケット部7側に更に押し込まれると、図9(C)に示すように、放熱ユニット30が更に後方に移動する。このとき、板ばね27は、ヒートシンク85の平板部86に押圧されることにより弾性変形し、その底壁27aの後端側が上方に変位してヒートシンク85における平板部86の上面86aに乗り上げた状態となる。同時に、下側伝熱シート26の後端側が、板ばね27の底壁27aと固定板25との間で押圧され、上下方向の厚みを減少させるように弾性変形する。
Subsequently, when the
最終的に、プラグ部6がソケット部7に完全に挿入されると、図9(D)に示すように、放熱ユニット30がヒートシンク85の上方に移動する。このとき、板ばね27の底壁27aが上方に変位し、底壁27aの略全体(傾斜面62および傾斜面62より後端側の上段部位を除く)がヒートシンク85における平板部86の上面86aに乗り上げた状態となる。つまり、板ばね27の底壁27aの下面とヒートシンク85の平板部86の上面86aとが密接した状態となる。同時に、下側伝熱シート26の全体が、板ばね27の底壁27aと固定板25との間で押圧され、上下方向の厚みを減少させるように弾性変形する。なお、プラグ部6がソケット部7から引き抜かれる際には、再び図9(A)に示した状態に戻る。
Finally, when the
上述のような板ばね27における底壁27aの上方への変位は、板ばね27の弾性変形と、図10に示すような前壁27bの上方への移動とによるものである。図9(A)に示した板ばね27では、その前壁27bの取付孔60に挿入された固定板25の凸部46は、図10(A)に示すように、取付孔60の下縁側の下方位置にある。一方、図9(D)に示した板ばね27では、前壁27bが図9(A)の位置から上方に変位するため、固定板25の凸部46は、図10(B)に示すように、取付孔60の上縁側の上方位置にある。
The upward displacement of the
つまり、板ばね27では、取付孔60の上下方向の幅が凸部46厚みよりも大きく設定されているため、前壁27bの上方への移動が許容され、ヒートシンク85との良好な密接状態が実現される。なお、後壁27aについては、底壁27aにおける傾斜面の上段側から延設されているため、必ずしも前壁27bのような上方への移動は必要とされないが、取付孔61(図3参照)の上下方向の幅が凸部46厚みよりも僅かに大きく設定されることにより、多少の上方への移動が許容されている。
That is, in the
図9(D)に示した放熱ユニット30とヒートシンク85との熱的な接続状態において、LED22(図8参照)からの熱(より厳密にはLED基板23からの熱)は、放熱ユニット30側の上側伝熱シート24(図8参照)、固定板25、下側伝熱シート26および板ばね27を介して順次下方に主として伝達され、その後、板ばね27の底壁27aからヒートシンク85の平板部86に伝達される。ヒートシンク85に伝達された熱は、そのフィン部87からビデオプロセッサ3内の雰囲気に放熱される。櫛歯状をなす複数のフィン部87の間の間隙Gには、後に詳述する冷却ファン101の冷却風が通過するため、効果的な放熱が可能である。
In the thermal connection state between the
図11はビデオプロセッサ内における冷却ファンの冷却風の流れを示す説明図である。冷却ファン101の送風方向は、矢印Aで示すように、ビデオプロセッサ3の右側壁3cに対して後方に向けて傾斜するように設定されており、これにより、冷却ファン101からの冷却風は、矢印Bで示すように右側壁3cに沿って後方に流れる。この場合、冷却ファン101の送風方向が、ビデオプロセッサ3の周壁(ここでは、右側壁3c)の延在方向(前後方向)に対して傾斜しているため、冷却ファン101の送風口側のスペースが効率的に確保されて、ビデオプロセッサ3の筐体の大型化を回避することができる。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing the flow of cooling air from the cooling fan in the video processor. The air blowing direction of the cooling
その後、冷却風は、矢印C、Dに示すように、ビデオプロセッサ3の後壁3dおよび左側壁3eに沿って流れた後、矢印Eに示すように、左方から右方に向けて冷却風通路94(図7参照)を通過してダクト102内に入ることにより循環される。このように、ビデオプロセッサ3では、周壁(右側壁3c、後壁3dおよび左側壁3e等)に沿って冷却風を循環させることにより、ビデオプロセッサ3の筐体の一部を放熱板として利用して外部への大きな放熱面積を確保できる。したがって、ビデオプロセッサ3では、冷却風を外部に排出するための排気口を筐体に設ける必要がない。その結果、ビデオプロセッサ3では、内部空間を略密閉された状態とすることができ、塵埃等の侵入を防止することができる。
Thereafter, the cooling air flows along the
なお、冷却風を周壁に沿ってより円滑に循環させるために、例えば、右側壁3c、後壁3dおよび左側壁3eに対して所定の間隔をおいて対向配置された内壁を設け、当該内壁と周壁とで冷却風の通路を画成してもよい。
In order to circulate the cooling air more smoothly along the peripheral wall, for example, an inner wall that is disposed to be opposed to the
