JP3215848U - 内視鏡 - Google Patents

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【課題】内部の過熱を緩和することができる内視鏡を提供する。【解決手段】光源30と、光源からの光が一端に入射され、入射された光を導く導光線25とを備える内視鏡において、光源の周囲に配置されており、光源から発せられ導光線の一端へ入射されない光をその表面まで透過させる透光部材32を備える。【選択図】図4

Description

本考案は、内視鏡に関する。
内視鏡を用いて生体又は建造物等の観察対象物の内部を観察するためには、照明光が必要である。内視鏡は、観察対象物の内部へ挿入するための長尺の挿入部を有する。挿入部には、導光を行うLCB(Light Carrying Bundle )が内蔵されている。照明光は、LCBの一端へ入射され、挿入部の先端に位置するLCBの他端から出射される。
内視鏡は、使用者が把持して操作する操作部を有している。操作部には、直接に又は他の部分を介して挿入部が連結している。内視鏡には、操作部内に光源を備えたものがある。光源は、例えばLED(light emitting diode;発光ダイオード)である。特許文献1には、操作部内に光源を備えた内視鏡が開示されている。
特開2014−30603号公報
操作部内に光源を備えた内視鏡では、光源からの熱を操作部外へ放熱する必要がある。放熱が不十分である場合は、内視鏡の内部が過熱される。特許文献1には、ヒートシンクを用いて放熱を行うことが記載されている。しかしながら、医療用の内視鏡は気密構造を有しているので、効率的に放熱を行うことは困難である。
本考案は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、内部の過熱を緩和することができる内視鏡を提供することにある。
本考案に係る内視鏡は、光源と、該光源からの光を一端に入射され、入射された光を導く導光線とを備える内視鏡において、前記光源の周囲に配置されており、前記光源から発せられ前記導光線の一端へ入射されない光をその表面まで透過させる透光部材を備えることを特徴とする。
本考案にあっては、内視鏡の内部で光が吸収されることが抑制され、光の吸収による熱の発生が抑制される。このため、内視鏡が気密構造を有している場合であっても、内視鏡の内部の過熱が緩和される等、本考案は優れた効果を奏する。
内視鏡の構成を示す模式図である。 内視鏡の一部の外観を示す外観図である。 内視鏡の内部の機能構成を示すブロック図である。 実施形態1に係る操作部の内部の構成を示す模式図である。 実施形態1に係る操作部の断面を模式的に示す断面図である。 実施形態1に係る操作部の断面を模式的に示す断面図である。 実施形態1に係る操作部の外観の一例を示す模式図である。 実施形態2に係る操作部の外観の一例を示す模式図である。 実施形態2に係る操作部の内部の構成を示す模式図である。 実施形態2に係る操作部の鉗子口の近傍部分の断面を模式的に示す断面図である。
以下本考案をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。
(実施形態1)
図1は、内視鏡1の構成を示す模式図である。内視鏡1は、制御装置10、挿入部2、操作部3、ユニバーサルコード51及びコネクタ部5を備える。挿入部2は、生体又は建造物等の観察対象物の内部へ挿入される部分である。操作部3は、柱状であり、内視鏡1を使用する使用者が手で把持して操作する部分である。ユニバーサルコード51は長尺であり、一端が操作部3に接続され、他端がコネクタ部5に接続されている。ユニバーサルコード51は、軟性である。コネクタ部5は、制御装置10に接続される。制御装置10は、液晶ディスプレイ等のモニタ11が接続される。
図2は、内視鏡1の一部の外観を示す外観図である。図2には、挿入部2、操作部3、ユニバーサルコード51及びコネクタ部5の外観を示している。操作部3は、湾曲ノブ4及び鉗子口6を有する。鉗子口6は、鉗子を挿入するための入り口である。鉗子口6には、鉗子を挿入する挿入口を有する鉗子栓61が固定されている。なお、内視鏡1は、鉗子口6を備えていない形態であってもよい。
挿入部2は、長尺の管状である。挿入部2の先端とは逆の端が操作部3に接続されている。挿入部2と操作部3との境には折れ止め部24が設けられている。挿入部2は、操作部3側から順に軟性部21、湾曲部22及び先端部23を有する。軟性部21は、軟性である。湾曲部22は、湾曲ノブ4の操作に応じて湾曲する。
