JPH0489026A - 内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、撮像手段の冷却機能を有する内視鏡装置に関
する。

［従来の技術］ 近年、体腔内に細長の挿入部を挿入することにより、体
腔内臓器等を観察したり、必要に応し処置具チャンネル
内に挿通した処置具を用いて各種治療処置のてきる内視
鏡が広く利用されている。

ところで、前記内視鏡による観察部位をテレビモニタに
表示する場合、ファ、イバースコープなどの光学式内視
鏡では、接眼部に外付はカメラを装着し、この外付はカ
メラに内蔵された電荷結合素子（ＣＣＤ）などの撮像手
段に被写体像を結像させて光電変換し、この光電変換さ
れた映像信号をビデオプロセッサに送ってテレビモニタ
に表示するようにしている。

一般に、撮像手段としての撮像素子は、光電変換の際、
素子を駆動させる周辺回路あるいは素子自身が発熱し、
暗電流が増加してノイズが増加する傾向にあり、この撮
像素子の発熱は、画質の劣化を招くばかりでなく、前記
撮像素子の光電変換面の劣化を招く原因となる。

このため、前記撮像素子を冷却する技術が従来から提案
されており、例えば、特開昭５８−２０１４７２号公報
には、電圧を印加することにより一部が吸熱部、他の一
部が放熱部となる電子冷却素子の吸熱部を撮像素子に、
かつ、放熱部をカメラ筐体に接し、前記撮像素子の放熱
を促進する技術が開示されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、カメラ筐体自体が冷却されず、放熱され
にくい環境下においては、このカメラ筐体内部の温度上
昇が避けられず、電子冷却素子の放熱部側から放熱すべ
き熱が、逆に吸熱部側へ戻り、撮像素子の冷却が不十分
となるおそれがある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、外付
はカメラに内蔵された撮像手段を効率良く冷却し、ノイ
ズを低減してＳ／Ｎ比の向上を図り、ダイナミックレン
ジの向上を図ることのできる内視鏡装置を提供すること
を目的としている。

［１題を解決するための手段及び作用］本発明の内視鏡
装置は、内視鏡先端へ送水する送水系統を備え、外付は
カメラを着脱可能なものにおいて、前記送水系統に、前
記外付はカメラに内蔵した撮像手段を経由し、この撮像
手段を冷却するための送水通路を設け、撮像手段を冷却
できるようにしたものである。

［実施例１ 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図及び第２図は本発明の一実施例に係わり、第１図
は内視鏡装置の送水系を示す系統図、第２図は撮像素子
近傍の断面図である。

第１図において、内視鏡１は、肉眼観察のための接眼部
６を有するファイバースコープであり、細長で可視性を
有する挿入部２と、この挿入部２の後端に連設され、前
記挿入部２先端側を湾曲操作するための操作スイッチ（
図示せず）等が配設された大幅の操作部３と、この操作
部３の側方から延出されたライトガイドケーブル４と、
このライトガイドケーブル４の端部に設けられたコネク
タ５とを備え、前記操作部３後端に前記接眼部６が設（
つられている。

前記挿入部２の先端側には、硬性の先端構成部７か設け
られ、この先端構成部７に、照明窓と観察窓とが設けら
れている。前記照明窓の内側には、配光レンズ８が装着
され、この配光レンズ８の後端に、ファイババンドルよ
りなるライトガイド９の出射端部が連設されている。こ
のライ）・ガイド９は、挿入部２．操作部３及びライト
ガイトゲ−プル４内を押通されて、入射端部が光源装置
１０に接続されている。

また、前記観察窓の内側には、対物レンズ系１１が設け
られ、この対物レンズ系１１の結像位置にファイババン
ドルよりなるイメージガイド１２の先端面が配置されて
いる。このイメージガイド１２は、前記挿入部２内を挿
通され、後端面が前記接眼部６内に設けられた接眼レン
ズ系１３に対向している。

