JP3868050B2 - Endoscope - Google Patents

Description

Translated fromJapanese

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、照明手段と観察手段を有した医療用および工業用の内視鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の内視鏡において、挿入部の先端部に設けられた先端構成部に照明手段としてランプを用い、観察手段としてＣＣＤ（固体撮像素子）を備え、ランプによって被写体を照明しながらＣＣＤによって撮像する医療用および工業用の内視鏡が知られている。しかしながら、先端構成部にランプとＣＣＤを組み込んだ構造のものは、ランプの発熱でＣＣＤが加熱されるため長時間使用できないという問題があった。
【０００３】
そこで、前述のような問題を解決する手段として、先端構成部に照明手段としてＬＥＤ（半導体発光素子）を用いた管内検査用カメラ装置が登録実用新案第３００７１３７号公報で知られている。この管内検査用カメラ装置は、先端構成部に被写体を撮像するＣＣＤを設けるとともに、ＣＣＤの周囲に複数の発光ダイオードを配設し、発光ダイオードから照射された単色光の被写体反射光をＣＣＤによって撮像するようにしたものである。
【０００４】
また、ＬＥＤにＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）発光のものを１チップに集めて発光させて混色により略白色光として用いた内視鏡は、特開平７−２７５２００号公報で知られている。この内視鏡は、先端構成部にＣＣＤとともに、Ｒ、Ｇ、Ｂの発光部を有する１チップの発光ダイオードを配置し、これら３色の発光ダイオードを同時に照射させて被写体に対して重なり合って照射するようにしたものである。
【０００５】
また、従来の医療用内視鏡において知られているライトガイドファイバーを用い、外部の光源装置からの照明光を挿入部を介して先端構成部の照明窓に導いた照明手段があり、また従来、内視鏡による蛍光探傷は石英ファイバーと紫外光光源を組み合わせて使用していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した登録実用新案第３００７１３７号公報のものは、モノクロであって、被写体の状態を正確に捕らえることができない。また、特開平７−２７５２００号公報のものは、Ｒ、Ｇ、Ｂの発光部を有する１チップの発光ダイオードを配置したものであり、各色の配光むらにより満足な混色（白色光）が得られず色むらを生じる。
【０００７】
したがって、いずれのものも、例えば、工業用内視鏡に採用して、配管内部の観察を行って腐食の判断を行ったり、医療用内視鏡に採用して、患者の体腔内の組織を観察して診断を行う場合に、被写体の色の判断が重要な指標となるが、従来のＬＥＤ照明では色むらを生じるため腐食の判断や診断等の障害となる。
【０００８】
さらに、特開平７−２７５２００号公報には１チップにＲ、Ｇ、Ｂの発光部を備えた発光ダイオードが示されているが、各色の発光部の位置か異なるため完全な白色光は得られない。また、１チップにＲ、Ｇ、Ｂを極めて近接して集積しなければならないため発熱の問題が生じる。さらに、ライトガイドファイバーを用いた場合は光源とライトガイドファイバーの光の結合効率及びライトガイドファイバーの光の伝達効率による光量ロスが大きくエネルギー効率が低かった。
【０００９】
また、ライトガイドファイバーを用いた場合は、光源とライトガイドファイバーの本数で最大光量が決定されるため、予め設定した内視鏡外径で光学的な明るさが決まってしまう。つまり、細い管路の観察には少ない光量で外径を小さくした光学アダプターを準備し、太い管路には大光量で外径の大きな光学アダプターを準備するといった使い方ができなかった。さらに、石英ファイバーは紫外光の伝達効率が低いため、十分な光量が得られないというの種々の問題がある。
【００１０】
この発明は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、色むらのなく、被写体の色合いを正確に観察でき、先端構成部の小型化を図ることができる内視鏡を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前記目的を達成するために、請求項１は、半導体発光素子と該半導体発光素子により励起して可視光域の光を発光する蛍光物質とからなる白色光照明手段と、複数の前記白色光照明手段を備えると共に内視鏡先端に着脱可能なアダプタと、を備え、前記アダプタは前記白色光照明手段の数が異なる少なくとも２つ以上の組になっていることを特徴とする内視鏡にある。