図3は、内視鏡1の内部の機能構成を示すブロック図である。制御装置10は、システムコントローラ12、タイミングコントローラ13、前段信号処理回路14、後段信号処理回路15、メモリ16及び操作パネル17を備えている。システムコントローラ12には、タイミングコントローラ13、前段信号処理回路14、後段信号処理回路15、メモリ16及び操作パネル17が接続されている。前段信号処理回路14及び後段信号処理回路15は、互いに接続され、タイミングコントローラ13に接続されている。また、後段信号処理回路15は、モニタ11に接続される。
システムコントローラ12は、メモリ16に記憶された各種のプログラムを実行することにより、内視鏡1全体を統合的に制御する。また、システムコントローラ12は、操作パネル17より入力されるユーザからの指示に応じて、内視鏡1の各部分の動作を制御し、各動作のためのパラメータを変更する。タイミングコントローラ13は、内視鏡1の各部分の動作のタイミングを調整するクロックパルスを各部分へ出力する。
操作部3の内部には、光源30が配置されている。光源30はLED等の発光素子を用いて構成されている。光源30はランプを用いていてもよい。コネクタ部5が制御装置10に接続された状態で、システムコントローラ12は、コネクタ部5、ユニバーサルコード51及び操作部3内に配置された信号線を介して光源30に接続される。システムコントローラ12は、光源30の動作を制御し、光源30を発光させる。
挿入部2の内部には、LCB25が配置されている。LCB25は、導光線に対応する。LCB25は、導光を行うファイバの束である。LCB25は、長尺であり、一端に入射された光を他端まで導く。挿入部2が湾曲する際には、LCB25も同様に湾曲することができる。挿入部2内には、LCB25以外に、挿入部2を湾曲させるための機械部品、電気ケーブルでなる信号線、鉗子チャネル、及び送気・送水用のケーブル等が配置されている。LCB25の一端は操作部3内に配置されており、端面に光源30から光が入射する。LCB25の他端は先端部23内に位置しており、端面から光が出射する。以下、LCB25の操作部3側の端面を入射端、先端部23側の端面を出射端と言う。LCB25の入射端は、光源30に対向している。LCB25の出射端は、先端部23の端面に設けられている配向レンズ231に対向している。光源30からの光は、LCB25の入射端へ入射し、LCB25に導光され、LCB25の出射端から出射される。出射された光は、配向レンズ231を通過して先端部23外へ放射される。放射された光は、観察対象物の内部を照明する。
先端部23には、撮像ユニット234が備えられている。撮像ユニット234は、対物光学系232及び撮像素子233を有している。撮像素子233は、例えば、CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)イメージセンサ又はCCD(Charge Coupled Device)イメージセンサである。対物光学系232の一部は先端部23の端面に露出している。配向レンズ231を通過して放射された光により、先端部23外にある物体が照明され、物体で反射した光が対物光学系232を通過して撮像素子233へ入射する。対物光学系232は、撮像素子233の受光面に光学像を結像させ、撮像素子233は、先端部23の外部の物体を撮像する。
コネクタ部5内には、ドライバ信号処理回路52が備えられている。コネクタ部5、ユニバーサルコード51、操作部3及び挿入部2の内部には、信号線が配置されている。撮像ユニット234は、信号線を介してドライバ信号処理回路52に接続されている。撮像ユニット234は、撮像した画像を表す画像信号をドライバ信号処理回路52へ入力する。例えば、画像信号が表す画像は動画である。コネクタ部5内には、更に、メモリ53が備えられている。メモリ53はドライバ信号処理回路52に接続されている。メモリ53は、撮像素子233の画素数等、撮像ユニット234に関する情報を記憶している。
コネクタ部5が制御装置10に接続された状態で、ドライバ信号処理回路52は、システムコントローラ12、タイミングコントローラ13及び前段信号処理回路14に接続される。ドライバ信号処理回路52は、撮像ユニット234に関する情報をメモリ53から読み出し、システムコントローラ12へ出力する。システムコントローラ12は、撮像ユニット234に関する情報を受け付け、受け付けた情報に基づいて各種の演算を行い、制御信号を生成する。システムコントローラ12は、生成した制御信号を用いて、各部分の動作及びタイミングを制御する。
