(57)【要約】【課題】内視鏡の先端部で発生した熱の長手方向の放熱性をより向上させる。【解決手段】挿入側先端部に熱源を有するとともに、先端部に続いて湾曲可能な湾曲部を備えた内視鏡であって、前記先端部側から湾曲部を覆うように配置されるアングルネット部材を覆うゴムカバーの内面に熱伝導率１００Ｗ／ｍＫ以上の高熱伝導部材でメッキ層を形成したことを特徴とする内視鏡装置を提供することにより前記課題を解決する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
挿入側先端部に熱源を有するとともに、先端部に続いて湾曲可能な湾曲部を備えた内視鏡であって、前記先端部側から湾曲部を覆うように配置されるアングルネット部材を覆うゴムカバーの内面に熱伝導率１００Ｗ／ｍＫ以上の高熱伝導部材でメッキ層を形成したことを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
前記メッキ層を形成する高熱伝導部材は、純銅、銅合金、純アルミニウム、アルミニウム合金のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項３】
前記ゴムカバーの内面に前記高熱伝導部材で形成されたメッキ層の上にさらに酸化防止層を形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の内視鏡装置。
【請求項４】
前記ゴムカバーの内面に前記高熱伝導部材で形成されたメッキ層の上にさらに樹脂のコーティングを施したことを特徴とする請求項１または２に記載の内視鏡装置。
【請求項５】
前記メッキ層の厚さは１０μｍ〜２０μｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡装置に係り、特に、内視鏡先端アングル部における照明光学系や撮像素子等から発生した熱の放熱状況を改善する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、生体の体腔内を観察する内視鏡装置として、生体の体腔内で照明光を照射し、生体組織によって反射された反射光による像を、内視鏡先端部に配置された撮像素子で撮像し、モニタ等に表示する電子内視鏡装置が広く普及され、様々な分野で利用されている。
【０００３】
このとき、内視鏡先端部では、撮像素子及び照明光学系の損失から生じる熱により温度が上昇する。この内視鏡先端部の温度上昇により、撮像素子のノイズ信号の増加や性能劣化という懸念が増すため、できるだけ内視鏡先端部の温度を下げることが望ましい。
【０００４】
しかし、近年内視鏡においてもハイビジョン化やハイフレーム化の傾向があり、高画素化や高度な画像処理を行うために、撮像素子の発熱量は増加する傾向にある。また、その一方で、患者の負担を軽減するために、内視鏡はより細くなる傾向にあり、長手方向への熱抵抗が増加している。このような状況から、先端部のみ温度が上昇する傾向にある内視鏡に対して、効果的な放熱手段が提供されることが望まれている。
【０００５】
これに対して、例えば、内視鏡の挿入部内に放熱部材を設け、照明部材や撮像素子からの熱が放熱部材を伝わり放熱部材の基端側へと放熱されるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１等参照）。
【０００６】
あるいは、内視鏡先端部を覆う金属ネット（メッシュ）を従来のＳＵＳ材から銅材にすることで、放熱を効果的に行うようにしたものが知られている（例えば、特許文献２等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−２９５９７号公報
【特許文献２】特開２０００−２６２４６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１では、内視鏡先端部内に熱伝導部材を設けることしか開示されておらず、この放熱方法では、内視鏡先端部をより細径化する場合には、放熱部材の設置空間がなくなってしまうという問題がある。
【０００９】
また、上記特許文献２においては、メッシュ線材の直径を従来の０．０５ｍｍから０．０７ｍｍに拡大し、更なる熱伝導率の向上を図ることが開示されているが、アングル部のメッシュは柔軟性を維持するため、メッシュの充填密度には限界があり、熱伝導率の改善効果はそれほど大きくはないという問題がある。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、内視鏡の先端部で発生した熱の長手方向の放熱性をより向上させることのできる内視鏡装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、挿入側先端部に熱源を有するとともに、先端部に続いて湾曲可能な湾曲部を備えた内視鏡であって、前記先端部側から湾曲部を覆うように配置されるアングルネット部材を覆うゴムカバーの内面に熱伝導率１００Ｗ／ｍＫ以上の高熱伝導部材でメッキ層を形成したことを特徴とする内視鏡装置を提供する。
【００１２】
これにより、先端部で発生した熱がメッキ層の高熱伝導材を伝って内視鏡長手方向に放熱されるため、内視鏡先端部の温度低下を図ることが可能となる。