請求項２は、請求項１記載の前記アダプタは、さらに撮像素子を備えていることを特徴とする。
請求項３は、請求項１又は２記載の前記アダプタには、さらに、半導体発光素子と該半導体発光素子により励起して紫外光を発光する蛍光物質とからなる紫外光照明手段を備えていることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の各実施の形態を図面に基づいて説明する。
まず、図１〜図３に基づいて、内視鏡の第１の参考例を説明する。図１は内視鏡の全体を示す斜視図、図２は内視鏡の全体のブロック図、図３は内視鏡の先端構成部の縦断側面図である。図１に示すように、内視鏡１は、操作部２と、この操作部２に接続された挿入部３と、前記操作部２に信号ケーブル４を介して接続されたヘッドマウントディスプレイ５とから構成されている。
【００１３】
挿入部３は可撓部６と、この可撓部６の先端部に接続された湾曲部７と、この湾曲部７の先端部に設けられた先端構成部８とから構成されている。この先端構成部８の後端部には可撓部６および湾曲部７に内挿された操作ワイヤ（図示しない）の一端側が接続されており、この操作ワイヤの他端側は操作部２に設けられた湾曲操作ノブ９に接続されている。そして、湾曲操作ノブ９の操作によって操作ワイヤを押し引きすることにより、湾曲部７を上下、左右に湾曲して先端構成部８を目的部位に指向できるようになっている。
【００１４】
先端構成部８には、図２および図３に示すように、照明手段１０と観察手段１１が設けられている。照明手段１０および観察手段１１について説明すると、先端構成部８の先端部本体１２は円柱状で、その軸方向に貫通する第１と第２の貫通孔１３ａ，１３ｂが設けられている。
【００１５】
第１の貫通孔１３ａには合成樹脂等の絶縁材料からなる円筒体１４が内挿され、この円筒体１４の内部における後方には半導体発光素子としての青色ＬＥＤ１５が装着され、この青色ＬＥＤ１５より前部における円筒体１４の内部には白色蛍光物質１６が、さらに前部にはカバーガラス１７が装着されている。このカバーガラス１７は先端部本体１２の前端面と面一で、円筒体１４と水密にシールされている。さらに、青色ＬＥＤ１５には電源ケーブル１８が電気的に接続されており、これは挿入部３内を挿通して操作部２まで延長している。
【００１６】
また、第２の貫通孔１３ｂには合成樹脂等の絶縁材料からなる円筒体１９が内挿され、この円筒体１９の内部における後方には撮像素子としてのＣＣＤ２０が装着され、このＣＣＤ２０より前部における円筒体１９の内部には対物レンズ２１が装着されている。この対物レンズ２１は先端部本体１２の前端面と面一で、円筒体１９と水密にシールされている。さらに、ＣＣＤ２０には信号ケーブル２２が電気的に接続されており、これは挿入部３内を挿通して操作部２まで延長している。
【００１７】
また、前記操作部２にはＣＣＵ（カメラコントロールユニット）２３が内蔵されている。このＣＣＵ２３は電源線２４を介して操作部２に対して着脱可能なバッテリー２５と電気的に接続されている。そして、電源線２４には青色ＬＥＤ１５と接続する電源ケーブル１８が電気的に接続されている。また、ＣＣＵ２３にはＣＣＤ２０と接続する信号ケーブル２２が電気的に接続されており、さらに、前記ヘッドマウントディスプレイ５が接続されている。
【００１８】
操作部２に対して着脱可能なバッテリー２５は、そのケース２５ａが内視鏡１を把持する把持部を兼ねており、この把持部には電源オン・オフスイッチや光量調整部（図示しない）を備えており、内視鏡１を把持しながら操作できるようになっている。
【００１９】
次に、前述のように構成された内視鏡１の作用について説明する。
電源オン・オフスイッチを操作してオンすると、青色ＬＥＤ１５の発光部は発光するとともに、ＣＣＵ２３によってＣＣＤ２０が駆動する。青色ＬＥＤ１５の発光部が発光すると、その前部に配置された白色蛍光物質１６は励起されて発光し、白色光としてカバーガラス１７を透過して被写体を照射する。ＣＣＤ２０は白色光によって照射された被写体反射光を検出し、その検出信号は、信号ケーブル２２によってＣＣＵ２３に入力されるため、ＣＣＵ２３に接続されたヘッドマウントディスプレイ５によって被写体の映像を観察することができる。
【００２０】
