以下、適宜図面を参照しながら、本開示に係る斜視内視鏡の構成および作用を具体的に開示した実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になることを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるものであり、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
Hereinafter, embodiments in which the configuration and operation of the perspective endoscope according to the present disclosure are specifically disclosed will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. However, more detailed explanation than necessary may be omitted. For example, detailed explanations of already well-known matters and duplicate explanations for substantially the same configuration may be omitted. This is to avoid unnecessary redundancy of the following description and to facilitate the understanding of those skilled in the art. It should be noted that the accompanying drawings and the following description are provided for those skilled in the art to fully understand the present disclosure, and are not intended to limit the subject matter described in the claims.
図１は、実施の形態１に係る内視鏡システム１１の外観例を示す斜視図である。ここで用いられる用語として、水平面に載置されたビデオプロセッサ１３の筐体の鉛直上方向と鉛直下方向をそれぞれ「上」、「下」と称する。また、斜視内視鏡１５の先端前方側を「前（先）」と称し、ビデオプロセッサ１３に接続される側を「後」と称する。
FIG. 1 is a perspective view showing an external example of the endoscope system 11 according to the first embodiment. As a term used here, the vertically upward direction and the vertically downward direction of the housing of the video processor 13 mounted on the horizontal plane are referred to as "upper" and "lower", respectively. Further, the front side of the tip of the perspective endoscope 15 is referred to as "front", and the side connected to the video processor 13 is referred to as "rear".
内視鏡システム１１は、斜視内視鏡１５と、ビデオプロセッサ１３と、モニタ１７とを含む構成である。斜視内視鏡１５は、医療用の例えば硬性鏡または軟性鏡である。ビデオプロセッサ１３は、被写体である観察対象（例えば、人体、人体内部の患部）を撮像することで得られる撮像画像（例えば、静止画、動画を含む）に対して画像処理する。モニタ１７は、ビデオプロセッサ１３から出力される表示用信号に従って、画像を表示する。画像処理は、例えば、色補正、階調補正、ゲイン調整を含むが、これらの処理に限定されない。
The endoscope system 11 includes a perspective endoscope 15, a video processor 13, and a monitor 17. The perspective endoscope 15 is, for example, a rigid mirror or a flexible mirror for medical use. The video processor 13 performs image processing on an captured image (including, for example, a still image and a moving image) obtained by capturing an observation target (for example, a human body or an affected portion inside the human body) as a subject. The monitor 17 displays an image according to a display signal output from the video processor 13. Image processing includes, but is not limited to, color correction, gradation correction, and gain adjustment, for example.
斜視内視鏡１５は、観察対象を撮像する。斜視内視鏡１５は、観察対象の内部に挿入されるスコープ１９と、スコープ１９の後端部が接続されるプラグ部２１とを備える。また、スコープ１９は、比較的長い可撓性を有する軟性部２３と、軟性部２３の先端に設けられた剛性を有する硬性部２５とを含む構成である。
The perspective endoscope 15 captures an image of an observation target. The perspective endoscope 15 includes a scope 19 inserted inside the observation target and a plug portion 21 to which the rear end portion of the scope 19 is connected. Further, the scope 19 is configured to include a flexible portion 23 having a relatively long flexibility and a rigid portion 25 provided at the tip of the flexible portion 23 and having rigidity.
ビデオプロセッサ１３は、筐体２７を有し、撮像画像に対して画像処理を施し、画像処理後の表示信号を出力する。筐体２７の前面には、プラグ部２１の基端部２９が挿入されるソケット部３１が配置される。プラグ部２１がソケット部３１に挿入され、斜視内視鏡１５とビデオプロセッサ１３とが電気的に接続されることで、斜視内視鏡１５とビデオプロセッサ１３との間で電力および各種信号（例えば撮像画像信号、或いは制御信号）の送受信が可能となる。これらの電力および各種信号は、スコープ１９の内部に挿通された伝送ケーブル（図示略）を介して、プラグ部２１から軟性部２３に伝送される。また、硬性部２５の内側に設けられたイメージセンサ３３（図４参照）から出力される撮像画像信号は、伝送ケーブルを介して、プラグ部２１からビデオプロセッサ１３に伝送される。
The video processor 13 has a housing 27, performs image processing on the captured image, and outputs a display signal after the image processing. A socket portion 31 into which the base end portion 29 of the plug portion 21 is inserted is arranged on the front surface of the housing 27. The plug portion 21 is inserted into the socket portion 31, and the perspective endoscope 15 and the video processor 13 are electrically connected to each other, whereby power and various signals (for example, various signals (for example)) are provided between the perspective endoscope 15 and the video processor 13. It is possible to send and receive captured image signals (or control signals). These electric powers and various signals are transmitted from the plug portion 21 to the flexible portion 23 via a transmission cable (not shown) inserted inside the scope 19. Further, the captured image signal output from the image sensor 33 (see FIG. 4) provided inside the rigid portion 25 is transmitted from the plug portion 21 to the video processor 13 via the transmission cable.
ビデオプロセッサ１３は、伝送ケーブルを介して伝送された撮像画像信号に対し、画像処理を施し、画像処理後の画像データを表示用信号に変換して、モニタ１７に出力する。
The video processor 13 performs image processing on the captured image signal transmitted via the transmission cable, converts the image data after the image processing into a display signal, and outputs the image data to the monitor 17.
モニタ１７は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）或いはＣＲＴ（Cathode Ray Tube）等の表示デバイスにより構成される。モニタ１７は、斜視内視鏡１５によって撮像された被写体の撮像画像を表示する。モニタ１７は、観察対象を照明するための可視光（つまり、白色光）の照明により撮像された可視光画像と、観察対象を蛍光発光させるための励起光により発生した蛍光が撮像された蛍光画像とを表示する。
The monitor 17 is composed of a display device such as an LCD (Liquid Crystal Display) or a CRT (Cathode Ray Tube). The monitor 17 displays a captured image of the subject captured by the perspective endoscope 15. The monitor 17 is a fluorescent image in which a visible light image captured by illumination of visible light (that is, white light) for illuminating the observation target and fluorescence generated by excitation light for fluorescing the observation target are captured. And are displayed.
ビデオプロセッサ１３の筐体２７には、励起光の一例としてのＩＲ（Infrared Ray）励起光の光源であるＩＲ励起光源３５が設けられる。斜視内視鏡１５には、照明手段である導光体が内部に挿通される。斜視内視鏡１５では、プラグ部２１がソケット部３１に挿入されることで、ＩＲ励起光源３５から照射されるＩＲ励起光が斜視内視鏡１５の導光体に伝送される。
The housing 27 of the video processor 13 is provided with an IR excitation light source 35, which is a light source of IR (Infrared Ray) excitation light as an example of the excitation light. A light guide body, which is a lighting means, is inserted into the perspective endoscope 15. In the perspective endoscope 15, the plug portion 21 is inserted into the socket portion 31, so that the IR excitation light emitted from the IR excitation light source 35 is transmitted to the light guide body of the perspective endoscope 15.
図２は、図１に示した硬性部２５の側面図である。例えば円柱状に形成される硬性部２５は、先端に、傾斜端面３７を有する。傾斜端面３７は、円柱の軸線３９に鋭角の挟角αを有して傾斜する。なお、軸線３９は、斜視内視鏡１５の軸線でもある。実施の形態１では、硬性部２５の先端に、軸線直交端面４１が形成される。つまり、傾斜端面３７は、軸線直交端面４１から後方に向かって挟角αの余角（つまり、（９０－α）度）で傾斜する面となる。ここで、傾斜端面３７は、軸線３９に沿って先端より後退する側（具体的には、図２に矢印ａで示す側）を傾斜側と称す。なお、硬性部２５は、上記の軸線直交端面４１が省略され、全てが傾斜端面３７であってもよい。
FIG. 2 is a side view of the rigid portion 25 shown in FIG. For example, the rigid portion 25 formed in a columnar shape has an inclined end surface 37 at the tip. The inclined end surface 37 is inclined with an acute angle sandwiching angle α on the axis 39 of the cylinder. The axis 39 is also the axis of the perspective endoscope 15. In the first embodiment, an axis orthogonal end face 41 is formed at the tip of the rigid portion 25. That is, the inclined end surface 37 is a surface that is inclined rearward from the axis orthogonal end surface 41 at a margin angle (that is, (90-α) degrees) of the sandwiching angle α. Here, the side of the inclined end surface 37 that recedes from the tip along the axis 39 (specifically, the side indicated by the arrow a in FIG. 2) is referred to as an inclined side. In the rigid portion 25, the axis orthogonal end surface 41 may be omitted, and all of the rigid portions 25 may be inclined end surfaces 37.
硬性部２５内には、カメラ４３（図４参照）が設けられる。カメラ４３は、傾斜端面３７の略中央部に、光学中心軸４５が略垂直に配置される。図２において、斜視内視鏡１５の視野方向は、例えば光学中心軸４５を軸線３９に対する伏角 βとした下向きとすることができる。伏角 βは、例えば３０度程度とすることができる。言い換えれば、傾斜端面３７は、軸線直交端面４１に対して伏角 βに相当する角度で後方に向かって傾斜する。なお、斜視内視鏡１５は、実際の運用時、管内を３６０度の任意角度で回転して観察が行われる。そのため、１８０度回転された場合には、伏角βは、仰角（an angle of elevation）となる。カメラ４３は、光学中心軸４５を中心に角度θの視野を有する。実施の形態１において、「視野」とは、光学系で鮮明に結像される物（体）空間の範囲を言う。
A camera 43 (see FIG. 4) is provided in the rigid portion 25. In the camera 43, the optical center axis 45 is arranged substantially vertically at the substantially central portion of the inclined end surface 37. In FIG. 2, the visual field direction of the perspective endoscope 15 can be, for example, downward with the optical central axis 45 as the dip angle β with respect to the axis 39. The dip angle β can be, for example, about 30 degrees. In other words, the inclined end surface 37 is inclined rearward at an angle corresponding to the dip angle β with respect to the axis orthogonal end surface 41. In the actual operation of the perspective endoscope 15, observation is performed by rotating the inside of the tube at an arbitrary angle of 360 degrees. Therefore, when rotated 180 degrees, the dip angle β becomes an angle of elevation. The camera 43 has a field of view at an angle θ around the optical central axis 45. In the first embodiment, the “field of view” refers to the range of the object (body) space that is clearly imaged by the optical system.
図３は、図２に示した斜視内視鏡１５の硬性部２５の正面図である。硬性部２５の傾斜端面３７には、撮像窓４７が配置される。撮像窓４７は、被写体からの光を入射する。撮像窓４７は、傾斜端面３７の略中央部において、傾斜端面３７を略円形（円形を含む）に彫り込んだ凹部として形成される。この撮像窓４７の底部には、レンズカバーガラス４９が配置される。
FIG. 3 is a front view of the rigid portion 25 of the perspective endoscope 15 shown in FIG. An imaging window 47 is arranged on the inclined end surface 37 of the rigid portion 25. The image pickup window 47 incidents light from the subject. The image pickup window 47 is formed as a concave portion in which the inclined end surface 37 is carved into a substantially circular shape (including a circle) at a substantially central portion of the inclined end surface 37. A lens cover glass 49 is arranged at the bottom of the image pickup window 47.