また、前記コネクタ５が接続される光源装置１０には、
前記ライトガイド９に集光レンズ１４を介して照明光を
供給するランプ１５と、前記内視鏡１の挿入部２の先端
より噴出する水及び空気を送り出すポンプ１６とが設け
られている。

また、前記内視鏡１の接眼部６に、着脱可能なカメラヘ
ッド部１７が外付けされ、このカメラヘッド部１７から
延出された接続ケーブル１８がコネクタ１つを介してビ
デオプロセッサ２０に接続され、このビデオプロセッサ
２０にテレビモニタ２１が接続されている。

前記カメラヘッド部１７には、撮像手段としての電荷結
合素子（ＣＣＤ）などの固体撮像素子２２が内蔵され、
前記内視鏡１の接眼レンズ系１３に対向する結像レンズ
２４の結像位置に配設されている。さらに、前記固体撮
像素子２２の裏面には、ペルチェ素子などの電子冷却素
子２３が取付けられている。

第２図に示すように、前記固体撮像素子２２には、電源
ライン２２ａと信号ライン２２ｂとが接続され、また、
前記電子冷却素子２３は、吸熱部３４と、この吸熱部３
４に対向する放熱部３５とに、それぞれ電源ライン２３
ａが接続され、これらの電源ライン２２ａ、２３ａ、及
び、信号ライン２２ｂは、前記接続ケーブル１８内を挿
通されて前記ビデオプロセッサ２０に接続されている。

前記電子冷却素子２３は、電圧を印加することにより前
記固体撮像素子２２か九発生する熱を前記吸熱部３４に
て吸熱し、前記放熱部３５から放熱するようになってい
る。

一方、前記光源装ｆｆ１ｌｏに接続されるコネクタ５の
側方から接続チューブ２５が延出され、この接続チュー
ブ２５が送水タンク２６に接続されている。さらに、前
記接続チューブ２５がら接続チューブ２７が分岐して延
出され、前記コネクタ１つに接続されている。

また、前記光源装置１０のポンプ１６に送気チューブ２
８が接続され、この送気チューブ２８が分岐して一方の
送気チューブ２８ａが前記接続チューブ２５内を挿通さ
れて前記送水タンク２６の上部空間内に解放されるとと
もに、他方の送気チューブ２８ｂが前記内視鏡］のライ
トガイドケーブル４内を挿通され、前記操作部３に設け
られた送気・送水ボタン２つに接続されている。さらに
、この送気　送水ボタン２９からデユープ３ｏが延出さ
れて前記挿入部２内を挿通され、前記先端構成部７の先
端に設けられた送水ノズル３１に接続されている。

また、前記送水タンク２６の水を送出する送水チューブ
３２が、前記接続チューブ２７内から前記接続ケーブル
１８内を挿通されて前記カメラヘッド部１７に至り、前
記送水タンク２６がら前記カメラヘッド部１７の電子冷
却素子２３を経由して前記接続チューブ２５内に戻る通
路が形成されている。

さらに、前記送水チューブ３２は、前記接続チューブ２
５から前記ライトガイドケーブル４内を挿通されて前記
送気・送水ボタン２９に接続され、この送気・送水ボタ
ン２つから延出された送水チューブ３３が前記チューブ
３０に合流接続されて、前記送気・送水ボタン２つを操
作することにより、前記送気チューブ２８ａから前記送
水ノズル３１１＼の送気、あるいは、前記送水チューブ
３２から前記送水ノズル３１への送水がなされるように
な−）でいる。

前記電子冷却素子２３は、第２図に示すように、前記放
熱部３５がアルミニウムなどの熱伝導率に優れた材料か
らなる放熱板３６に取付けられており、この放熱板３６
に、同様に熱伝導性に優れた材料からなる前記送水チュ
ーブ３２の金属管部が、金属粉を混入した熱伝導性接着
剤３７により固定されている。