したがって、単一の青色ＬＥＤ１５の発光部が発光し、その前部に配置された白色蛍光物質１６が励起して白色光として被写体を照射するため、色むらがなく、例えば、工業用内視鏡に採用して、配管内部の観察を行って腐食の判断を行ったり、医療用内視鏡に採用して、患者の体腔内の組織を観察して診断を行う場合に、被写体の色の判断が重要な指標となるが、色むらが生じないため腐食の度合いの判断や組織の診断が正確に行える。
【００２１】
しかも、単一の青色ＬＥＤ１５と白色蛍光物質１６との組み合わせであるため、小型であり、先端構成部８の小型化を図ることができ、また発熱が少なく、ＣＣＤ２０に対して悪影響を及ぼすことがないという効果がある。
【００２２】
図４は内視鏡の第２の参考例を示し、第１の参考例と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略する。本参考例は、発光部と白色蛍光物質とが１つのパッケージに封止された白色ＬＥＤ２６を先端部本体１２に設けられた第１の貫通孔１３ａに装着したものであり、他の部分は第１の参考例と同様である。この白色ＬＥＤ２６は、白色蛍光物質を混入した透明な合成樹脂によって発光部を包容するように封止したものであり、発光部が発光すると、白色蛍光物質が励起して白色光として被写体を照射することができ、第１の参考例と同様な効果がある上、組立て作業性が向上し、廉価に提供できるという効果がある。
【００２３】
図５および図６はこの発明の実施形態を示し、第１および第２の参考例と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略する。本実施形態は、白色ＬＥＤと紫外光ＬＥＤを内視鏡光学アダプタに設けたものである。
【００２４】
すなわち、図５に示すように、内視鏡１の挿入部３の先端部本体２７には細径部２８が設けられ、この細径部２８の外周部には雄ねじ部２９が設けられ、先端面には複数のＣＣＤ用接点３０と複数のＬＥＤ用接点３１が設けられている。
【００２５】
前記先端部本体２７には小光量用光学アダプタ３２と大光量用光学アダプタ３３が交換可能に装着できるようになっている。すなわち、小光量用光学アダプタ３２の基端面にはＣＣＤ用接点３０と複数のＬＥＤ用接点３１に接続される接点（図示しない）が設けられ、さらに、小光量用光学アダプタ３２の基端部には内周面に前記雄ねじ部２９に螺合される雌ねじ部を有する接続環３４が設けられている。さらに、小光量用光学アダプタ３２の先端部にはＣＣＤからなる観察部３５と白色ＬＥＤ２６および紫外光ＬＥＤ３６が設けられている。
【００２６】
白色ＬＥＤ２６は第２の参考例と同様の手段によって小光量用光学アダプタ３２に組み込まれており、紫外光ＬＥＤ３６は、図６に示すように構成されている。すなわち、円筒体３７の内部には青色ＬＥＤ３８が装着され、この青色ＬＥＤ３８より前部における円筒体３７の内部には紫外光発光用蛍光物質３９が、さらに前部にはカバーガラス４０が装着されている。
【００２７】
また、前記大光量用光学アダプタ３３の基端面には前記小光量用光学アダプタ３２と同様に、ＣＣＤ用接点３０と複数のＬＥＤ用接点３１に接続される接点 （図示しない）が設けられ、さらに、大光量用光学アダプタ３３の基端部にも内周面に前記雄ねじ部２９に螺合される雌ねじ部を有する接続環３４が設けられている。さらに、大光量用光学アダプタ３２の先端部は大径部４１に形成されていて、この大径部４１の中央部にはＣＣＤからなる観察部３５が設けられている。さらに、この観察部３５を中心として周囲には複数の白色ＬＥＤ２６と複数の紫外光ＬＥＤ３６が配置されている。
【００２８】
本実施形態によれば、例えば、観察部位が狭く、照明光量も小さくて済む場合には、内視鏡１の挿入部３の先端部本体２７に小光量用光学アダプタ３２を装着し、観察部位が広く、照明光量も大きく必要とする場合には、内視鏡１の挿入部３の先端部本体２７に大光量用光学アダプタ３３を装着することができる。いずれにしても、光学アダプタ３２，３３の後端面に設けられた接点を先端部本体２７のＣＣＤ用接点３０およびＬＥＤ用接点３１に接続した状態で、接続環３４を回すことにより、接続環３４の内周面に設けられた雌ねじ部が細径部２８の雄ねじ部２９に螺合して先端部本体２７に対して小光量用光学アダプタ３２と大光量用光学アダプタ３３を選択的に接続できる。
【００２９】
しかも、小光量用光学アダプタ３２と大光量用光学アダプタ３３には紫外光ＬＥＤ３６が設けられているため、紫外光を発光させることにより、蛍光探傷が可能となる。つまり、被写体に傷があり、その傷の度合いを蛍光探傷によって観察する場合、被写体に蛍光塗料を塗布して蛍光塗料を傷に染み込ませる。次に、被写体の表面の蛍光塗料を洗い流してから、その被写体に紫外光ＬＥＤ３６によって紫外光を照射すると、傷に残った蛍光塗料が可視光で発光し、その傷の度合いを鮮明に観察できる。