斜視内視鏡１５は、蛍光観察用の励起光（例えばＩＲ励起光）を被写体の被観察領域に照射し、励起光の照射に基づいて被写体に予め投与された蛍光薬剤（例えば、ＩＣＧ（Indocyanine Green））或いは皮膚内の自家蛍光物質から発せられる蛍光を撮像し、蛍光画像を取得できる。蛍光観察では、例えば自家蛍光観察では波長４０５ｎｍの光、赤外光観察では例えば波長６９０ｎｍ～８２０ｎｍのＩＲ励起光が用いられる。以下、実施の形態１では、蛍光観察用の励起光として、ＩＲ励起光を用いる例を説明するが、励起光はこれに限定されない。
The perspective endoscope 15 irradiates the observed region of the subject with an excitation light for fluorescence observation (for example, IR excitation light), and a fluorescent agent (for example, ICG (Indocyanine)) previously administered to the subject based on the irradiation of the excitation light. Green)) or the fluorescence emitted from the autofluorescent substance in the skin can be imaged to obtain a fluorescent image. In fluorescence observation, for example, light having a wavelength of 405 nm is used for self-fluorescence observation, and IR excitation light having a wavelength of 690 nm to 820 nm is used, for example, in infrared light observation. Hereinafter, in the first embodiment, an example in which the IR excitation light is used as the excitation light for fluorescence observation will be described, but the excitation light is not limited to this.
また、硬性部２５の傾斜端面３７には、照射窓５１が穿設される。照射窓５１は、撮像窓４７と同様に傾斜端面３７を円形に彫り込んだ凹部として形成される。この照射窓５１の底部には、照明手段である導光体（例えば光ファイバ５３）の先端が配置される。光ファイバ５３は、この先端が光出射端面となる。光ファイバ５３は、光出射端面と反対側の基端がプラグ部２１に接続される。光ファイバ５３は、ＩＲ励起光源３５からのＩＲ励起光を伝送することで照射窓５１からＩＲ励起光を出射する。光ファイバ５３は、カメラ４３の光学中心軸４５に対して傾斜側の傾斜端面３７に、照明光軸５５が略垂直となるように配置される。なお、光学中心軸４５および照明光軸５５の角度は上述の角度に限らず、傾斜端面３７に対して垂直でなくてもよい。
Further, an irradiation window 51 is formed on the inclined end surface 37 of the rigid portion 25. The irradiation window 51 is formed as a concave portion in which the inclined end surface 37 is carved into a circle, similarly to the image pickup window 47. At the bottom of the irradiation window 51, the tip of a light guide (for example, an optical fiber 53) which is an illumination means is arranged. The tip of the optical fiber 53 serves as a light emitting end face. In the optical fiber 53, the base end opposite to the light emitting end surface is connected to the plug portion 21. The optical fiber 53 emits IR excitation light from the irradiation window 51 by transmitting IR excitation light from the IR excitation light source 35. The optical fiber 53 is arranged so that the illumination optical axis 55 is substantially perpendicular to the inclined end surface 37 on the inclined side with respect to the optical center axis 45 of the camera 43. The angles of the optical center axis 45 and the illumination optical axis 55 are not limited to the above-mentioned angles, and may not be perpendicular to the inclined end surface 37.
更に、硬性部２５の傾斜端面３７には、照射窓５７が穿設される。照射窓５７は、撮像窓４７と同様に傾斜端面３７を円形に彫り込んだ凹部として形成される。この照射窓５７の底部には、照明光軸５５が略垂直に配置される自発光体（例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子）が配置される。
Further, an irradiation window 57 is formed in the inclined end surface 37 of the rigid portion 25. The irradiation window 57 is formed as a concave portion in which the inclined end surface 37 is carved into a circle, similarly to the image pickup window 47. At the bottom of the irradiation window 57, a self-luminous body (for example, an LED (Light Emitting Diode) element) in which the illumination optical axis 55 is arranged substantially vertically is arranged.
自発光体は、図３において、光学中心軸４５と光ファイバ５３の照明光軸５５とを通る第１の仮想線５９から平行にずれた（言い換えると、シフトした）第２の仮想線６１の位置にオフセットして配置される。実施の形態１においてこの自発光体（例えばＬＥＤ６３）は、被写体を照明するための白色照明光を出射するが、照明光の発振波長や波長帯域は特に限定されない。
In FIG. 3, the self-luminous body of the second virtual line 61 shifted in parallel (in other words, shifted) from the first virtual line 59 passing through the optical center axis 45 and the illumination optical axis 55 of the optical fiber 53. It is placed offset to the position. In the first embodiment, the self-luminous body (for example, LED63) emits white illumination light for illuminating the subject, but the oscillation wavelength and wavelength band of the illumination light are not particularly limited.
従って、斜視内視鏡１５では、照明手段である導光体（例えば光ファイバ５３）がＩＲ励起光源３５に接続されてＩＲ励起光を出射し、自発光体であるＬＥＤ６３が白色照明光を出射する。なお、斜視内視鏡１５内に配置される自発光体の数、導光体の数は、０（ゼロ）個である場合を含め、特に限定されない。
Therefore, in the perspective endoscope 15, a light guide (for example, an optical fiber 53) as an illumination means is connected to an IR excitation light source 35 to emit IR excitation light, and LED 63, which is a self-luminous body, emits white illumination light. do. The number of self-luminous bodies and the number of light guide bodies arranged in the perspective endoscope 15 are not particularly limited, including the case where the number is 0 (zero).
また、硬性部２５には、図中破線で示す二次伝熱体１１９が設けられる。二次伝熱体１１９は、硬性部２５の内壁面に沿う円弧状で形成される。この二次伝熱体１１９については後述する。
Further, the rigid portion 25 is provided with a secondary heat transfer body 119 shown by a broken line in the figure. The secondary heat transfer body 119 is formed in an arc shape along the inner wall surface of the rigid portion 25. The secondary heat transfer body 119 will be described later.
図４は、図３に示した第１の仮想線５９による側断面図である。硬性部２５は、カメラ４３を収容する。カメラ４３は、光路を構成する複数の光学部品（例えばレンズ）を有し、被写体からの光を光路に入射させて結像する。ここでいう被写体からの光は、例えば被写体における可視光（白色光）に対する反射光、もしくは、被写体に予め投与された蛍光薬剤（例えばインドシアニンググリーン（ＩＣＧ））を蛍光発光させるための励起光により励起された蛍光を含む。カメラ４３は、複数の光学部品（例えばレンズ）を収容するための円筒状の鏡筒６５を有する。鏡筒６５の先端外周は、撮像窓４７に当接した状態で硬性部２５に固定される。
FIG. 4 is a side sectional view taken along the first virtual line 59 shown in FIG. The rigid portion 25 accommodates the camera 43. The camera 43 has a plurality of optical components (for example, lenses) that constitute an optical path, and forms an image by incidenting light from a subject into the optical path. The light from the subject referred to here is, for example, reflected light with respect to visible light (white light) in the subject, or excitation light for fluorescing a fluorescent agent (for example, Indocyaning Green (ICG)) previously administered to the subject. Includes fluorescence excited by. The camera 43 has a cylindrical lens barrel 65 for accommodating a plurality of optical components (for example, a lens). The outer periphery of the tip of the lens barrel 65 is fixed to the rigid portion 25 in a state of being in contact with the image pickup window 47.
鏡筒６５の内部には、光学部品であるレンズカバーガラス４９、絞り５０、第１レンズ６７、スペーサ６９、第２レンズ７１、第３レンズ７３および第４レンズ７５が、先端側より順に収容される。スペーサ６９は、第１レンズ６７と第２レンズ７１との間に挟入され、例えば斜視内視鏡１５の軟性部２３などの屈曲時に双方の凸曲面同士が接触することを防止する。第４レンズ７５の後方には、イメージセンサ３３が配置される。
Inside the lens barrel 65, the lens cover glass 49, the aperture 50, the first lens 67, the spacer 69, the second lens 71, the third lens 73, and the fourth lens 75, which are optical components, are housed in this order from the tip side. The lens. The spacer 69 is sandwiched between the first lens 67 and the second lens 71, and prevents both convex curved surfaces from coming into contact with each other when the flexible portion 23 of the perspective endoscope 15 is bent, for example. An image sensor 33 is arranged behind the fourth lens 75.
実施の形態１において、イメージセンサ３３は、固体撮像素子（例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）もしくはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）と、その撮像素子の光入射面側に撮像素子の保護用のセンサカバーガラス７７とが一体に成形されたものとして構成される。
In the first embodiment, the image sensor 33 is a solid-state image sensor (for example, a CCD (Charge Coupled Device) or CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)) and a sensor cover glass for protecting the image sensor on the light incident surface side of the image sensor. It is configured as one integrally molded with 77.
イメージセンサ３３は、連結部材７９の内方に嵌合されて鏡筒６５と同時に連結される。これにより、イメージセンサ３３は、センサ中心が光学中心軸４５に位置決めされる。
The image sensor 33 is fitted inside the connecting member 79 and is connected at the same time as the lens barrel 65. As a result, the center of the image sensor 33 is positioned on the optical center axis 45.
イメージセンサ３３の光入射面側には、第１励起光カットフィルタ８１が蒸着されたフィルタ蒸着ガラスが固定される。
A filter-deposited glass on which the first excitation light cut filter 81 is vapor-deposited is fixed on the light incident surface side of the image sensor 33.
また、斜視内視鏡１５では、第２励起光カットフィルタ８３が、最も被写体側に配置される第１レンズ６７よりも更に被写体側に配置される。第２励起光カットフィルタ８３は、外周が例えば鏡筒６５の内周に固定される。
Further, in the perspective endoscope 15, the second excitation light cut filter 83 is arranged closer to the subject side than the first lens 67 arranged closest to the subject side. The outer circumference of the second excitation light cut filter 83 is fixed to, for example, the inner circumference of the lens barrel 65.
イメージセンサ３３の背面には、複数のパッドが設けられる。イメージセンサ３３の背面には、可撓基板８５がこのパッドを介して導通接続される。可撓基板８５は、イメージセンサ３３と伝送ケーブル（図示略）との間に配置される。可撓基板８５には、複数本の線状導体をパターン印刷した伝送回路が形成される。可撓基板８５は、伝送ケーブルに束ねられているそれぞれの電線を、この伝送回路に導通接続する。これにより、イメージセンサ３３は、可撓基板８５を介して伝送ケーブルと接続される。可撓基板８５としては、複数の帯状薄板からなる導体を絶縁シート材で覆って、可撓性を有する帯状ケーブルに形成したＦＦＣ（フレキシブル・フラット・ケーブル）、可撓性を有する絶縁基板に線状導体をパターン印刷したＦＰＣ（フレキシブル・プリント・配線板）等を用いることができる。
A plurality of pads are provided on the back surface of the image sensor 33. A flexible substrate 85 is conductively connected to the back surface of the image sensor 33 via this pad. The flexible substrate 85 is arranged between the image sensor 33 and the transmission cable (not shown). On the flexible substrate 85, a transmission circuit in which a plurality of linear conductors are printed in a pattern is formed. The flexible substrate 85 electrically connects each electric wire bundled in the transmission cable to the transmission circuit. As a result, the image sensor 33 is connected to the transmission cable via the flexible substrate 85. The flexible substrate 85 includes an FFC (flexible flat cable) formed into a flexible strip cable by covering a conductor composed of a plurality of strip-shaped thin plates with an insulating sheet material, and a wire on the flexible insulating substrate. An FPC (flexible printed circuit board) or the like in which a patterned conductor is printed in a pattern can be used.