タイミングコントローラ13は、システムコントローラ12によるタイミング制御に従って、ドライバ信号処理回路52にクロックパルスを供給する。ドライバ信号処理回路52は、タイミングコントローラ13から供給されるクロックパルスに従って、撮像素子233を制御装置10で処理される画像のフィールドレートに同期したタイミングで駆動制御する。
ドライバ信号処理回路52は、画像信号を前段信号処理回路14へ出力する。前段信号処理回路14は、画像信号をドライバ信号処理回路52から入力され、入力された画像信号に所定の信号処理を施し、信号処理後の画像信号を後段信号処理回路15へ出力する。後段信号処理回路15は、前段信号処理回路14から入力された画像信号を処理してモニタ表示用の画面データを生成し、生成した画面データを所定のビデオフォーマットの信号へ変換する。後段信号処理回路15は、変換後の信号をモニタ11へ出力する。モニタ11は、出力された信号を受け付け、受け付けた信号に基づいた画像を表示する。このようにして、観察対象物の内部の画像が表示される。
図4は、実施形態1に係る操作部3の内部の構成を示す模式図である。図4は、図3とは配置を左右逆にして示している。また、図4では、鉗子口6を省略している。図5及び図6は、実施形態1に係る操作部3の断面を模式的に示す断面図である。図5は、図4のV−V線で操作部3を切断した断面を示す。図6は、図4のVI−VI線で操作部3を切断した断面を示す。図5及び図6が示す操作部3の断面は、LCB25の長手方向に交差する断面である。操作部3は筒状のハウジング31を有する。ハウジング31の内部は空洞である。ハウジング31の表面は操作部3の表面を構成する。使用者は、ハウジング31を手で把持して操作する。ハウジング31の内部には、光源30とLCB25の一部とが配置されている。図6では、LCB25を省略している。前述したように、ハウジング31の内部には、更に、図示しない信号線、鉗子チャネル、及び送気・送水用のケーブル等が配置されている。LCB25の入射端251は光源30に対向している。ハウジング31の長手方向、操作部3内でのLCB25の長手方向、及び光源30から入射端251へ入射する光の光軸は略一致している。
ハウジング31の内部には、光を透過させる透光部材32が配置されている。図4には、透光部材32の、LCB25の長手方向に沿った断面を示す。図5及び図6には、透光部材32の、LCB25の長手方向に交差した断面を示す。透光部材32は、光源30から発生した光の内で入射端251へ入射しない光が通過する位置に配置されている。具体的には、光源30から入射端251へ入射する光の光軸を囲う位置に、透光部材32が配置されている。光源30と入射端251との間の光軸上には、透光部材32は配置されていない。即ち、光軸を略中心として、光源30及び入射端251の周囲に透光部材32が配置されている。
透光部材32は、ポリメチルメタアクリルメート又はポリカーボネート等の透明な樹脂で形成されている。透光部材32では、操作部3の内側へ向いた面である内面へ光源30からの光が入射する。透光部材32は、光源30から発生して入射端251へ入射しない光が可及的に多く入射するような形状を有することが望ましい。内面へ入射した光は、操作部3の外側へ向いた面である表面まで透過する。光は、透光部材32の内面から表面まで直線状に透過するか、又は、透光部材32の内部で反射をして表面まで透過する。透光部材32の表面は、ハウジング31の近傍に位置している。透光部材32の表面はハウジング31に内側から接触していてもよい。このようにして、光源30から発生して入射端251へ入射しない光は、操作部3の表面付近まで透光部材32を透過する。図5には透光部材32が一体に形成されている例を示したが、透光部材32は複数に分割されていてもよい。