【００３０】
また、本実施形態においては、小光量用光学アダプタ３２と大光量用光学アダプタ３３に、白色ＬＥＤ２６と紫外光ＬＥＤ３６との両方を備えているが、白色ＬＥＤを備えた光学アダプタと紫外光ＬＥＤを備えた光学アダプタとを備え、使用目的によって交換して内視鏡１の挿入部３の先端部本体２７に装着してもよい。
【００３１】
また、白色ＬＥＤと特定の波長を強化するために、単色ＬＥＤを組み合わせてもよく、また、ビデオスコープに限らず、ファイバースコープに用いてもよい。
前記実施形態によれば、次のような構成が得られる。
【００３２】
（付記１）照明手段と観察手段を有する内視鏡において、前記照明手段は、半導体発光素子により励起され発光する蛍光物質を用いたことを特徴とする内視鏡。
【００３３】
（付記２）半導体発光素子と蛍光物質は１つのパッケージに封止されていることを特徴とする付記１記載の内視鏡。
（付記３）蛍光物質の発光波長は可視光域に分布していることを特徴とする付記１記載の内視鏡。
【００３４】
（付記４）照明手段には複数個の照明部を設け、照明部を可視光を発光する蛍光物質を設けた照明部と紫外光を発光する蛍光物質を設けた照明部とを混在させたことを特徴とする付記１記載の内視鏡。
【００３５】
（付記５）内視鏡の先端部本体に光学アダプタを着脱自在に設けた内視鏡において、前記光学アダプタ内に半導体発光素子と、半導体発光素子により励起され発光する蛍光物質を設けたことを特徴とする内視鏡。
【００３６】
付記１〜３によれば、１つのＬＥＤで白色光を得ることができ、白色ＬＥＤの発光効率（Ｌｕｍｅｎ／Ｗ）は従来の内視鏡システムで用いている光源＋ライトガイドの１００〜２００倍となる。白色への変換効率はＲ．Ｇ、ＢＬＥＤの混色によるものよりも約２倍となる。付記４によれば、紫外光を内視鏡先端部で発光させることにより十分な光量で蛍光探傷が可能になる。付記５によれば、必要に応じた照明光量（ＬＥＤの数）を得ることができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、照明手段に、半導体発光素子により励起され発光する蛍光物質を用いることにより、色むらのなく、被写体の色合いを正確に観察でき、また先端構成部の小型化を図ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の参考例を示す内視鏡の全体の斜視図。
【図２】同参考例を示す内視鏡の全体のブロック図。
【図３】同参考例を示す内視鏡の先端構成部の縦断側面図。
【図４】第２の参考例を示す内視鏡の先端構成部の縦断側面図。
【図５】この発明の実施形態を示す内視鏡の分解斜視図。
【図６】 同実施形態の紫外光ＬＥＤの縦断側面図。
【符号の説明】
１…内視鏡、２…操作部、３…挿入部、２０…ＣＣＤ、２６…白色ＬＥＤ、３２…小光量用光学アダプタ、３３…大光量用光学アダプタ、３６…紫外光ＬＥＤ、３８…青色ＬＥＤ、３９…紫外光発光用蛍光物質[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to medical and industrial endoscopes having illumination means and observation means.
[0002]
[Prior art]
In a conventional endoscope, a lamp is used as an illuminating unit at a distal end configuration portion provided at the distal end of an insertion unit, and a CCD (solid-state imaging device) is provided as an observing unit. Medical and industrial endoscopes are known. However, the structure in which the lamp and the CCD are incorporated in the tip configuration portion has a problem that the CCD cannot be used for a long time because the CCD is heated by the heat generated by the lamp.