カメラ４３の下方に配置される光ファイバ５３は、外周が金属パイプ８７により覆われる。この金属パイプ８７は、外周が更に樹脂パイプ８９により覆われている。
The outer periphery of the optical fiber 53 arranged below the camera 43 is covered with a metal pipe 87. The outer periphery of the metal pipe 87 is further covered with a resin pipe 89.
光ファイバ５３は、光出射端面が照射窓５１に固定されて照明光軸５５に沿って、照射窓５１と反対側の内径側へ延在する。光ファイバ５３は、カメラ４３より後方の硬性部内空間において、軸線３９に沿う方向に曲がる屈曲部９１を有する。
The optical fiber 53 has a light emitting end face fixed to the irradiation window 51 and extends along the illumination optical axis 55 toward the inner diameter side opposite to the irradiation window 51. The optical fiber 53 has a bent portion 91 that bends in a direction along the axis 39 in the space inside the rigid portion behind the camera 43.
図５Ａは、図３に示した第２の仮想線６１による側断面図である。図５Ｂは、実装回路体９３の背面側を模式的に示した外観図である。カメラ４３に対してオフセットされたＬＥＤ６３は、傾斜端面３７の背面側に配置される。ＬＥＤ６３は、光出射端面が照射窓５７の内周に、水密に嵌合される。ＬＥＤ６３は、例えば基板である直方体状の実装回路体９３（図５Ｂ参照）に実装される。図５Ｂに示すように、実装回路体９３は、例えば２つの電極ＰＤ１と放熱部ＨＲ１とを有する。ＬＥＤ６３の発光素子は図５Ｂの電極ＰＤ１および放熱部ＨＲ１とは反対側の表面に実装配置されている。２つの電極ＰＤ１と放熱部ＨＲ１とは、同一平面上に配置され、それぞれ分離して離間している。実装回路体９３には、可撓基板８５を介して伝送ケーブルの先端側の導線（図示略）がそれぞれの電極ＰＤ１に対して導通接続（例えば半田付け）される。実装回路体９３は、熱伝導率の高い部材（例えば窒化アルミ）により形成される。実装回路体９３は、後述する一次伝熱体と当接する放熱部ＨＲ１を介して、ＬＥＤ６３の発光に伴う発熱を、後述する一次伝熱体の受熱面へ効率よく伝える。なお、ＬＥＤ６３が実装される端子面の構成によっては図５Ｂに示すような実装回路体９３を省略し、ＬＥＤ６３の放熱面から直接伝熱することも可能である。
FIG. 5A is a side sectional view taken along the second virtual line 61 shown in FIG. FIG. 5B is an external view schematically showing the back side of the mounting circuit body 93. The LED 63 offset with respect to the camera 43 is arranged on the back side of the inclined end face 37. The light emitting end face of the LED 63 is watertightly fitted to the inner circumference of the irradiation window 57. The LED 63 is mounted on, for example, a rectangular parallelepiped mounting circuit body 93 (see FIG. 5B) which is a substrate. As shown in FIG. 5B, the mounting circuit body 93 has, for example, two electrodes PD1 and a heat radiating unit HR1. The light emitting element of the LED 63 is mounted and arranged on the surface opposite to the electrode PD1 and the heat radiating portion HR1 in FIG. 5B. The two electrodes PD1 and the heat radiating portion HR1 are arranged on the same plane, and are separated from each other. In the mounting circuit body 93, a conducting wire (not shown) on the tip end side of the transmission cable is conductively connected (for example, soldered) to each electrode PD1 via the flexible substrate 85. The mounting circuit body 93 is formed of a member having a high thermal conductivity (for example, aluminum nitride). The mounting circuit body 93 efficiently transmits the heat generated by the light emission of the LED 63 to the heat receiving surface of the primary heat transfer body, which will be described later, via the heat radiating unit HR1 which comes into contact with the primary heat transfer body described later. Depending on the configuration of the terminal surface on which the LED 63 is mounted, the mounting circuit body 93 as shown in FIG. 5B may be omitted, and heat may be directly transferred from the heat dissipation surface of the LED 63.
実施の形態１に係る斜視内視鏡１５は、硬性部２５に一次伝熱体１１１が内蔵するように内側に設けられる（つまり内設される）。一次伝熱体１１１は、ＬＥＤ６３の後方に配置される。一次伝熱体１１１には、受熱面１０７が形成される。受熱面１０７は、傾斜端面３７と略平行に形成されてＬＥＤ６３を実装し、ＬＥＤ６３からの発熱が伝わる。このため、一次伝熱体１１１は、熱伝導率の大きい部材（例えば銅、アルミ）により形成される。
The perspective endoscope 15 according to the first embodiment is provided inside (that is, internally) so that the primary heat transfer body 111 is built in the rigid portion 25. The primary heat transfer body 111 is arranged behind the LED 63. A heat receiving surface 107 is formed on the primary heat transfer body 111. The heat receiving surface 107 is formed substantially parallel to the inclined end surface 37 to mount the LED 63, and heat generated from the LED 63 is transmitted. Therefore, the primary heat transfer body 111 is formed of a member having a high thermal conductivity (for example, copper or aluminum).
一次伝熱体１１１は、この受熱面１０７から光学中心軸４５に沿う方向に延在する熱伝導部１０９を有する。熱伝導部１０９は、延在方向に直交する断面形状が例えば四角形の杆（棒）状となって形成される。この熱伝導部１０９の後端部には、受熱面１０７と平行な方向に折り曲げられた接続部１１２が形成される。つまり、一次伝熱体１１１は、熱伝導部１０９と接続部１１２とが側面視でＬ字形となって形成される。接続部１１２には、後述するねじ１３１が螺合する雌ねじ部が側面に形成される。
The primary heat transfer body 111 has a heat conductive portion 109 extending from the heat receiving surface 107 in a direction along the optical central axis 45. The heat conductive portion 109 is formed so that the cross-sectional shape orthogonal to the extending direction is, for example, a quadrangular rod. At the rear end of the heat conductive portion 109, a connecting portion 112 bent in a direction parallel to the heat receiving surface 107 is formed. That is, the primary heat transfer body 111 is formed so that the heat conductive portion 109 and the connecting portion 112 are L-shaped in a side view. A female screw portion into which a screw 131 described later is screwed is formed on the side surface of the connection portion 112.
硬性部２５の内部には、断熱材１１５が配置されている。この断熱材１１５は、一次伝熱体１１１が最も近接する硬性部２５の内壁面１１３と一次伝熱体１１１との間に配置される。また、断熱材１１５は、一次伝熱体１１１とカメラ４３との間に配置される。断熱材１１５は、熱伝導率の小さい部材によりシート状あるいは板状に形成され、ＬＥＤ６３の発熱が伝わり高温となった一次伝熱体１１１からの熱流を遮蔽する。一次伝熱体１１１は、断熱材１１５が設けられることにより、内壁面１１３やカメラ４３に近接配置が可能となっている。これにより、硬性部２５は、外表面の昇温を抑制しつつ小径化しやすくなっている。なお、断熱材１１５は、硬性部２５の内部の空気と置き換えることも可能である。この場合、ＬＥＤ６３および一次伝熱体１１１は、二次伝熱体１１９との接触部分以外を空中にて保持する構成となる。
A heat insulating material 115 is arranged inside the rigid portion 25. The heat insulating material 115 is arranged between the inner wall surface 113 of the rigid portion 25 to which the primary heat transfer body 111 is closest to and the primary heat transfer body 111. Further, the heat insulating material 115 is arranged between the primary heat transfer body 111 and the camera 43. The heat insulating material 115 is formed in a sheet shape or a plate shape by a member having a low thermal conductivity, and shields the heat flow from the primary heat transfer body 111 which has become hot due to the heat generated by the LED 63. The primary heat transfer body 111 can be arranged close to the inner wall surface 113 and the camera 43 by providing the heat insulating material 115. As a result, the hard portion 25 tends to have a smaller diameter while suppressing the temperature rise of the outer surface. The heat insulating material 115 can be replaced with the air inside the rigid portion 25. In this case, the LED 63 and the primary heat transfer body 111 are configured to hold the portion other than the contact portion with the secondary heat transfer body 119 in the air.
図６は、図５ＡのＡ－Ａ断面図である。カメラ４３は、後部に設けられるイメージセンサ３３の背面に、複数のパッドが縦横に配置された半田付け面を有する。この半田付け面の各パッドには、可撓基板８５（図４参照）のそれぞれの導体が導通接続される。
FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 5A. The camera 43 has a soldering surface on the back surface of the image sensor 33 provided at the rear, in which a plurality of pads are arranged vertically and horizontally. Each conductor of the flexible substrate 85 (see FIG. 4) is electrically connected to each pad on the soldered surface.
一次伝熱体１１１には、受熱面１０７と反対側の熱伝導部１０９の延在方向先端部１１７に、二次伝熱体１１９が接続される。二次伝熱体１１９は、硬性部２５の内壁面１１３に沿って湾曲する半円筒形状で形成される。二次伝熱体１１９は、熱伝導率の大きい部材（例えば銅、アルミ）により形成される。二次伝熱体１１９は、一次伝熱体１１１と一体または別体で形成される。二次伝熱体１１９は、熱伝導部１０９と反対側に、放熱部１２１を有する。この放熱部１２１は、硬性部２５の内壁面１１３に接触する。
To the primary heat transfer body 111, the secondary heat transfer body 119 is connected to the extending direction tip portion 117 of the heat conductive portion 109 on the side opposite to the heat receiving surface 107. The secondary heat transfer body 119 is formed in a semi-cylindrical shape that curves along the inner wall surface 113 of the rigid portion 25. The secondary heat transfer body 119 is formed of a member having a high thermal conductivity (for example, copper or aluminum). The secondary heat transfer body 119 is formed integrally with or separately from the primary heat transfer body 111. The secondary heat transfer body 119 has a heat radiating portion 121 on the opposite side of the heat conductive portion 109. The heat radiating portion 121 contacts the inner wall surface 113 of the rigid portion 25.
放熱部１２１は、硬性部２５の内壁面１１３における円周長の少なくとも略半分以上の長さを有して円弧状に形成される。硬性部２５の内壁面１１３は、放熱部１２１の接触しない部分が、放熱部非接触部１２３となる。この放熱部非接触部１２３には、照明手段に接続される光ファイバ５３が配置される。
The heat radiating portion 121 has a length of at least about half or more of the circumferential length of the inner wall surface 113 of the rigid portion 25 and is formed in an arc shape. In the inner wall surface 113 of the rigid portion 25, the portion of the inner wall surface 113 of the heat radiating portion 121 that does not come into contact becomes the heat radiating portion non-contact portion 123. An optical fiber 53 connected to the lighting means is arranged in the heat radiating portion non-contact portion 123.