このように内視鏡システム1では、内視鏡本体2のプラグ部6にLED22用の放熱ユニット30が設けられ、また、ビデオプロセッサ3のソケット部7に放熱ユニット30の放熱を促進するヒートシンク85が設けられているため、LED22を高輝度化したり、低輝度LEDを多数配置した場合等でも内視鏡本体2の大型化を回避しつつLED22の効果的な冷却が可能となる。プラグ部6が大型化して片手で把持できなくなるといった不都合も回避できる。
Thus, in the
なお、内視鏡システム1の光源としては、比較的小型のLEDが好ましいが、これに限らず他の周知の光源が用いられてもよい。また、放熱ユニット30は、高い熱伝導性を有する複数の構成要素を含むことが好ましいが、場合によっては、高い熱伝導性を有する1つの部材のみから構成されてもよい。また、放熱ユニット30の放熱を促進するための手段としては、構成の複雑化を回避する観点からヒートシンク85が好ましいが、少なくとも放熱ユニット30と熱的に接続可能である限りにおいて、他の周知の手段が用いられてもよい。例えば、ヒートシンク85が省略され、冷却ファン101の冷却風によって放熱ユニット30が直接冷却される構成も可能である。空冷式のヒートシンク85が用いられる場合、その空冷を助長する冷却ファン101が付加されることで放熱ユニット30の放熱がより促進される。冷却ファン101は常時駆動されるが、LED基板23に設けられた温度センサの値に応じて駆動を制御される(オンオフされる)構成も可能である。
As a light source of the
また、内視鏡本体2に接続される放熱用装置としては、電気的な接続と熱的な接続とを同時に行うことができる利便性からビデオプロセッサ3が好ましいが、必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、内視鏡システム1において、内視鏡本体2とケーブル等を介して電気的に接続されるビデオプロセッサ3とは別に、内視鏡本体2と熱的に接続される専用の放熱用装置が設けられてもよい。
In addition, as a heat radiating device connected to the endoscope
また、内視鏡システム1の放熱ユニット30には、ヒートシンク85と接触した際に弾性変形する板ばね27が含まれるため、板ばね27の弾性変形の復元力を利用してヒートシンク85との接触状態を良好に維持することが可能となり、より安定的なLED22の冷却が可能である。また、板ばね27が用いられることにより、放熱ユニット30およびヒートシンク85における双方の接触面の位置の誤差がある程度許容されるという利点もある。
Further, since the
また、内視鏡システム1の放熱ユニット30には、板ばね27と固定板25との間に配置された柔軟性を有する下側伝熱シート26が含まれるため、ヒートシンク85との接触により板ばね27が内側に変位した場合でも下側伝熱シート26の変形によってヒートシンク85および板ばね27の間の伝熱(すなわち、放熱ユニット30内の伝熱)が良好に維持される。また、変形した下側伝熱シート26の復元力は、板ばね27の復元力と同様に、放熱ユニット30とヒートシンク85との接触状態を良好に維持するのに寄与する。なお、ヒートシンク85と接触する部材は、必ずしも板ばね27に限定されず、高い熱伝導性を有する金属性の平板等が板ばね27の代わりに用いられてもよい。
Further, since the
以上、本発明を特定の実施形態に基づいて説明したが、これらの実施形態はあくまでも例示であって、本発明はこれらの実施形態によって限定されるものではない。例えば、本発明による内視鏡システムは、軟性鏡に限らず硬性鏡にも適用可能であり、その用途(観察対象)も医療用に限定されない。なお、上記実施形態に示した本発明に係る内視鏡の各構成要素は、必ずしも全てが必須ではなく、少なくとも本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。 As mentioned above, although this invention was demonstrated based on specific embodiment, these embodiment is an illustration to the last, Comprising: This invention is not limited by these embodiment. For example, the endoscope system according to the present invention can be applied not only to a flexible endoscope but also to a rigid endoscope, and its use (observation target) is not limited to medical use. It should be noted that not all the constituent elements of the endoscope according to the present invention shown in the above embodiment are necessarily essential, and can be appropriately selected as long as they do not depart from the scope of the present invention.