[0003]
Accordingly, as a means for solving the above-described problems, an in-tube inspection camera device using an LED (semiconductor light emitting element) as an illuminating means at the tip structure portion is known from registered utility model No. 3007137. This in-tube inspection camera device is provided with a CCD for imaging a subject at the distal end configuration portion, and a plurality of light emitting diodes are provided around the CCD, and the subject reflected light of monochromatic light emitted from the light emitting diodes is imaged by the CCD. It is what you do.
[0004]
Also, an endoscope in which LEDs (R (red), G (green), and B (blue)) emitting light are collected on one chip and emitted and used as substantially white light by color mixing is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-275200. Is known. In this endoscope, a one-chip light-emitting diode having R, G, and B light-emitting portions is arranged together with a CCD at the distal end configuration portion, and these three colors of light-emitting diodes are simultaneously irradiated to overlap and irradiate the subject. It is what you do.
[0005]
In addition, there is an illumination means that uses a light guide fiber known in a conventional medical endoscope and guides illumination light from an external light source device to an illumination window of a distal end configuration portion through an insertion portion. Fluorescence flaw detection using an endoscope uses a combination of quartz fiber and an ultraviolet light source.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-mentioned registered utility model No. 3007137 is monochrome and cannot accurately capture the state of the subject. Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-275200 has a single-chip light emitting diode having R, G, and B light emitting portions, and a satisfactory color mixture (white light) is obtained due to uneven light distribution of each color. Uneven color is produced.
[0007]
Therefore, any of them can be used, for example, in an industrial endoscope, and the inside of a pipe can be observed to determine corrosion, or can be used in a medical endoscope to remove tissue in a patient's body cavity. When observing and diagnosing, determination of the color of the subject is an important index, but conventional LED lighting causes color unevenness, which is an obstacle to corrosion determination and diagnosis.
[0008]
Further, Japanese Patent Laid-Open No. 7-275200 discloses a light emitting diode having R, G, and B light emitting portions on one chip. However, since the positions of the light emitting portions of the respective colors are different, complete white light can be obtained. Absent. Further, since R, G, and B must be integrated very close to one chip, a problem of heat generation occurs. Furthermore, when the light guide fiber is used, the light efficiency is low due to the large light loss due to the light coupling efficiency of the light source and the light guide fiber and the light transmission efficiency of the light guide fiber.
[0009]
In addition, when the light guide fiber is used, the maximum light quantity is determined by the number of the light sources and the light guide fibers, so that the optical brightness is determined by the preset endoscope outer diameter. In other words, an optical adapter with a small outer diameter and a small outer diameter was prepared for observation of a thin pipe, and an optical adapter with a large outer diameter and a large quantity of light could not be prepared for a thick pipe. Furthermore, quartz fiber has various problems such that a sufficient amount of light cannot be obtained because of its low ultraviolet light transmission efficiency.
[0010]
The present invention has been made paying attention to the above circumstances, and an object of the present invention is an endoscope capable of accurately observing the color of a subject without color unevenness and reducing the size of the tip constituent portion. Is to provide.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, there is provided a white light illuminating means comprising a semiconductor light emitting element and a fluorescent material that emits light in a visible light region when excited by the semiconductor light emitting element, An adapter that includes the white light illuminating means and is attachable to and detachable from the distal end of the endoscope, wherein the adapter is a set of at least two different numbers of the white light illuminating means. In the endoscope.
According to a second aspect of the present invention, the adapter according to the first aspect further includes an imaging device.
According to a third aspect ofthe present invention, the adapter according to the first or second aspect further includes an ultraviolet light illumination unit including a semiconductor light emitting element and a fluorescent material that emits ultraviolet light when excited by the semiconductor light emitting element. It is characterized by.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
First, a first reference example of an endoscope will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view showing the whole endoscope, FIG. 2 is a block diagram of the whole endoscope, and FIG. 3 is a longitudinal side view of a distal end constituting portion of the endoscope. As shown in FIG. 1, an endoscope 1 includes anoperation unit 2, aninsertion unit 3 connected to theoperation unit 2, and a head mounteddisplay 5 connected to theoperation unit 2 via asignal cable 4. It is composed of
[0013]
Theinsertion portion 3 includes aflexible portion 6, abending portion 7 connected to the distal end portion of theflexible portion 6, and a distalend configuration portion 8 provided at the distal end portion of thebending portion 7. One end side of an operation wire (not shown) inserted in theflexible portion 6 and thebending portion 7 is connected to the rear end portion of thetip constituting portion 8, and the other end side of the operation wire is connected to theoperation portion 2. It is connected to the bending operation knob 9 provided. Then, by pushing and pulling the operation wire by operating the bending operation knob 9, thebending portion 7 is bent up and down and left and right so that thetip constituting portion 8 can be directed to the target portion.