また、二次伝熱体１１９には、熱伝導部１０９と放熱部１２１の間に、垂下伝熱部１２９が設けられている。この垂下伝熱部１２９は、熱伝導部１０９の延在方向先端部１１７から硬性部２５の半径方向に平行に延在することで、内壁面１１３や他部材と接触しないように配置されている。垂下伝熱部１２９は、所定の面積を有した板状に形成される。二次伝熱体１１９は、熱伝導部１０９からの熱流が、この垂下伝熱部１２９において面方向に拡がって伝わる。垂下伝熱部１２９で拡がった熱は、熱対流あるいは熱ふく射により硬性部２５の内部空間（例えば空気）にも放熱される。従って、二次伝熱体１１９は、放熱部１２１が、熱伝導部１０９よりも低い温度となって内壁面１１３に接触する。
Further, the secondary heat transfer body 119 is provided with a hanging heat transfer section 129 between the heat transfer section 109 and the heat dissipation section 121. The hanging heat transfer portion 129 extends parallel to the radial direction of the rigid portion 25 from the extending direction tip portion 117 of the heat conductive portion 109, so that the heat transfer portion 129 is arranged so as not to come into contact with the inner wall surface 113 or other members. .. The hanging heat transfer portion 129 is formed in a plate shape having a predetermined area. In the secondary heat transfer body 119, the heat flow from the heat conduction portion 109 spreads in the plane direction in the hanging heat transfer portion 129 and is transmitted. The heat spread in the hanging heat transfer portion 129 is also dissipated to the internal space (for example, air) of the rigid portion 25 by heat convection or heat radiation. Therefore, in the secondary heat transfer body 119, the heat radiating portion 121 has a temperature lower than that of the heat conductive portion 109 and comes into contact with the inner wall surface 113.
このように、硬性部２５では、ＬＥＤ６３からの発熱が、放熱部１２１へ到達するまでの間に、受熱面１０７を介して熱容量の大きい熱伝導部１０９で吸熱され、更に垂下伝熱部１２９で放熱されることにより、多段的に下降するようになされている。
In this way, in the rigid portion 25, the heat generated from the LED 63 is absorbed by the heat conductive portion 109 having a large heat capacity via the heat receiving surface 107 until it reaches the heat radiating portion 121, and further, the hanging heat transfer portion 129. By radiating heat, it is designed to descend in multiple stages.
本実施の形態に係る二次伝熱体１１９は、一次伝熱体１１１と別体で形成される。二次伝熱体１１９は、垂下伝熱部１２９の始端が、ねじ１３１により熱伝導部１０９の延在方向先端部１１７に締結される。垂下伝熱部１２９の始端および熱伝導部１０９の延在方向先端部１１７は、熱が良好に伝わるように、大きな面積で密着される。
The secondary heat transfer body 119 according to the present embodiment is formed separately from the primary heat transfer body 111. In the secondary heat transfer body 119, the starting end of the hanging heat transfer portion 129 is fastened to the extending direction tip portion 117 of the heat conduction portion 109 by a screw 131. The starting end of the hanging heat transfer portion 129 and the extending direction tip portion 117 of the heat conduction portion 109 are brought into close contact with each other over a large area so that heat can be transferred well.
一次伝熱体１１１に接続される二次伝熱体１１９の垂下伝熱部受熱面１３３は、垂下伝熱部１２９の肉厚ｔよりも大きい距離Ｌで硬性部２５の内壁面１１３から離間している。従って、垂下伝熱部１２９の上端における垂下伝熱部受熱面１３３と反対側の面は、内壁面１１３から直線距離ｓ（ｓ＝Ｌ－ｔ）の空隙１３５を有している。この空隙１３５の直線距離ｓは、垂下伝熱部１２９の垂下方向に向かって徐々に増加し、垂下伝熱部１２９における垂下方向の略中央位置で最大となる。
The heat receiving surface 133 of the hanging heat transfer section of the secondary heat transfer body 119 connected to the primary heat transfer body 111 is separated from the inner wall surface 113 of the rigid portion 25 at a distance L larger than the wall thickness t of the hanging heat transfer section 129. ing. Therefore, the surface of the upper end of the hanging heat transfer portion 129 opposite to the heat receiving surface 133 of the hanging heat transfer portion has a void 135 having a linear distance s (s = Lt) from the inner wall surface 113. The linear distance s of the gap 135 gradually increases in the hanging direction of the hanging heat transfer portion 129, and becomes maximum at a substantially central position in the hanging heat transfer portion 129 in the hanging direction.
図７は、内視鏡システム１１のハードウェア構成例を示すブロック図である。斜視内視鏡１５は、可撓基板８５に第１駆動回路９５を備える。第１駆動回路９５は、駆動部として動作し、イメージセンサ３３の電子シャッタをオンまたはオフする。イメージセンサ３３は、第１駆動回路９５によって電子シャッタがオンにされた場合、撮像面に結像した光学像を光電変換することで、撮像画像信号を出力する。光電変換では、光学像の露光および画像信号の生成および読み出しが行われる。
FIG. 7 is a block diagram showing a hardware configuration example of the endoscope system 11. The perspective endoscope 15 includes a first drive circuit 95 on a flexible substrate 85. The first drive circuit 95 operates as a drive unit and turns on or off the electronic shutter of the image sensor 33. When the electronic shutter is turned on by the first drive circuit 95, the image sensor 33 outputs the captured image signal by photoelectrically converting the optical image formed on the image pickup surface. In photoelectric conversion, an optical image is exposed and an image signal is generated and read out.
第１励起光カットフィルタ８１は、イメージセンサ３３の前側（受光側）に配置され、レンズを通る光のうち、被写体で反射されたＩＲ励起光を遮光し、ＩＲ励起光による蛍光発光の光および可視光を透過させる。
The first excitation light cut filter 81 is arranged on the front side (light receiving side) of the image sensor 33, shields the IR excitation light reflected by the subject from the light passing through the lens, and emits fluorescent light by the IR excitation light. Transmits visible light.
ビデオプロセッサ１３は、コントローラ９７、第２駆動回路９９、ＩＲ励起光源３５、イメージプロセッサ１０１、およびディスプレイプロセッサ１０３を備える。
The video processor 13 includes a controller 97, a second drive circuit 99, an IR excitation light source 35, an image processor 101, and a display processor 103.
コントローラ９７は、斜視内視鏡１５における被写体の撮像処理の動作手順を統括的に制御する。コントローラ９７は、第２駆動回路９９に対して発光制御し、内視鏡内の第１駆動回路９５に対して駆動制御する。第２駆動回路９９は、ＩＲ励起光と、ＬＥＤ６３とを発光制御する。
The controller 97 comprehensively controls the operation procedure of the image pickup process of the subject in the perspective endoscope 15. The controller 97 controls light emission to the second drive circuit 99 and controls the drive to the first drive circuit 95 in the endoscope. The second drive circuit 99 controls the emission of the IR excitation light and the LED 63.
第２駆動回路９９は、例えば光源駆動回路であり、ＩＲ励起光源３５を駆動し、撮像期間中に発光制御する。なお、ＩＲ励起光源３５の発光制御について特に限定する必要はなく、ＩＲ励起光源３５はＩＲ励起光を、例えば、連続的に、間欠的にまたは単発的に発光してもよい。
The second drive circuit 99 is, for example, a light source drive circuit, which drives the IR excitation light source 35 and controls light emission during the imaging period. The emission control of the IR excitation light source 35 is not particularly limited, and the IR excitation light source 35 may emit IR excitation light continuously, intermittently, or sporadically, for example.
この撮像期間は、観察部位を斜視内視鏡１５で撮像する期間を示す。撮像期間は、例えば、内視鏡システム１１が、ビデオプロセッサ１３または斜視内視鏡１５に設けられたスイッチをオンにするユーザ操作を受け付けてから、オフにするユーザ操作を受け付けるまでの期間である。
This imaging period indicates a period during which the observation site is imaged with the perspective endoscope 15. The imaging period is, for example, a period from when the endoscope system 11 accepts a user operation for turning on the switch provided in the video processor 13 or the perspective endoscope 15 to when the user operation for turning it off is accepted. ..
ＩＲ励起光源３５は、レーザダイオード（ＬＤ：図示略）を有し、ＬＤから光ファイバ５３を通った６９０ｎｍ～８２０ｎｍの波長帯域を有するレーザ光（つまり、ＩＲ励起光）を出射する。
The IR excitation light source 35 has a laser diode (LD: not shown) and emits laser light (that is, IR excitation light) having a wavelength band of 690 nm to 820 nm through the optical fiber 53 from the LD.
第２駆動回路９９は、ＬＥＤ６３を駆動し、発光制御し、例えば、可視光（白色光）をパルス発光させる。ＬＥＤ６３は、撮像期間において、例えば、可視光画像を撮像するタイミングで、可視光を被写体にパルス照射する。なお、一般に、蛍光発光の光は微弱な明るさである。一方、可視光は短いパルスでも強い光が得られる。なお、ＬＥＤ６３の発光制御について特に限定する必要はなく、ＬＥＤ６３は可視光を、例えば、連続的に、間欠的にまたは単発的に発光してもよい。
The second drive circuit 99 drives the LED 63, controls light emission, and causes, for example, pulsed light emission of visible light (white light). The LED 63 pulsates the subject with visible light during the imaging period, for example, at the timing of capturing a visible light image. In general, the light emitted by fluorescence emission has a weak brightness. On the other hand, visible light can obtain strong light even with a short pulse. The light emission control of the LED 63 is not particularly limited, and the LED 63 may emit visible light continuously, intermittently, or sporadically, for example.
内視鏡システム１１の第２駆動回路９９は、可視光と励起光とを交互に出力する。内視鏡システム１１では、可視光の照射タイミングと、励起光により発生した蛍光画像の撮像タイミングが重複しないようになされている。
The second drive circuit 99 of the endoscope system 11 alternately outputs visible light and excitation light. In the endoscope system 11, the irradiation timing of visible light and the imaging timing of the fluorescent image generated by the excitation light do not overlap.
イメージプロセッサ１０１は、イメージセンサ３３から交互に出力される蛍光発光画像と可視光画像とに対して画像処理し、画像処理後の画像データを出力する。なお、イメージセンサ３３内で露光制御することによって可視光と励起光との重複を回避することができる。
The image processor 101 performs image processing on fluorescent light emitting images and visible light images alternately output from the image sensor 33, and outputs the image data after the image processing. By controlling the exposure in the image sensor 33, it is possible to avoid duplication of visible light and excitation light.
ディスプレイプロセッサ１０３は、イメージプロセッサ１０１から出力される画像データを、映像表示に適したＮＴＳＣ（National Television System Committee）信号等の表示用信号に変換し、モニタ１７に出力する。
The display processor 103 converts the image data output from the image processor 101 into display signals such as NTSC (National Television System Committee) signals suitable for video display, and outputs the data to the monitor 17.
モニタ１７は、ディスプレイプロセッサ１０３から出力される表示用信号に従い、蛍光発光画像と可視光画像とを、例えば同一の領域に表示する。モニタ１７は、可視光画像および蛍光画像を同一の画面上に、重畳または個別に表示する。これにより、ユーザは、モニタ１７に表示された蛍光発光画像と可視光画像とを、同一撮像画像に重ねて、或いは個別に見ながら、観察対象を高精度に確認できる。
The monitor 17 displays the fluorescence emission image and the visible light image in, for example, the same area according to the display signal output from the display processor 103. The monitor 17 superimposes or individually displays the visible light image and the fluorescent image on the same screen. As a result, the user can confirm the observation target with high accuracy while superimposing the fluorescence emission image and the visible light image displayed on the monitor 17 on the same captured image or viewing them individually.