図7は、実施形態1に係る操作部3の外観の一例を示す模式図である。図7では、湾曲ノブ4及び鉗子口6を省略している。操作部3は、透光部材32の中を透過した光が操作部3の外部へ放射される第1窓部33を有している。例えば、第1窓部33は、ハウジング31の一部に開口部が形成され、開口部から透光部材32の表面が露出した構成になっている。透光部材32は、ハウジング31の開口部に係合する形状を有していてもよい。また、例えば、第1窓部33は、透光性の窓材で形成されており、窓材が透光部材32の表面に対向している。ハウジング31の少なくとも一部が透光性の材料で構成され第1窓部33以外の部分が塗装等によって不透明になっていてもよい。光源30から発生して入射端251へ入射しない光は、透光部材32へ入射し、透光部材32の内部を透過し、第1窓部33を通って操作部3の外部へ放射される。
光源30から発生して入射端251へ入射しない光が操作部3の内部で吸収された場合、光の吸収によって熱が発生し、内視鏡1の内部が過熱される。本実施形態では、光源30から発生して入射端251へ入射しない光の一部は、透光部材32を透過し、第1窓部33から放射される。操作部3の内部で吸収される光の量が減少し、発生する熱が減少する。内視鏡1が気密構造を有している場合であっても、光は透光部材32を透過し、第1窓部33から放射されることが可能であるので、熱の発生が効果的に抑制される。従って、内視鏡1の内部の過熱が緩和される。
第1窓部33から放射される光は、使用者が視認することが可能である。第1窓部33から放射される光を視認することによって、使用者は光源30が発光していることを確認することができる。逆に、第1窓部33から放射される光を視認することができない場合は、使用者は、光源30が発光していないことを確認することができる。何らかの理由で光源30が意図せず消灯してしまった場合、使用者は、第1窓部33から放射される光を視認できなくなったことに応じて、光源30が消灯したことを即座に知ることができる。内視鏡1の使用中に光源30が意図せず消灯した場合、モニタ11に表示される画像が暗くなり、観察が不可能になる。第1窓部33を有していない従来の内視鏡では、画像が暗くなった原因が即座には不明であり、内視鏡1の復旧が困難である。本実施形態では、画像が暗くなった原因は光源30の消灯であることが即座に明らかとなるので、内視鏡1の復旧はより容易となる。
透光部材32は、LCB25の長手方向に沿った方向に伸張している。透光部材32が伸張していることによって、光源30から発生して入射端251へ入射しない光は、より多く透光部材32へ入射する。また、第1窓部33は、LCB25の長手方向に沿った方向に長い形状になっている。第1窓部33が長い形状を有していることによって、透光部材32を透過した光が多く第1窓部33から放射される。このため、光が効果的に操作部3の外部へ放射され、内視鏡1の内部の過熱が効果的に緩和される。
前述のように、光源30から入射端251へ入射する光の光軸を囲う位置に透光部材32が配置されている。即ち、透光部材32は、光源30から見て、LCB25の長手方向に交差する複数の方向に配置されている。光源30から見て複数の方向に透光部材32が配置されていることによって、光源30から発生して入射端251へ入射しない光は、より多く透光部材32へ入射する。また、操作部3は複数の第1窓部33を備えている。複数の第1窓部33は、操作部3の周方向の複数の位置に配置されている。操作部3の周方向は、LCB25の長手方向に沿った操作部3の中心軸の周りを一周する方向である。複数の第1窓部33が配置されていることによって、透光部材32を透過した光が多く放射される。このため、光が効果的に操作部3の外部へ放射され、内視鏡1の内部の過熱が効果的に緩和される。なお、第1窓部33の数は単数であってもよい。
更に、操作部3は、第2窓部34を有している。第2窓部34は、第1窓部33と同様に、透光部材32の中を透過した光が操作部3の外部へ放射されるようになっている。また、第2窓部34は、内視鏡1の製品ロゴ又はシリアルナンバー等の特定の情報が光の放射によって表示されるようになっている。例えば、第2窓部34は、透光性の窓材で形成されており、窓材に文字又は図形が記載されている。文字又は図形の部分は、窓材の他の部分と光の透過率が異なっており、窓材を光が透過する際に文字又は図形が表示される。文字又は図形は、特定の情報を意味するようになっている。光源30から発生して入射端251へ入射しない光の一部は、透光部材32の内部を透過し、第2窓部34を通って操作部3の外部へ放射される。第2窓部34の数は単数でも複数でもよい。