[0014]
As shown in FIG. 2 and FIG. 3, thetip construction unit 8 is provided with illumination means 10 and observation means 11. The illumination means 10 and the observation means 11 will be described. Thetip body 12 of thetip constituent portion 8 is cylindrical, and is provided with first and second throughholes 13a and 13b penetrating in the axial direction.
[0015]
Acylindrical body 14 made of an insulating material such as a synthetic resin is inserted in the first through hole 13a, and ablue LED 15 as a semiconductor light emitting element is mounted behind thecylindrical body 14, and the front side of theblue LED 15 is mounted. Awhite fluorescent material 16 is attached to the inside of thecylindrical body 14 in the part, and acover glass 17 is attached to the front part. Thecover glass 17 is flush with the front end surface of thetip body 12 and is sealed watertight with thecylindrical body 14. Further, apower cable 18 is electrically connected to theblue LED 15, which extends through theinsertion portion 3 to theoperation portion 2.
[0016]
Further, acylindrical body 19 made of an insulating material such as a synthetic resin is inserted into the second through-hole 13b, and aCCD 20 as an image pickup device is mounted on the rear side of thecylindrical body 19, and a front portion of theCCD 20 Anobjective lens 21 is mounted inside thecylindrical body 19 in FIG. Theobjective lens 21 is flush with thecylindrical body 19 and is flush with the front end surface of thetip body 12. Further, asignal cable 22 is electrically connected to theCCD 20, which extends through theinsertion portion 3 to theoperation portion 2.
[0017]
Theoperation unit 2 includes a CCU (camera control unit) 23. TheCCU 23 is electrically connected to abattery 25 that can be attached to and detached from theoperation unit 2 via apower line 24. Apower cable 18 connected to theblue LED 15 is electrically connected to thepower line 24. Further, asignal cable 22 connected to theCCD 20 is electrically connected to theCCU 23, and further, the head mounteddisplay 5 is connected.
[0018]
Thebattery 25 that can be attached to and detached from theoperation unit 2 also serves as a gripping unit for holding the endoscope 1 by the case 25a. The gripping unit includes a power on / off switch and a light amount adjustment unit (not shown). The endoscope 1 can be operated while being gripped.
[0019]
Next, the operation of the endoscope 1 configured as described above will be described.
When the power on / off switch is operated and turned on, the light emitting portion of theblue LED 15 emits light, and theCCD 20 is driven by theCCU 23. When the light emitting portion of theblue LED 15 emits light, thewhite fluorescent material 16 disposed in front of theblue LED 15 is excited to emit light, and passes through thecover glass 17 as white light to irradiate the subject. TheCCD 20 detects subject reflected light irradiated with white light, and the detection signal is input to theCCU 23 by thesignal cable 22, so that the image of the subject can be observed by the head mounteddisplay 5 connected to theCCU 23. .
[0020]
Accordingly, the light emitting portion of the singleblue LED 15 emits light, and thewhite fluorescent material 16 disposed in the front thereof is excited to irradiate the subject as white light. Therefore, there is no color unevenness, for example, an industrial endoscope. This is used to determine the color of the subject when observing the inside of a pipe to determine corrosion, or when used for a medical endoscope to observe tissue in a patient's body cavity and make a diagnosis. Is an important indicator, but since color unevenness does not occur, it is possible to accurately determine the degree of corrosion and diagnose the structure.
[0021]
Moreover, since it is a combination of the singleblue LED 15 and thewhite fluorescent material 16, it is small in size, thetip configuration portion 8 can be downsized, heat generation is small, and theCCD 20 can be adversely affected. There is no effect.
[0022]
FIG. 4shows a second reference example of an endoscope, and the same componentsas those inthe first reference example are denoted by the samereference numerals and description thereof is omitted.In this reference example, awhite LED 26 in whicha light emitting portion and a white fluorescent material are sealed in one package is mounted in a first through hole 13a provided in the tip portionmain body 12, and the other portions are the first. This is the same as the firstreference example . Thewhite LED 26 is sealed so as to enclose the light emitting portion with a transparent synthetic resin mixed with a white fluorescent material. When the light emitting portion emits light, the white fluorescent material is excited to irradiate the subject as white light. In addition to the effects similar to those of the firstreference example , the assembling workability is improved and the effects can be provided at low cost.