なお、斜視内視鏡１５は、照明手段が、ＩＲ励起光を出射する自発光体であってもよい。この場合、硬性部２５には、傾斜端面３７に照明光軸５５が略垂直に配置されて白色照明光を出射する上記と同様の自発光体（例えばＬＥＤ６３）が設けられる。
The perspective endoscope 15 may have a self-luminous body whose lighting means emits IR excitation light. In this case, the rigid portion 25 is provided with a self-luminous body (for example, LED 63) similar to the above, in which the illumination optical axis 55 is arranged substantially vertically on the inclined end surface 37 and emits white illumination light.
次に、上記した実施の形態１に係る斜視内視鏡１５の作用を説明する。
Next, the operation of the perspective endoscope 15 according to the first embodiment described above will be described.
［斜視構造］
実施の形態１に係る斜視内視鏡１５は、斜視内視鏡１５の先端に設けられ、斜視内視鏡１５の軸線３９に鋭角の挟角αを有して傾斜する傾斜端面３７が形成される硬性部２５を有する。また、斜視内視鏡１５は、傾斜端面３７に設けられた撮像窓４７と、硬性部２５に設けられ、撮像窓４７を介して撮像するカメラ４３とを有する。また、斜視内視鏡１５は、傾斜端面３７に設けられ、傾斜端面３７において撮像窓４７よりも後方に配置される照射窓５１と、硬性部２５に設けられ、照射窓５１を介して照射する照明手段とを有する。
[Squint structure]
The perspective endoscope 15 according to the first embodiment is provided at the tip of the perspective endoscope 15, and an inclined end surface 37 having an acute angle narrowing angle α is formed on the axis 39 of the perspective endoscope 15. Has a rigid portion 25. Further, the perspective endoscope 15 has an image pickup window 47 provided on an inclined end surface 37, and a camera 43 provided on a rigid portion 25 and taking an image through the image pickup window 47. Further, the perspective endoscope 15 is provided on the inclined end surface 37, is provided on the irradiation window 51 arranged behind the image pickup window 47 on the inclined end surface 37, and is provided on the rigid portion 25, and irradiates through the irradiation window 51. It has a lighting means.
実施の形態１に係る斜視内視鏡１５では、カメラ４３より後方の硬性部内空間に、ほぼ直径方向に渡る収容空間を確保することができる。
In the perspective endoscope 15 according to the first embodiment, it is possible to secure an accommodation space substantially in the radial direction in the space inside the rigid portion behind the camera 43.
実施の形態１に係る斜視内視鏡１５では、カメラ４３は、撮像窓４７から傾斜端面３７の垂直方向に配置される。また、照明手段は、照射窓５１から傾斜端面３７の垂直方向に配置される。
In the perspective endoscope 15 according to the first embodiment, the camera 43 is arranged in the direction perpendicular to the inclined end surface 37 from the image pickup window 47. Further, the lighting means is arranged in the direction perpendicular to the inclined end surface 37 from the irradiation window 51.
実施の形態１に係る斜視内視鏡１５では、照射手段はカメラ４３の後方に配置されるため、照射手段を配置するための空間を確保することができる。
In the perspective endoscope 15 according to the first embodiment, since the irradiation means is arranged behind the camera 43, it is possible to secure a space for arranging the irradiation means.
実施の形態１に係る斜視内視鏡１５では、カメラ４３は、光学中心軸４５が傾斜端面３７に対して略垂直となるよう配置される。また、照明手段は、照明光軸５５が傾斜端面３７に対して略垂直となるよう配置される。また、カメラ４３は、光学中心軸４５が照明手段の照明光軸５５に対して略平行となるように配置される。
In the perspective endoscope 15 according to the first embodiment, the camera 43 is arranged so that the optical central axis 45 is substantially perpendicular to the inclined end surface 37. Further, the illumination means is arranged so that the illumination optical axis 55 is substantially perpendicular to the inclined end surface 37. Further, the camera 43 is arranged so that the optical center axis 45 is substantially parallel to the illumination optical axis 55 of the illumination means.
実施の形態１に係る斜視内視鏡１５では、照明手段の照明光軸５５が、カメラ４３の光学中心軸４５よりも傾斜側（つまり、軸線３９に沿って先端より後退する側）の傾斜端面３７に配置される。言い換えれば、照明手段が、カメラ４３よりも傾斜側の傾斜端面３７に配置される。カメラ４３の光学中心軸４５と、照明手段の照明光軸５５とは、ともに傾斜端面３７に対して略垂直に配置される。従って、光学中心軸４５と照明光軸５５とは、ほぼ平行となり、相互に干渉せずに配置される。照明手段は、導光体である場合、傾斜端面３７に略垂直な方向の延在長が、カメラ４３の光学中心軸４５に沿う長さよりも長くなる。このため、カメラ４３の後方には、硬性部内空間の確保が容易となる。この硬性部内空間は、照明手段が導光体である場合、傾斜端面３７に略垂直な方向に傾斜配置された導光体（例えば光ファイバ５３）を、軸線３９に沿う方向に曲げるための有効なスペースとなる。
In the perspective endoscope 15 according to the first embodiment, the illumination optical axis 55 of the illumination means is an inclined end surface on an inclined side (that is, a side retreating from the tip along the axis 39) with respect to the optical central axis 45 of the camera 43. It is arranged at 37. In other words, the lighting means is arranged on the inclined end surface 37 on the inclined side of the camera 43. Both the optical center axis 45 of the camera 43 and the illumination optical axis 55 of the lighting means are arranged substantially perpendicular to the inclined end face 37. Therefore, the optical center axis 45 and the illumination optical axis 55 are substantially parallel to each other and are arranged without interfering with each other. When the lighting means is a light guide, the extending length in a direction substantially perpendicular to the inclined end surface 37 is longer than the length along the optical central axis 45 of the camera 43. Therefore, it is easy to secure the space inside the rigid portion behind the camera 43. This space inside the rigid portion is effective for bending the light guide body (for example, the optical fiber 53) inclined in a direction substantially perpendicular to the inclined end surface 37 in the direction along the axis 39 when the lighting means is a light guide body. Space.
従って、実施の形態１に係る斜視内視鏡１５によれば、先端面に傾斜端面３７を有する硬性部２５において、カメラ４３より後方の硬性部内空間に、ほぼ直径方向に渡る収容空間を確保することができる。
Therefore, according to the perspective endoscope 15 according to the first embodiment, in the rigid portion 25 having the inclined end surface 37 on the tip surface, a storage space extending in the radial direction is secured in the space inside the rigid portion behind the camera 43. be able to.
また、斜視内視鏡１５では、照明手段は、線状の導光体により構成され、且つカメラ４３より後方の硬性部内空間において軸線３９に沿う方向に曲がる屈曲部９１を有する。
Further, in the perspective endoscope 15, the lighting means is composed of a linear light guide body, and has a bent portion 91 that bends in a direction along the axis 39 in the space inside the rigid portion behind the camera 43.
この斜視内視鏡１５では、照明手段が線状の導光体により構成される。導光体は、例えば光ファイバ５３とすることができる。光ファイバ５３は、１本の光ファイバ５３でもよいが、例えば光ファイバ素線を複数本束ねて、その両端を棒状に一体化したファイババンドルとすることができる。ファイババンドルは、先端で束ねた複数本の光ファイバ素線を接着剤により固め、その先端を研磨して光出射端面とする。そのため、ファイババンドルは、先端近傍が硬質の棒状となる。この導光体は、光出射端面が、傾斜端面３７に穿設された照明光用の照射窓５１（つまり、孔）に接続される。言い換えれば、研磨された導光体の光出射端面は、傾斜端面３７と平行となる。照明光軸５５が傾斜端面３７に略垂直に接続された導光体の先端近傍は、硬質であるため、所定長が傾斜端面３７に垂直な方向で硬性部内空間に収容される。
In the perspective endoscope 15, the lighting means is composed of a linear light guide body. The light guide may be, for example, an optical fiber 53. The optical fiber 53 may be a single optical fiber 53, but for example, a plurality of optical fiber strands may be bundled together to form a fiber bundle in which both ends thereof are integrated into a rod shape. In the fiber bundle, a plurality of optical fiber strands bundled at the tip are hardened with an adhesive, and the tip is polished to obtain a light emitting end face. Therefore, the fiber bundle has a hard rod shape near the tip. In this light guide, the light emitting end face is connected to an irradiation window 51 (that is, a hole) for illumination light formed in the inclined end face 37. In other words, the light emitting end face of the polished light guide body is parallel to the inclined end face 37. Since the vicinity of the tip of the light guide body to which the illumination optical axis 55 is connected substantially perpendicular to the inclined end surface 37 is rigid, the predetermined length is accommodated in the rigid portion inner space in the direction perpendicular to the inclined end surface 37.
ここで、硬性部２５は、正面視において、例えば円形となる。硬性部２５を正面視した円形において、光学中心軸４５と照明光軸５５を通る第１の仮想線５９は、円形の直径方向となる。導光体は、この直径方向の一端側（つまり、傾斜端側）に、光出射端面が配置される。導光体は、照明光軸５５が光学中心軸４５とほぼ平行となり、カメラ４３と干渉せずに配置されるため、傾斜端面３７に略垂直な方向の延在長が、カメラ４３の光学中心軸４５に沿う長さよりも長くなる。そのため、導光体は、傾斜配置した先端近傍の直線長を長くとれる。
Here, the rigid portion 25 is, for example, circular in the front view. In a circle with the rigid portion 25 viewed from the front, the first virtual line 59 passing through the optical center axis 45 and the illumination optical axis 55 is in the radial direction of the circle. The light emitting end face of the light guide is arranged on one end side (that is, the inclined end side) in the radial direction. In the light guide body, the illumination optical axis 55 is substantially parallel to the optical center axis 45 and is arranged without interfering with the camera 43. Therefore, the extending length in the direction substantially perpendicular to the inclined end face 37 is the optical center of the camera 43. It is longer than the length along the shaft 45. Therefore, the light guide can have a long straight line length in the vicinity of the tip arranged at an angle.
導光体は、傾斜端側に光出射端面が配置されるので、図４に示した硬性部２５の側面視において、延在長が直角三角形の斜辺に相当する。この直角三角形は、高さが、硬性部２５の略内径となる。
Since the light emitting end surface of the light guide body is arranged on the inclined end side, the extending length corresponds to the hypotenuse of a right triangle in the side view of the rigid portion 25 shown in FIG. The height of this right triangle is approximately the inner diameter of the rigid portion 25.
従って、斜視内視鏡１５では、カメラ４３の傾斜側で、且つ後方側に、硬性部２５の略内径を高さとした直角三角形に囲まれる十分な配索スペース（屈曲空間１０５）を確保することができる。
Therefore, in the perspective endoscope 15, a sufficient wiring space (bending space 105) surrounded by a right triangle having a substantially inner diameter of the rigid portion 25 as a height is secured on the inclined side and the rear side of the camera 43. Can be done.
また、従来構造に比べ、十分な屈曲空間１０５が確保された導光体は、硬性部内空間において、曲率半径の大きな屈曲部９１を収容できる。その結果、導光体は、光導波路からの曲げによる放射損失を生じにくくした収容が可能となる。
Further, the light guide body in which a sufficient bending space 105 is secured as compared with the conventional structure can accommodate the bending portion 91 having a large radius of curvature in the space inside the rigid portion. As a result, the light guide can be accommodated with less radiation loss due to bending from the optical waveguide.