第2窓部34から光が放射させることによって、熱の発生が抑制され、内視鏡1の内部の過熱が緩和される。また、第2窓部34から放射される光は使用者によって視認され、使用者は、第2窓部34に表示された情報を得ることができる。光の放射によって表示される情報は、内視鏡1の外面に記載された情報に比べて、使用者が視認し易い。第2窓部34を用いることによって、ディスプレイを用いることなく、視認しやすい情報の表示が可能である。第1窓部33及び第2窓部34は、本考案における窓部に対応する。
また、ハウジング31の少なくとも一部は、金属等の熱伝導率の高い熱伝導材で形成されている。ハウジング31は、透光部材32の表面の少なくとも一部を覆っており、透光部材32の内部を透過してきた光を遮蔽する。ハウジング31は、熱伝導部材に対応する。ハウジング31が光を遮蔽することにより、ハウジング31に熱が発生する。発生した熱は、ハウジング31を伝導し、操作部3の外部へ放出される。例えば、熱は、ハウジング31の表面から外気へ放出されるか、又はハウジング31に接触した使用者の手へ放出される。ハウジング31は、遮蔽した光を吸収しやすいように構成されていることが望ましい。例えば、ハウジング31の内面は、黒色に塗装されている。
以上詳述した如く、本実施形態では、操作部3の内部に光源30を備えた内視鏡1において、光源30から発生して観察には利用されない光を、操作部3の表面まで透過させる。操作部3の内部で光が吸収されることが抑制され、光の吸収による熱の発生が抑制される。第1窓部33及び第2窓部34から光が放射されることにより、操作部3の内部で発生する熱が減少し、内視鏡1の内部の過熱が緩和される。また、熱伝導材で形成されたハウジング31が光を遮蔽し、発生した熱を伝導させることにより、熱が放出され、同様に、内視鏡1の内部の過熱が緩和される。内視鏡1が気密構造を有している場合であっても、光の放射及び放熱は容易に行うことが可能であり、内視鏡1の内部の過熱が緩和される。ヒートシンク等の熱の経路を用いることなく過熱の緩和が可能であるので、内視鏡1の構成を簡素化し、内視鏡1を軽量化することが可能となる。
なお、本実施形態においては、内視鏡1が第1窓部33及び第2窓部34を備えた形態を示したが、内視鏡1は、第1窓部33又は第2窓部34のいずれか一方のみを備えた形態であってもよい。また、内視鏡1は、ハウジング31が熱伝導部材として機能しない形態であってもよい。これらの形態においても、第1窓部33又は第2窓部34から光が放射されることによって、内視鏡1の過熱の緩和が可能である。
(実施形態2)
図8は、実施形態2に係る操作部3の外観の一例を示す模式図である。実施形態1と同様に、操作部3の内部には光源30と、入射端251を含むLCB25の一部と、透光部材32とが配置されており、操作部3は第1窓部33及び第2窓部34を有している。第1窓部33及び第2窓部34からは、光源30から発生してLCB25の入射端251へ入射しない光が放射される。更に、鉗子口6の近傍には、透光部材32の中を透過した光が操作部3の外部へ放射される部分であり、光の放射によって鉗子口6の位置を示す指示部35が設けられている。
図9は、実施形態2に係る操作部3の内部の構成を示す模式図である。図10は、実施形態2に係る操作部3の鉗子口6の近傍部分の断面を模式的に示す断面図である。図10は、図9のX−X線で操作部3を切断した断面を示す。透光部材32は、鉗子口6の近傍まで延伸しており、透光部材32の内部を透過した光の一部は、指示部35から放射される。内視鏡1のその他の部分の構成は、実施形態1と同様である。
指示部35は、単に光の放射によって鉗子口6の位置を示す構成であってもよい。例えば、指示部35は、透光性の窓材で形成されており、窓材が透光部材32の表面に対向している。図8〜10には、指示部35が環状である例を示しているが、指示部35は環状でなくてもよい。例えば、指示部35は、鉗子口6付近のハウジング31の一部に開口部が形成された構成になっていてもよい。鉗子口6の近傍まで透光部材32の内部を透過した光は、指示部35を通って操作部3の外部へ放射される。指示部35から放射される光は、使用者が視認することが可能である。第1窓部33及び第2窓部34とは異なる位置にある指示部35から放射される光を視認することによって、使用者は、鉗子口6の位置を確認することができる。第1窓部33及び第2窓部34との見分けがつきやすいように、指示部35の形状は第1窓部33及び第2窓部34と異なっていることが望ましい。