[0023]
5 and 6 show an embodiment of thepresent invention,and the same componentsas those in the first and secondreference examples are given the samereference numerals and the description thereof is omitted. In the present embodiment, a white LED and an ultraviolet LED are provided in an endoscope optical adapter.
[0024]
That is, as shown in FIG. 5, thedistal end body 27 of theinsertion portion 3 of the endoscope 1 is provided with anarrow diameter portion 28, and the outer peripheral portion of thenarrow diameter portion 28 is provided with amale screw portion 29. A plurality ofCCD contacts 30 and a plurality ofLED contacts 31 are provided on the surface.
[0025]
A small light quantityoptical adapter 32 and a large light quantityoptical adapter 33 can be interchangeably mounted on thedistal end body 27. That is, a contact point (not shown) connected to theCCD contact 30 and the plurality of LED contact points 31 is provided on the base end surface of the small light amountoptical adapter 32, and further, at the base end portion of the small light amountoptical adapter 32. Is provided with aconnection ring 34 having an internal thread portion screwed into theexternal thread portion 29 on the inner peripheral surface. Further, anobservation unit 35 made of a CCD, awhite LED 26 and anultraviolet LED 36 are provided at the tip of the small light quantityoptical adapter 32.
[0026]
Thewhite LED 26 is incorporated in the small light quantityoptical adapter 32 by the same means as in the secondreference example , and theultraviolet LED 36 is configured as shown in FIG. That is, ablue LED 38 is mounted inside thecylindrical body 37, an ultraviolet light emittingfluorescent material 39 is mounted inside thecylindrical body 37 in front of theblue LED 38, and acover glass 40 is mounted further on the front. Yes.
[0027]
Similarly to theoptical adapter 32 for small light quantity, a contact point (not shown) connected to theCCD contact 30 and the plurality ofLED contacts 31 is provided on the base end surface of theoptical adapter 33 for large light quantity. Also, aconnection ring 34 having a female thread portion screwed into themale thread portion 29 is provided on the inner peripheral surface of the base end portion of theoptical adapter 33 for large light quantity. Further, the distal end portion of the large light quantityoptical adapter 32 is formed in thelarge diameter portion 41, and anobservation portion 35 made of a CCD is provided in the central portion of thelarge diameter portion 41. Further, a plurality ofwhite LEDs 26 and a plurality ofultraviolet LEDs 36 are disposed around theobservation unit 35 as a center.
[0028]
According to the present embodiment, for example, when the observation site is narrow and the amount of illumination light is small, theoptical adapter 32 for small light quantity is attached to thedistal end body 27 of theinsertion portion 3 of the endoscope 1 to observe the observation site. However, when a large amount of illumination light is required, theoptical adapter 33 for large light amount can be attached to thedistal end body 27 of theinsertion portion 3 of the endoscope 1. In any case, theconnection ring 34 is rotated by turning theconnection ring 34 in a state where the contacts provided on the rear end surfaces of theoptical adapters 32 and 33 are connected to theCCD contact 30 and theLED contact 31 of thetip body 27. An internal thread portion provided on the inner peripheral surface of the small-diameter portion 28 is screwed into theexternal thread portion 29 so that the small light amountoptical adapter 32 and the large light amountoptical adapter 33 can be selectively connected to the distalend portion body 27. .
[0029]
In addition, since theultraviolet light LED 36 is provided in the small light quantityoptical adapter 32 and the large light quantityoptical adapter 33, fluorescence inspection can be performed by emitting ultraviolet light. That is, when a subject has a scratch and the degree of the scratch is observed by fluorescent flaw detection, the fluorescent paint is applied to the subject so that the fluorescent paint penetrates into the scratch. Next, after washing the fluorescent paint on the surface of the subject and irradiating the subject with ultraviolet light by theultraviolet light LED 36, the fluorescent paint remaining on the scratch emits visible light, and the degree of the scratch can be clearly observed.