また、斜視内視鏡１５では、硬性部２５には、傾斜端面３７に照明光軸５５が略垂直に配置される自発光体が設けられる。
Further, in the perspective endoscope 15, the rigid portion 25 is provided with a self-luminous body in which the illumination optical axis 55 is arranged substantially vertically on the inclined end surface 37.
この斜視内視鏡１５では、硬性部２５が、照明手段に加え、自発光体（例えばＬＥＤ６３）を有する。これにより、斜視内視鏡１５は、それぞれの長所を活かした異なるタイプの照明手段を搭載できる。近年、自発光体は、十分な光強度の白色照明を出射するものが開発されている。一方、自発光体では十分な光強度が得られないＩＲ励起光には、ＩＲ励起光源３５に接続した導光体（例えば光ファイバ５３）を使用できる。斜視内視鏡１５は、白色照明用に自発光体を用いることで、白色照明用とＩＲ励起光用の双方に導光体を使用した場合に比べ、コストを大幅に抑制できる。また、斜視内視鏡１５は、自発光体を用いることにより、軽量化が可能となる。斜視内視鏡１５は、常に医者或いはその補助者（以下「医者等」）により把持されて施術が行われることが多い。このため、軽量化された斜視内視鏡１５は、医者等の負担を軽減できる。
In this perspective endoscope 15, the rigid portion 25 has a self-luminous body (for example, LED 63) in addition to the lighting means. As a result, the perspective endoscope 15 can be equipped with different types of lighting means that take advantage of their respective advantages. In recent years, self-luminous bodies have been developed that emit white illumination having sufficient light intensity. On the other hand, a light guide (for example, an optical fiber 53) connected to the IR excitation light source 35 can be used for the IR excitation light for which sufficient light intensity cannot be obtained by the self-luminous body. By using a self-luminous body for white illumination, the perspective endoscope 15 can significantly reduce the cost as compared with the case where a light guide body is used for both white illumination and IR excitation light. Further, the perspective endoscope 15 can be reduced in weight by using a self-luminous body. The perspective endoscope 15 is often held by a doctor or an assistant thereof (hereinafter referred to as "doctor or the like") at all times to perform the treatment. Therefore, the lightweight perspective endoscope 15 can reduce the burden on doctors and the like.
また、斜視内視鏡１５では、照明手段は、ＩＲ励起光源３５に接続され、被写体を蛍光発光させるための励起光（例えばＩＲ励起光）を出射し、自発光体は被写体を広範に照明するための白色照明光を出射する。
Further, in the perspective endoscope 15, the lighting means is connected to the IR excitation light source 35, emits excitation light (for example, IR excitation light) for fluorescing the subject, and the self-luminous body illuminates the subject in a wide range. Emits white illumination light for.
この斜視内視鏡１５では、被写体に白色照明光（可視光）を照射することにより、被写体の可視光画像が得られる。これに加え、例えば手術等の前に予め被写体内に投与された蛍光薬剤にＩＲ励起光を照射することで、蛍光発光による例えば深層の血管情報が得られる。即ち、可視光観察と赤外光観察との双方が可能となる。
In the perspective endoscope 15, a visible light image of the subject can be obtained by irradiating the subject with white illumination light (visible light). In addition to this, for example, by irradiating a fluorescent agent previously administered in the subject with IR excitation light before surgery or the like, information on blood vessels in a deep layer, for example, can be obtained by fluorescence emission. That is, both visible light observation and infrared light observation are possible.
また、斜視内視鏡１５では、照明手段は、被写体を蛍光発光させるための励起光（例えばＩＲ励起光）を出射する自発光体であり、硬性部２５には、傾斜端面３７に照明光軸５５が略垂直に配置され、被写体を広範に照明するための白色照明光を出射する自発光体が設けられる。
Further, in the perspective endoscope 15, the lighting means is a self-luminous body that emits excitation light (for example, IR excitation light) for fluorescing the subject, and the rigid portion 25 has an illumination optical axis on an inclined end face 37. 55 are arranged substantially vertically, and a self-luminous body that emits white illumination light for illuminating a subject in a wide range is provided.
この斜視内視鏡１５では、照明手段は、被写体を蛍光発光させるためのＩＲ励起光を出射する自発光体となる。これに加え、被写体を広範に照明するための白色照明光を出射する自発光体も設けられる。従って、斜視内視鏡１５は、ＩＲ励起光および白色照明光の双方が、異なる自発光体から出射される。この斜視内視鏡１５では、導光体が不要となるので、導光体を使用した場合に比べ、コストを更に抑制できる。また、更なる軽量化が可能となる。また、更なる軽量化により、医者等の負担をより一層軽減できる。
In the perspective endoscope 15, the lighting means is a self-luminous body that emits IR excitation light for fluorescing the subject. In addition to this, a self-luminous body that emits white illumination light for illuminating the subject in a wide range is also provided. Therefore, in the perspective endoscope 15, both the IR excitation light and the white illumination light are emitted from different self-luminous bodies. Since the perspective endoscope 15 does not require a light guide, the cost can be further suppressed as compared with the case where the light guide is used. In addition, further weight reduction is possible. In addition, further weight reduction can further reduce the burden on doctors and the like.
［放熱構造］
実施の形態１に係る斜視内視鏡１５は、スコープ１９の先端に設けられ、スコープ１９の先端側の軸線３９に鋭角の挟角αを有して傾斜する傾斜端面３７が形成される硬性部２５を有する。斜視内視鏡１５は、硬性部２５に内設され、光学中心軸４５が傾斜端面３７に略垂直となるカメラ４３と、硬性部２５に内設され、傾斜端面３７から照明光を出射する自発光体（例えばＬＥＤ６３）とを有する。斜視内視鏡１５は、傾斜端面３７と略平行に形成されてＬＥＤ６３を実装し、ＬＥＤ６３からの発熱が伝わる受熱面１０７を有するとともに、この受熱面１０７から光学中心軸４５に沿う方向に延在する熱伝導部１０９を有する一次伝熱体１１１と、を有する。
[Heat dissipation structure]
The perspective endoscope 15 according to the first embodiment is provided at the tip of the scope 19, and is a rigid portion on which an inclined end surface 37 having an acute angle pinching angle α is formed on the axis 39 on the tip side of the scope 19. Has 25. The perspective endoscope 15 is installed in the rigid portion 25 and has an optical center axis 45 substantially perpendicular to the inclined end surface 37, and is installed in the rigid portion 25 and emits illumination light from the inclined end surface 37. It has a light emitter (for example, LED 63). The perspective endoscope 15 is formed substantially parallel to the inclined end surface 37 to mount the LED 63, has a heat receiving surface 107 through which heat generated from the LED 63 is transmitted, and extends from the heat receiving surface 107 in a direction along the optical central axis 45. It has a primary heat transfer body 111 having a heat conductive portion 109 and the like.
この斜視内視鏡１５では、ＬＥＤ６３が、一次伝熱体１１１における熱伝導部１０９の受熱面１０７に固定される。一次伝熱体１１１は、例えば銅あるいはアルミ等の熱伝導率の高い金属よりなる中実のブロック体として形成される。熱伝導部１０９は、傾斜端面３７に対して略垂直なカメラ４３の光学中心軸４５に沿う方向に延在する杆状となる。ＬＥＤ６３は、この杆状となった熱伝導部１０９の一端面に設けられた受熱面１０７に基板が平行に固定されるため、斜視方向となるカメラ４３の撮影画角に対して照射範囲を重ね合わせることができる。
In this perspective endoscope 15, the LED 63 is fixed to the heat receiving surface 107 of the heat conductive portion 109 in the primary heat transfer body 111. The primary heat transfer body 111 is formed as a solid block body made of a metal having high thermal conductivity such as copper or aluminum. The heat conductive portion 109 has a rod shape extending in a direction along the optical central axis 45 of the camera 43 which is substantially perpendicular to the inclined end face 37. Since the substrate of the LED 63 is fixed in parallel to the heat receiving surface 107 provided on one end surface of the heat conductive portion 109 in the shape of a rod, the irradiation range is overlapped with respect to the shooting angle of view of the camera 43 in the perspective direction. Can be matched.
熱伝導部１０９は、延在方向に垂直な断面が、受熱面１０７とほぼ同じ面積となる。熱伝導部１０９は、この受熱面１０７とほぼ同じ面積の断面積を有して光学中心軸４５に沿ったブロック体である。一方、従来の放熱構造において、ＬＥＤ６３の基板を固定していた突出部は、ＳＵＳ等の薄い金属板に小片状の切欠き部を設け、この切欠き部の基端を屈曲させて形成していた。この放熱構造では、熱伝導に寄与する断面積は、小片状の切欠き部における基端（屈曲部）の断面積となる。このため、一次伝熱体１１１の熱伝導部１０９と、突出部とを比較した場合、熱伝導に寄与する断面積は、突出部に比べて一次伝熱体１１１の熱伝導部１０９が遙かに大きくなる。また、一次伝熱体１１１は、突出部に比べ、物体の比重量と比熱の積に関係する熱容量を、十分に大きく確保できる。言い換えれば、一次伝熱体１１１の熱伝導部１０９は、熱と電気の相似性を考えた場合の熱抵抗が突出部に比べ十分に小さい。その結果、一次伝熱体１１１の熱伝導部１０９に形成した受熱面１０７にＬＥＤ６３を搭載する放熱構造では、突出部にＬＥＤ６３を搭載する放熱構造に比べ、効率のよい熱流が得られる。これにより、大幅に放熱効率を向上させることができる。
The heat conductive portion 109 has a cross section perpendicular to the extending direction having substantially the same area as the heat receiving surface 107. The heat conductive portion 109 is a block body having a cross-sectional area of substantially the same area as the heat receiving surface 107 and along the optical central axis 45. On the other hand, in the conventional heat dissipation structure, the protruding portion where the substrate of the LED 63 is fixed is formed by providing a small piece-shaped notch in a thin metal plate such as SUS and bending the base end of the notch. Was there. In this heat dissipation structure, the cross-sectional area that contributes to heat conduction is the cross-sectional area of the base end (bent portion) in the small piece-shaped notch. Therefore, when comparing the heat conductive portion 109 of the primary heat transfer body 111 and the protruding portion, the cross-sectional area contributing to heat conduction is much larger in the heat conductive portion 109 of the primary heat transfer body 111 than in the protruding portion. Will grow to. Further, the primary heat transfer body 111 can secure a sufficiently large heat capacity related to the product of the specific weight and the specific heat of the object as compared with the protruding portion. In other words, the heat conductive portion 109 of the primary heat transfer body 111 has a sufficiently smaller thermal resistance than the protruding portion when considering the similarity between heat and electricity. As a result, in the heat dissipation structure in which the LED 63 is mounted on the heat receiving surface 107 formed in the heat conductive portion 109 of the primary heat transfer body 111, more efficient heat flow can be obtained as compared with the heat dissipation structure in which the LED 63 is mounted on the protruding portion. As a result, the heat dissipation efficiency can be significantly improved.
また、一次伝熱体１１１は、熱伝導部１０９が、受熱面１０７から光学中心軸４５に沿って延在するため、ＬＥＤ６３との接続部近傍が硬性部２５の内壁面１１３に接触することがない。そのため、ＬＥＤ６３の発熱による熱流が硬性部２５に短距離の熱伝導で伝わり、硬性部表面を昇温させることを抑制できる。
Further, in the primary heat transfer body 111, since the heat conductive portion 109 extends from the heat receiving surface 107 along the optical central axis 45, the vicinity of the connection portion with the LED 63 may come into contact with the inner wall surface 113 of the rigid portion 25. not. Therefore, the heat flow due to the heat generated by the LED 63 is transmitted to the rigid portion 25 by heat conduction over a short distance, and it is possible to suppress the temperature rise of the surface of the rigid portion.