本発明に係る内視鏡および内視鏡システムは、内視鏡本体に照明用の光源が設けられた構成において、光源の高出力化を図りつつも内視鏡本体の大型化を回避出来る光源の効果的な冷却を可能とし、外部から直接観察できない観察対象の内部を撮像する内視鏡および内視鏡システムなどとして有用である。 An endoscope and an endoscope system according to the present invention have a configuration in which a light source for illumination is provided in an endoscope body, and a light source capable of avoiding an increase in size of the endoscope body while achieving high output of the light source Therefore, it is useful as an endoscope and an endoscope system for imaging the inside of an observation object that cannot be directly observed from the outside.
1 内視鏡システム
2 内視鏡本体
3 ビデオプロセッサ(放熱用装置、プロセッサ装置)
5 挿入部
6 プラグ部(連結部)
7 ソケット部(被連結部)
20 上プラグカバー
21 下プラグカバー
22 LED(光源)
23 LED基板
24 上側伝熱シート
25 固定板(第2の伝熱板)
27 板ばね27(第1の伝熱板)
28 ホルダ部材
35 光ファイバ
39 底壁27a
40 切欠き部
41 端子部
85 ヒートシンク
30 放熱ユニット
85 ヒートシンク(放熱促進手段)
101 冷却ファン(送風機、放熱促進手段)
DESCRIPTION OF
5
7 Socket part (connected part)
20
23
27 Leaf spring 27 (first heat transfer plate)
28
40
101 Cooling fan (blower, heat dissipation promotion means)
Claims (9)
前記連結部が連結される被連結部を有する放熱用装置と
を備え、
前記連結部には、照明用の光源と、当該光源が発生する熱を外部に伝達する放熱ユニットとが設けられ、
前記被連結部には、当該被連結部に前記連結部が連結された状態で、前記放熱ユニットの放熱を促進する放熱促進手段が設けられたことを特徴とする内視鏡システム。 An endoscope body having an insertion portion to be inserted into the observation target and a connecting portion to which the rear portion of the insertion portion is connected;
A heat dissipating device having a connected portion to which the connecting portion is connected;
The connection portion is provided with a light source for illumination and a heat radiating unit that transmits heat generated by the light source to the outside.
The endoscope system according to claim 1, wherein the connected portion is provided with a heat dissipation accelerating means for accelerating heat dissipation of the heat radiating unit in a state where the connecting portion is connected to the connected portion.
前記ヒートシンクは、前記被連結部に前記連結部が連結された際に前記第1の伝熱板と接触することを特徴とする請求項2に記載の内視鏡システム。 The heat radiating unit includes a first heat transfer plate exposed from an outer shell of the connecting portion,
The endoscope system according to claim 2, wherein the heat sink is in contact with the first heat transfer plate when the connecting portion is connected to the connected portion.
前記内視鏡本体は、前記被連結部に前記連結部が連結された際に前記プロセッサ装置と電気的に接続されることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載の内視鏡システム。 The heat dissipation device is a processor device for image processing,
7. The endoscope according to claim 1, wherein the endoscope body is electrically connected to the processor device when the connecting portion is connected to the connected portion. Endoscopic system.
前記送風機からの冷却風は前記プロセッサ装置の周壁に沿って循環されることを特徴とする請求項7に記載の内視鏡システム。 The processor device has a substantially sealed internal space,
The endoscope system according to claim 7, wherein cooling air from the blower is circulated along a peripheral wall of the processor device.
前記連結部には、照明用の光源と、当該光源が発生する熱を外部に伝達する放熱ユニットとが設けられ、
前記放熱ユニットは、前記連結部の外殻から露出する伝熱板を含むことを特徴とする内視鏡。 An endoscope having an insertion portion to be inserted into an observation target and a connecting portion to which a rear portion of the insertion portion is connected,
The connection portion is provided with a light source for illumination and a heat radiating unit that transmits heat generated by the light source to the outside.
The endoscope, wherein the heat dissipation unit includes a heat transfer plate exposed from an outer shell of the connecting portion.
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JP2012270121A JP2014113350A (en) | 2012-12-11 | 2012-12-11 | Endoscope and endoscope system |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018500995A (en) * | 2014-12-29 | 2018-01-18 | ボストン サイエンティフィック サイムド,インコーポレイテッドBoston Scientific Scimed,Inc. | Medical device assembly and related methods |
JP2019130301A (en) * | 2018-01-31 | 2019-08-08 | Hoya株式会社 | Electronic endoscope and electronic endoscope system |
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2012
- 2012-12-11 JP JP2012270121A patent/JP2014113350A/en active Pending
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