[0030]
In the present embodiment, the small-lightoptical adapter 32 and the large-lightoptical adapter 33 are provided with both thewhite LED 26 and theultraviolet LED 36. However, the optical adapter and the ultraviolet LED provided with the white LED are provided. The optical adapter may be provided, and may be exchanged depending on the purpose of use and attached to the distalend portion body 27 of theinsertion portion 3 of the endoscope 1.
[0031]
Further, in order to enhance a specific wavelength with a white LED, a monochromatic LED may be combined, and not only a video scope but also a fiber scope may be used.
According to the embodiment, the following configuration is obtained.
[0032]
(Appendix 1) An endoscope having an illuminating means and an observing means, wherein the illuminating means uses a fluorescent material which is excited by a semiconductor light emitting element and emits light.
[0033]
(Additional remark 2) The endoscope of Additional remark 1 characterized by the semiconductor light emitting element and the fluorescent material being sealed in one package.
(Supplementary note 3) The endoscope according to supplementary note 1, wherein the emission wavelength of the fluorescent material is distributed in the visible light region.
[0034]
(Appendix 4) The illumination means is provided with a plurality of illumination units, and the illumination unit is mixed with an illumination unit provided with a fluorescent material that emits visible light and an illumination unit provided with a fluorescent material that emits ultraviolet light. The endoscope according to appendix 1, characterized by:
[0035]
(Appendix 5) In an endoscope in which an optical adapter is detachably provided on the distal end main body of the endoscope, a semiconductor light emitting element and a fluorescent material that is excited by the semiconductor light emitting element and emits light are provided in the optical adapter. Features an endoscope.
[0036]
According to Appendices 1 to 3, white light can be obtained with one LED, and the luminous efficiency (Lumen / W) of the white LED is 100 to 200 times that of the light source and light guide used in the conventional endoscope system. It becomes. The conversion efficiency to white is R.I. About twice as much as that due to the mixed color of G and BLED. According toSupplementary Note 4, it is possible to perform fluorescence flaw detection with a sufficient amount of light by emitting ultraviolet light at the distal end portion of the endoscope. According toSupplementary Note 5, the illumination light quantity (number of LEDs) can be obtained as necessary.
[0037]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, by using the fluorescent material that is excited by the semiconductor light emitting element and emits light as the illumination means, it is possible to accurately observe the color of the subject without color unevenness, and There exists an effect that size reduction can be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall perspective view of an endoscope showing afirst reference example .
FIG. 2is an overall block diagram of the endoscopeshowing the reference example .
FIG. 3 is a longitudinal side view of a distal end configuration portion of an endoscopeshowing the reference example .
FIG. 4 is a longitudinal side view of a distal end configuration portion of an endoscope showing asecond reference example .
FIG. 5 is an exploded perspective view of an endoscope showing an embodiment of the presentinvention .
FIG. 6 is a longitudinal side view of the ultraviolet LED of the embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Endoscope, 2 ... Operation part, 3 ... Insertion part,20 ... CCD, 26 ... White LED, 32 ... Optical adapter for small light quantity, 33 ... Optical adapter for large light quantity, 36 ... Ultraviolet light LED, 38 ... Blue LED, 39 ... fluorescent material for ultraviolet light emission

Claims (3)

Translated fromJapanese

半導体発光素子と該半導体発光素子により励起して可視光域の光を発光する蛍光物質とからなる白色光照明手段と、
複数の前記白色光照明手段を備えると共に内視鏡先端に着脱可能なアダプタと、
を備え、
前記アダプタは前記白色光照明手段の数が異なる少なくとも２つ以上の組になっていることを特徴とする内視鏡。A white light illuminating means comprising a semiconductor light emitting element and a fluorescent material excited by the semiconductor light emitting element to emit light in the visible light range;
An adapter comprising a plurality of the white light illuminating means and detachable from the endoscope tip,
With
The endoscope is characterized in that the adapter is a group of at least two different numbers of the white light illumination means. 前記アダプタは、さらに撮像素子を備えていることを特徴とする請求項１記載の内視鏡。  The endoscope according to claim 1, wherein the adapter further includes an imaging device.前記アダプタには、さらに、半導体発光素子と該半導体発光素子により励起して紫外光を発光する蛍光物質とからなる紫外光照明手段を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載の内視鏡。3. The adapter according to claim 1, further comprising ultraviolet light illumination means comprising a semiconductor light emitting element and a fluorescent material that emits ultraviolet light when excited by the semiconductor light emitting element . Endoscope.

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