更に、熱伝導部１０９は、光学中心軸４５に沿う方向に延在して配置されている。このため、熱伝導部１０９は、円筒状の硬性部２５における内部空間において、軸線３９に傾斜した方向で、直径方向の一端から他端に向かって、広い収容空間を利用して配置が可能となる。言い換えれば、広い収容空間を有効に利用できる形状および姿勢配置であるので、収容構造に余裕ができる。斜視内視鏡１５の放熱構造では、その分、硬性部２５の小径化が実現可能となる。
Further, the heat conductive portion 109 is arranged so as to extend in the direction along the optical central axis 45. Therefore, the heat conductive portion 109 can be arranged in the internal space of the cylindrical rigid portion 25 by utilizing a wide accommodating space from one end to the other end in the radial direction in a direction inclined along the axis 39. Become. In other words, since the shape and posture are arranged so that a large accommodation space can be effectively used, there is a margin in the accommodation structure. With the heat dissipation structure of the perspective endoscope 15, the diameter of the rigid portion 25 can be reduced accordingly.
従って、実施の形態１に係る斜視内視鏡１５によれば、斜視方向の撮影画角と照射範囲を重ね合わせつつ効率的な放熱が行え、硬性部表面の温度を安全な範囲に抑制し、且つ放熱構造の占有体積の増大を抑制できる。
Therefore, according to the perspective endoscope 15 according to the first embodiment, efficient heat can be dissipated while superimposing the shooting angle of view in the perspective direction and the irradiation range, and the temperature of the surface of the hard portion is suppressed to a safe range. Moreover, it is possible to suppress an increase in the occupied volume of the heat dissipation structure.
また、実施の形態１に係る斜視内視鏡１５では、一次伝熱体１１１が最も近接する硬性部２５の内壁面１１３と一次伝熱体１１１との間、および一次伝熱体１１１とカメラ４３との間には、断熱材１１５が設けられている。
Further, in the perspective endoscope 15 according to the first embodiment, the primary heat transfer body 111 is located between the inner wall surface 113 and the primary heat transfer body 111 of the rigid portion 25 closest to the primary heat transfer body 111, and the primary heat transfer body 111 and the camera 43. A heat insulating material 115 is provided between the two.
この斜視内視鏡１５では、一次伝熱体１１１は、ＬＥＤ６３からの発熱が伝わることにより、温度が上昇する。昇温した一次伝熱体１１１は、硬性部２５の内壁面１１３や、カメラ４３と空気層により離間している。この離間距離が小さい場合、熱は、熱対流あるいは熱ふく射により伝達される。このような固体と流体との間の熱移動で熱伝導、熱対流、熱ふく射の３形式が混ざり合った現象を熱伝達という。一次伝熱体１１１は、硬性部２５の内壁面１１３に最も近接する間、およびカメラ４３との間に、断熱材１１５が設けられている。断熱材１１５は、熱伝導率の小さい材質に、反射率の高い箔等を積層することにより、一次伝熱体１１１からの熱の伝達を効果的に抑制できる。これにより、一次伝熱体１１１に断熱材１１５を付設した放熱構造は、カメラ４３および硬性部表面の温度を安全な範囲に抑えることができる。
In the perspective endoscope 15, the temperature of the primary heat transfer body 111 rises due to the heat generated from the LED 63. The heated primary heat transfer body 111 is separated from the inner wall surface 113 of the rigid portion 25 and the camera 43 by an air layer. When this separation distance is small, heat is transferred by heat convection or heat radiation. The phenomenon in which heat conduction, heat convection, and heat exposure are mixed due to heat transfer between a solid and a fluid is called heat transfer. The primary heat transfer body 111 is provided with a heat insulating material 115 while it is closest to the inner wall surface 113 of the rigid portion 25 and between the primary heat transfer body 111 and the camera 43. The heat insulating material 115 can effectively suppress heat transfer from the primary heat transfer body 111 by laminating a foil or the like having a high reflectance on a material having a low thermal conductivity. As a result, the heat dissipation structure in which the heat insulating material 115 is attached to the primary heat transfer body 111 can suppress the temperature of the camera 43 and the surface of the hard portion within a safe range.
なお、断熱材１１５は、一次伝熱体１１１と接触する反対面が、硬性部２５の内壁面１１３に接触してもよい。この場合、断熱材１１５は、一次伝熱体１１１を内壁面１１３に支持する支持部材としての作用も有する。
The heat insulating material 115 may have the opposite surface in contact with the primary heat transfer body 111 in contact with the inner wall surface 113 of the rigid portion 25. In this case, the heat insulating material 115 also acts as a support member for supporting the primary heat transfer body 111 on the inner wall surface 113.
また、実施の形態１に係る斜視内視鏡１５では、受熱面１０７と反対側の熱伝導部１０９の延在方向先端部１１７には、二次伝熱体１１９が一体または別体で接続される。二次伝熱体１１９は、熱伝導部１０９と反対側に放熱部１２１を有し、放熱部１２１は、硬性部２５の内壁面１１３に接触する。
Further, in the perspective endoscope 15 according to the first embodiment, the secondary heat transfer body 119 is integrally or separately connected to the extending direction tip portion 117 of the heat conductive portion 109 on the opposite side of the heat receiving surface 107. To. The secondary heat transfer body 119 has a heat radiating portion 121 on the side opposite to the heat conductive portion 109, and the heat radiating portion 121 comes into contact with the inner wall surface 113 of the rigid portion 25.
この斜視内視鏡１５では、熱伝導部１０９の延在方向先端部１１７に、二次伝熱体１１９が接続される。従って、受熱面１０７に伝わったＬＥＤ６３からの発熱は、熱容量の大きな熱伝導部１０９を通った後、延在方向先端部１１７に接続される二次伝熱体１１９へと流れる。熱伝導部１０９へと伝わった熱は、熱伝導部１０９の表面から硬性部２５の内部空間へも放熱される。従って、二次伝熱体１１９へ伝わる温度は、受熱面１０７よりも下がる。二次伝熱体１１９へ伝わった熱は、硬性部２５の内壁面１１３に接触する放熱部１２１から硬性部２５へ伝わる。硬性部２５へ伝わった熱は、最終的に、硬性部２５の表面から安全な範囲の温度で外部へと放熱される。
In this perspective endoscope 15, the secondary heat transfer body 119 is connected to the extending direction tip portion 117 of the heat conduction portion 109. Therefore, the heat generated from the LED 63 transmitted to the heat receiving surface 107 flows to the secondary heat transfer body 119 connected to the distal end portion 117 in the extending direction after passing through the heat conductive portion 109 having a large heat capacity. The heat transferred to the heat conductive portion 109 is also dissipated from the surface of the heat conductive portion 109 to the internal space of the rigid portion 25. Therefore, the temperature transferred to the secondary heat transfer body 119 is lower than that of the heat receiving surface 107. The heat transferred to the secondary heat transfer body 119 is transferred from the heat radiating portion 121 in contact with the inner wall surface 113 of the rigid portion 25 to the rigid portion 25. The heat transferred to the rigid portion 25 is finally dissipated from the surface of the rigid portion 25 to the outside at a temperature within a safe range.
また、実施の形態１に係る斜視内視鏡１５では、硬性部２５に、照明光軸５５が傾斜端面３７に対して略垂直となる照明手段が内設される。ＬＥＤ６３は、光学中心軸４５と照明光軸５５とを通る第１の仮想線５９から平行にシフトした第２の仮想線６１上の位置にオフセットして配置される。
Further, in the perspective endoscope 15 according to the first embodiment, the rigid portion 25 is provided with an illumination means in which the illumination optical axis 55 is substantially perpendicular to the inclined end surface 37. The LED 63 is offset from the first virtual line 59 passing through the optical center axis 45 and the illumination optical axis 55 to a position on the second virtual line 61 shifted in parallel.
この斜視内視鏡１５では、第１の仮想線上に、照明手段、カメラ４３、およびＬＥＤ６３を並べて配置する場合に比べ、ＬＥＤ６３が第２の仮想線６１にオフセットされる分、直径方向の収容密度が緩和される。その結果、カメラ４３、照明手段、ＬＥＤ６３の直径が特定される場合には、硬性部２５の小径化が可能となる。また、逆に、硬性部２５の内径が特定されている場合には、直径の大きいカメラ４３、照明手段、ＬＥＤ６３の搭載が可能となる。
In this perspective endoscope 15, as compared with the case where the lighting means, the camera 43, and the LED 63 are arranged side by side on the first virtual line, the accommodation density in the diameter direction is increased by the amount that the LED 63 is offset to the second virtual line 61. Is relaxed. As a result, when the diameters of the camera 43, the lighting means, and the LED 63 are specified, the diameter of the rigid portion 25 can be reduced. On the contrary, when the inner diameter of the rigid portion 25 is specified, a camera 43 having a large diameter, a lighting means, and an LED 63 can be mounted.
また、実施の形態１に係る斜視内視鏡１５では、放熱部１２１は、硬性部２５の内壁面１１３における円周長の少なくとも略半分以上の長さを有して円弧状に形成され、内壁面１１３の放熱部１２１が接触しない放熱部非接触部１２３には、照明手段に接続される光ファイバ５３が配置される。
Further, in the perspective endoscope 15 according to the first embodiment, the heat radiating portion 121 is formed in an arc shape having a length of at least about half or more of the circumferential length of the inner wall surface 113 of the rigid portion 25. An optical fiber 53 connected to the lighting means is arranged in the non-contact portion 123 of the heat radiating portion where the heat radiating portion 121 of the wall surface 113 does not contact.