次に、本実施例の作用について説明する。

内視鏡１による体腔内観察において、光源装置１０内の
ランプ１５から出射された光は、ライトガイド９を通っ
て前記内視鏡１の先端構成部７の照明窓から出射され、
観察部位の被写体に照射される。前記先端構成部７の対
物レンズ系１１で結像された被写体像は、イメージガイ
ド１２によって接眼部６に伝達され、カメラヘッド部１
７の結像レンズ２４を介して固体撮像素子２２上に結像
されて光電変換される。

前記固体撮像素子２２で光電変換された信号は、ビデオ
プロセッサ２０に入力され、映像信号処理される。前記
ビデオプロセッサ２０から出力される映像信号は、テレ
ビモニタ２１に入力され、このテレビモニタ２１に被写
体像が表示される。

ここで、前記先端構成部７の送水ノズル３１から送気し
、体壁と前記対物レンズ系１１との距離を保つとともに
、前記対物レンズ系１１の観察窓前面に付着する汚物を
洗浄するため、操作部３の送気・送水ボタン２９を操作
すると、前記光源装置１０内のポンプ１６から送気チュ
ーブ２８，２８ａを経て圧送される空気が切換えられ、
送気チューブ２８ｂを経て送水タンク２６内に送られ、
この送水タンク２６の水面に空気圧がかかる。

前記送水タンク２６内の水は、この空気圧により送水チ
ューブ３２を通って前記カメラヘッド部１７の電子冷却
素子２３を経由して戻り、前記内視鏡１のライトガイド
ケーブル４内を通って前記送気・送水ボタン２つから送
水チューブ３３を経てチューブ３０に合流し、先端構成
部７の送水ノズルから噴出される。

このとき、前記カメラヘッド部１７の固体撮像素子２２
から発生した熱は、電子冷却素子２３の吸熱部３４にて
吸熱され、放熱部３５がら放熱板３６に伝達されており
、前記送水チューブ３２内を流れる水により強制的に熱
交換される。

すなわち、カメラヘッド部１７に内蔵された固体撮像素
子２２から発生する熱を、内視鏡１先端の送水ノズル３
１から放出する水により強制的に排除するため、前記固
体撮像素子２２の冷却が促進されて温度上昇が押さえら
れ、ノイズを低減してＳ／Ｎ比を向上することができる
。

従って、前記テレビモニタ２１に鮮明な画像を表示する
ことができ、また、前記固体撮像素子２２における光電
変換の性能が安定し、ダイナミックレンジを向上するこ
とができるのである。

また、前記固体撮像素子２２の冷却のための送水系統を
、前記送水ノズル３１に対する送水系統と別系統とせず
、同一送水系統としているためスペース効率が良く、装
置の大型化を防止することがてきるばかりでなく、内視
鏡１の従来品に対する互換性が確保されるという利、［
すを有する。

さらに、前記放熱板３６を経て暖められた水が前記送水
ノズル３１から放出されるため、Ｉ　？Ａｉレンズ洗浄
時にレンズが曇らない。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれは、内視鏡先端へ送水
する送水系統に、外付はカメラに内蔵した撮像手段を経
由し、この撮像手段を冷却するための送水通路を設けた
ので、前記撮像手段の冷却効率を向上して熱によるノイ
ズを低減し、ダイナミックレンジを向上することができ
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施例に俤わり、第１図
は内視鏡装置の送水系を示す系統図、第２図は撮像素子
近傍の断面図である。 １　・内視鏡 １６　ポンプ　　　　　１７・・カメラへ・ソド部２２
　固体撮像素子　　２Ｇ　送水タンク３１　送水ノズル ３２．３３　　送水チューブ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 内視鏡先端へ送水する送水系統を備え、外付けカメラを
   着脱可能な内視鏡装置において、 前記送水系統に、前記外付けカメラに内蔵した撮像手段
   を経由し、この撮像手段を冷却するための送水通路を設
   けたことを特徴とする内視鏡装置。