また、指示部35は、図形又は文字により鉗子口6の位置を示す情報を表示する構成であってもよい。例えば、指示部35は、透光性の窓材で形成されており、窓材に文字又は図形が記載されている。文字又は図形の部分は、窓材の他の部分と光の透過率が異なっており、窓材を光が透過する際に文字又は図形が表示される。文字又は図形は、鉗子口6の位置を示す情報を意味するようになっている。鉗子口6の近傍まで透光部材32の内部を透過した光は、指示部35を通って操作部3の外部へ放射される。指示部35から放射される光は使用者によって視認され、使用者は、指示部35に表示された情報を得て、鉗子口6の位置を確認することができる。
以上詳述した如く、本実施形態においては、光源30から発生して入射端251へ入射しない光の一部が指示部35から放射されることにより、鉗子口6の位置が示される。使用者は、鉗子口6の位置を容易に確認することができ、内視鏡1の使用中に鉗子口6を容易に使用することが可能となる。
なお、以上の実施形態1及び2においては、第1窓部33、第2窓部又は指示部35から光を放射する形態を示したが、内視鏡1は、ハウジング31の全体から光を放射する形態であってもよい。例えば、ハウジング31の全体が透光性の材料で構成され、光源30から発生して入射端251へ入射しない光が透光部材32及びハウジング31を通過して操作部3の外部へ放射されてもよい。また、内視鏡1は、外部への光の放射をせずにハウジング31から放熱を行う形態であってもよい。例えば、操作部3は、第1窓部33、第2窓部及び指示部35を有さず、透光部材32を透過した光をハウジング31で吸収し、発生した熱をハウジング31に伝導させ、操作部3の外部へ熱を放出するように構成されていてもよい。
本考案は上述した実施の形態の内容に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。即ち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態も本考案の技術的範囲に含まれる。
1 内視鏡
10 制御装置
2 挿入部
25 LCB(導光線)
251 入射端
3 操作部
30 光源
31 ハウジング(熱伝導部材)
32 透光部材
33 第1窓部
34 第2窓部
35 指示部
6 鉗子口

Claims (8)

  1. 光源と、該光源からの光を一端に入射され、入射された光を導く導光線とを備える内視鏡において、
    前記光源の周囲に配置されており、前記光源から発せられ前記導光線の一端へ入射されない光をその表面まで透過させる透光部材を備えること
    を特徴とする内視鏡。
  2. 前記表面まで前記透光部材内を透過した光を外部へ放射する窓部を更に備えること
    を特徴とする請求項1に記載の内視鏡。
  3. 前記透光部材は、前記導光線の長手方向に交差する複数の方向に配置されており、
    前記窓部は複数設けられていること
    を特徴とする請求項2に記載の内視鏡。
  4. 前記窓部の少なくとも一部は、光の放射によって特定の情報が表示されるように構成されていること
    を特徴とする請求項2又は3に記載の内視鏡。
  5. 前記透光部材は、前記導光線の長手方向に沿った方向に伸張していること
    を特徴とする請求項2乃至4のいずれか一つに記載の内視鏡。
  6. 鉗子が挿入される鉗子口と、
    前記透光部材内を透過した光を外部へ放射し、光の放射によって前記鉗子口の位置を示す指示部と
    を更に備えることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一つに記載の内視鏡。
  7. 前記表面の少なくとも一部を覆っており、前記表面まで前記透光部材内を透過した光を遮蔽し、発生した熱を伝導する熱伝導部材を更に備えること
    を特徴とする請求項1乃至6のいずれか一つに記載の内視鏡。
  8. 柱状の形状を有しており、人の手で把持されて操作される操作部を更に備え、
    前記光源及び前記透光部材は、前記操作部の内部に配置されていること
    を特徴とする請求項1乃至7のいずれか一つに記載の内視鏡。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020080450A1 (ja) * 2018-10-18 2020-04-23 カイロス株式会社 内視鏡装置および内視鏡システム

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