この斜視内視鏡１５では、二次伝熱体１１９の放熱部１２１が、硬性部２５の内壁面１１３における円周方向に沿って円弧状に形成される。この円弧の長さは、円周長の少なくとも略半分以上の長さを有する。放熱部１２１は、硬性部２５における円筒状の内壁面１１３に対して円周方向の略半分以上の円弧長で接触することにより、内方に収容される他部材と干渉することなく、内壁面１１３との接触面積を大きく確保できる。これにより、小径化を阻害することなく、効率的な放熱を行うことができる。円弧状の放熱部１２１は、内壁面１１３の接触始端１２５において温度が高く、内壁面１１３に接触しながら円周方向に延在した接触終端１２７の温度が、接触始端１２５よりも低くなる。これは、内壁面１１３から外部へ放熱が行われた結果である。放熱部１２１は、接触終端１２７で温度差の縮小により、熱伝導（即ち、放熱量）も小さくなる。また、円弧状となって放熱部１２１が接触する硬性部２５における内壁面１１３の円周方向には、放熱部１２１が接触しない放熱部非接触部１２３が設けられる。この放熱部非接触部１２３には、内壁面１１３に近接して硬性部２５の軸線３９に沿う方向で延在する光ファイバ５３が配置される。斜視内視鏡１５の放熱構造では、ＬＥＤ６３とは別に設けられる照明手段の導光部材（光ファイバ５３）を、放熱部１２１の放熱効果が小さくなったスペース（即ち、放熱部非接触部１２３）を有効に利用して配置している。
In the perspective endoscope 15, the heat radiating portion 121 of the secondary heat transfer body 119 is formed in an arc shape along the circumferential direction on the inner wall surface 113 of the rigid portion 25. The length of this arc has a length of at least about half of the circumference. The heat radiating portion 121 contacts the cylindrical inner wall surface 113 of the rigid portion 25 with an arc length of approximately half or more in the circumferential direction, so that the inner wall surface does not interfere with other members accommodated inward. A large contact area with 113 can be secured. As a result, efficient heat dissipation can be performed without hindering the reduction in diameter. The arc-shaped heat radiating portion 121 has a high temperature at the contact start end 125 of the inner wall surface 113, and the temperature of the contact end 127 extending in the circumferential direction while contacting the inner wall surface 113 is lower than that of the contact start end 125. This is a result of heat being dissipated from the inner wall surface 113 to the outside. In the heat radiating unit 121, the heat conduction (that is, the amount of heat radiated) is also reduced due to the reduction of the temperature difference at the contact end 127. Further, in the circumferential direction of the inner wall surface 113 of the rigid portion 25 having an arc shape and in contact with the heat radiating portion 121, a heat radiating portion non-contact portion 123 with which the heat radiating portion 121 does not contact is provided. An optical fiber 53 extending in a direction along the axis 39 of the rigid portion 25 is arranged in the heat radiating portion non-contact portion 123 in the vicinity of the inner wall surface 113. In the heat dissipation structure of the perspective endoscope 15, the light guide member (optical fiber 53) of the lighting means provided separately from the LED 63 is provided in a space where the heat dissipation effect of the heat dissipation portion 121 is reduced (that is, the heat dissipation portion non-contact portion 123). Is effectively used and placed.
また、実施の形態１に係る斜視内視鏡１５では、二次伝熱体１１９には、熱伝導部１０９と放熱部１２１の間に、他部材と接触しない垂下伝熱部１２９が設けられている。
Further, in the perspective endoscope 15 according to the first embodiment, the secondary heat transfer body 119 is provided with a hanging heat transfer section 129 between the heat transfer section 109 and the heat dissipation section 121 so as not to come into contact with other members. There is.
この斜視内視鏡１５では、二次伝熱体１１９に、垂下伝熱部１２９が設けられている。この垂下伝熱部１２９は、一次伝熱体１１１の熱伝導部１０９における延在方向先端部１１７と、二次伝熱体１１９の放熱部１２１との間に設けられる。すなわち、二次伝熱体１１９は、一次伝熱体１１１の延在方向先端部１１７から放熱部１２１までの間が、硬性部２５の内部空間に他部材と接触せずに露出する。硬性部２５の内部空間には、空気が充填される。これにより、垂下伝熱部１２９は、空気に対して熱対流、熱ふく射により放熱がなされる。これら熱対流、熱ふく射による熱伝達率は、熱伝導に比べて熱伝達率が小さい。従って、垂下伝熱部１２９は、熱と電気の相似性からコンデンサ的役割を果たす。これにより、一次伝熱体１１１からの熱が流れた垂下伝熱部１２９は、所定の温度に昇温し、放熱部１２１との間に生じる温度差（温度勾配）により放熱部１２１へ効率よく熱を伝えることができる。
In this perspective endoscope 15, a hanging heat transfer unit 129 is provided on the secondary heat transfer body 119. The hanging heat transfer portion 129 is provided between the extending direction tip portion 117 of the heat conduction portion 109 of the primary heat transfer body 111 and the heat dissipation portion 121 of the secondary heat transfer body 119. That is, the secondary heat transfer body 119 is exposed from the extending direction tip portion 117 of the primary heat transfer body 111 to the heat radiating portion 121 in the internal space of the rigid portion 25 without contacting other members. The internal space of the rigid portion 25 is filled with air. As a result, the hanging heat transfer unit 129 dissipates heat to the air by heat convection and heat radiation. The heat transfer coefficient due to these heat convection and heat exposure is smaller than that of heat conduction. Therefore, the hanging heat transfer unit 129 plays a role of a capacitor due to the similarity between heat and electricity. As a result, the drooping heat transfer unit 129 through which the heat from the primary heat transfer body 111 has flowed rises to a predetermined temperature, and the temperature difference (temperature gradient) generated between the heat transfer unit 121 and the heat radiation unit 121 efficiently increases the temperature to the heat radiation unit 121. Can transfer heat.
なお、放熱構造が最初に内壁面１１３に接触することとなる接触始端１２５における外表面の温度は、一次伝熱体１１１における熱伝導部１０９の熱容量、および二次伝熱体１１９における垂下伝熱部１２９の熱対流や熱ふく射による吸熱により、安全な範囲に下げられる。
The temperature of the outer surface at the contact start end 125 at which the heat dissipation structure first contacts the inner wall surface 113 is the heat capacity of the heat transfer portion 109 in the primary heat transfer body 111 and the drooping heat transfer in the secondary heat transfer body 119. It is lowered to a safe range by heat absorption by heat convection and heat exposure of part 129.
また、実施の形態１に係る斜視内視鏡１５は、一次伝熱体１１１に接続される二次伝熱体１１９の垂下伝熱部受熱面１３３が、垂下伝熱部１２９の肉厚ｔよりも大きい距離Ｌで硬性部２５の内壁面１１３から離間している。
Further, in the perspective endoscope 15 according to the first embodiment, the heat receiving surface 133 of the hanging heat transfer portion of the secondary heat transfer body 119 connected to the primary heat transfer body 111 is formed from the wall thickness t of the hanging heat transfer portion 129. Also separated from the inner wall surface 113 of the rigid portion 25 at a large distance L.
この斜視内視鏡１５では、垂下伝熱部１２９の上端における垂下伝熱部受熱面１３３と反対側の面は、内壁面１１３から直線距離ｓ（ｓ＝Ｌ－ｔ）の空隙１３５を有している。この空隙１３５は、垂下伝熱部受熱面１３３と反対側の面から内壁面１１３へ熱伝達により熱が伝わる際の熱抵抗となる。この熱抵抗は、少なくとも上記の断熱材１１５を介して垂下伝熱部１２９を内壁面１１３に密着させた場合の熱抵抗よりも大きくなるように直線距離ｓが設定されている。これにより、硬性部２５では、空隙１３５を確保することで断熱材１１５を省略して、部品点数の増大を抑制している。
In this perspective endoscope 15, the surface of the upper end of the hanging heat transfer portion 129 opposite to the heat receiving surface 133 of the hanging heat transfer portion has a gap 135 having a linear distance s (s = Lt) from the inner wall surface 113. ing. This gap 135 serves as a thermal resistance when heat is transferred from the surface opposite to the heat receiving surface 133 of the hanging heat transfer portion to the inner wall surface 113 by heat transfer. The linear distance s is set so that the thermal resistance is at least larger than the thermal resistance when the hanging heat transfer portion 129 is brought into close contact with the inner wall surface 113 via the heat insulating material 115. As a result, in the rigid portion 25, the heat insulating material 115 is omitted by securing the void 135, and the increase in the number of parts is suppressed.
また、実施の形態１に係る斜視内視鏡１５は、一次伝熱体１１１と二次伝熱体１１９とが別体で形成され、熱伝導部１０９の延在方向先端部１１７に、二次伝熱体１１９がねじ１３１により締結される。
Further, in the perspective endoscope 15 according to the first embodiment, the primary heat transfer body 111 and the secondary heat transfer body 119 are formed separately, and the secondary heat transfer body 109 is formed at the distal end portion 117 in the extending direction. The heat transfer body 119 is fastened by the screw 131.
この斜視内視鏡１５では、一次伝熱体１１１と二次伝熱体１１９とが、別部材で形成される。熱容量を確保したい一次伝熱体１１１には、例えば比熱の大きな銅を用いることができる。また、内壁面１１３との接触を良好としたい二次伝熱体１１９には、例えばアルミを用いることができる。これら異種金属が一次伝熱体１１１と二次伝熱体１１９とに用いられた場合、ねじ１３１を用いることにより、双方を簡単に接続できる。また、一次伝熱体１１１と二次伝熱体１１９とを、別体で組み付けできるので、極めて小さい硬性部２５の内部空間への良好な組付け性を確保することができ、生産性を高めることができる。
In the perspective endoscope 15, the primary heat transfer body 111 and the secondary heat transfer body 119 are formed of separate members. For the primary heat transfer body 111 whose heat capacity is desired to be secured, for example, copper having a large specific heat can be used. Further, for the secondary heat transfer body 119 for which the contact with the inner wall surface 113 is desired to be good, for example, aluminum can be used. When these dissimilar metals are used for the primary heat transfer body 111 and the secondary heat transfer body 119, both can be easily connected by using the screw 131. Further, since the primary heat transfer body 111 and the secondary heat transfer body 119 can be assembled separately, good assembling property to the internal space of the extremely small rigid portion 25 can be ensured, and productivity is enhanced. be able to.
また、実施の形態１に係る斜視内視鏡１５は、ＬＥＤ６３を実装し、基端側から延在している伝送ケーブルの先端が接続される２つの電極ＰＤ１と、ＬＥＤ６３の発光に伴う発熱を一次伝熱体１１１に放熱する放熱部ＨＲ１とを有する実装回路体９３、を更に有する。それぞれの電極ＰＤ１と、放熱部ＨＲ１とは分離して配置される。
Further, in the perspective endoscope 15 according to the first embodiment, the LED 63 is mounted, and the two electrodes PD1 to which the tip of the transmission cable extending from the proximal end side is connected and the heat generated by the light emission of the LED 63 are generated. Further includes a mounting circuit body 93, which has a heat radiating unit HR1 that dissipates heat to the primary heat transfer body 111. Each electrode PD1 and the heat radiating portion HR1 are arranged separately.
この斜視内視鏡１５では、実装回路体９３において、伝送ケーブルの先端が接続される２つの電極ＰＤ１と放熱部ＨＲ１とが分離かつ離間して配置されている。これにより、電極ＰＤ１と離間した状態で、ＬＥＤ６３の発光に伴って生じる発熱が放熱部ＨＲ１を介して一次伝熱体１１１に効率的に伝わるとともに、伝送ケーブルの導線を電極ＰＤ１のそれぞれに簡易に接続可能となり、製造を効率化できる。
In the perspective endoscope 15, in the mounting circuit body 93, the two electrodes PD1 to which the tip of the transmission cable is connected and the heat radiating portion HR1 are separated and arranged apart from each other. As a result, the heat generated by the light emission of the LED 63 is efficiently transmitted to the primary heat transfer body 111 via the heat radiating unit HR1 in a state of being separated from the electrode PD1, and the lead wire of the transmission cable is easily transmitted to each of the electrodes PD1. It can be connected and manufacturing can be made more efficient.
以上、添付図面を参照しながら実施の形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例、修正例、置換例、付加例、削除例、均等例に想到し得ることは明らかであり、それらについても本開示の技術的範囲に属すると了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
Although the embodiments have been described above with reference to the accompanying drawings, the present disclosure is not limited to such examples. It is clear that a person skilled in the art can come up with various modifications, modifications, substitutions, additions, deletions, and even examples within the scope of the claims. It is understood that it belongs to the technical scope of the present disclosure. Further, each component in the above-described embodiment may be arbitrarily combined as long as the gist of the invention is not deviated.