【００１３】
また、請求項２に示すように、前記メッキ層を形成する高熱伝導部材は、純銅、銅合金、純アルミニウム、アルミニウム合金のいずれかであることを特徴とする。
【００１４】
これにより、内視鏡の先端部で発生した熱の長手方向の放熱性をより向上させることができる。
【００１５】
また、請求項３に示すように、前記ゴムカバーの内面に前記高熱伝導部材で形成されたメッキ層の上にさらに酸化防止層を形成したことを特徴とする。
【００１６】
これにより、メッキ層が酸化するのを防止することができる。
【００１７】
また、請求項４に示すように、前記ゴムカバーの内面に前記高熱伝導部材で形成されたメッキ層の上にさらに樹脂のコーティングを施したことを特徴とする。
【００１８】
これにより、同様にメッキ層が酸化するのを防止することができる。
【００１９】
また、請求項５に示すように、前記メッキ層の厚さは１０μｍ〜２０μｍであることを特徴とする。
【００２０】
これにより、内視鏡先端部の温度上昇を効果的に低減することができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように、本発明によれば、先端部で発生した熱がメッキ層の高熱伝導材を伝って内視鏡長手方向に放熱されるため、内視鏡先端部の温度低下を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る内視鏡装置の一実施形態の全体構成を示す外観図である。
【図２】内視鏡挿入部の先端部の先端面を示す正面図である。
【図３】内視鏡の先端部の縦断面図である。
【図４】（ａ）は、湾曲部及び先端部の拡大図であり、（ｂ）は、円筒状のゴムカバーをその中心軸を含む平面で切った長手方向の断面図である。
【図５】（ａ）は、他の例に係る内視鏡挿入部内に配置される各種チューブ類等の縦断面図であり、（ｂ）は、チューブ類の外側表面に高熱伝導部材をメッキした様子を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る内視鏡装置について詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本発明に係る内視鏡装置の一実施形態の全体構成を示す外観図である。
【００２５】
図１に示すように、内視鏡装置１０は、主として内視鏡１００、内視鏡プロセッサ２００、光源装置３００、及びモニタ装置４００とから構成されている。なお、内視鏡プロセッサ２００は、光源装置３００を内蔵するように構成されていてもよく、内視鏡装置１０は、さらにＯＣＴプロセッサ５００を備えていてもよい。
【００２６】
内視鏡１００は、手元操作部１１２と、この手元操作部１１２に連設される挿入部１１４とを備える。術者は手元操作部１１２を把持して操作し、挿入部１１４を被検者の体内に挿入することによって観察を行う。
【００２７】
手元操作部１１２には、ユニバーサルケーブル１１６が接続され、ユニバーサルケーブル１１６の先端にＬＧコネクタ１２０が設けられている。このＬＧコネクタ１２０を光源装置３００に着脱自在に連結することによって、挿入部１１４の先端部に配設された照明光学系（図示省略）に照明光が送られる。また、ＬＧコネクタ１２０には、ユニバーサルケーブル１１６を介して電気コネクタ１１０が接続され、電気コネクタ１１０が内視鏡プロセッサ２００に着脱自在に連結される。これにより、内視鏡１００で得られた観察画像のデータが内視鏡プロセッサ２００に出力され、内視鏡プロセッサ２００に接続されたモニタ装置４００に画像が表示されるようになっている。
【００２８】
また、手元操作部１１２には、送気・送水ボタン１２６、吸引ボタン１２８、シャッターボタン１３０、ズーム操作用のシーソースイッチ１３２、アングルノブ１３４、及び鉗子挿入部１３６が設けられている。
【００２９】
また、挿入部１１４は、軟性部１３８、湾曲部１４０、及び先端部１４２で構成されている。湾曲部１４０は、手元操作部１１２に設けられた一対のアングルノブ１３４、１３４を回動することによって遠隔的に湾曲操作されるようになっている。これにより、先端部１４２の先端面を所望の方向に向けることができる。
【００３０】
鉗子挿入部１３６は、先端部１４２の鉗子口（図示省略）に連通されている。例えば、ＯＣＴプローブを鉗子挿入部１３６から挿入することによって、ＯＣＴプローブを鉗子口から導出し、光干渉断層（ＯＣＴ：Optical Coherence Tomography)計測を行うことができる。
【００３１】
図２に、挿入部１１４の先端部１４２の先端面を示す。
【００３２】
図２に示すように、先端部１４２の先端面には、観察光学系４４、照明光学系４６、４６、送気・送水ノズル４８、鉗子口５０が配設されている。
【００３３】
また先端面には、キャップ５２が、ネジ５４によって固定され、装着されている。観察光学系４４は、先端面の略中央に配置され、この観察光学系４４の左右に照明光学系４６、４６が配設されている。
【００３４】
図３に、内視鏡１００の先端部１４２の縦断面図を示す。
【００３５】
図３に示すように、先端部１４２内には、観察光学系４４、照明光学系４６及び鉗子口５０が配設されている。
【００３６】
照明光学系４６は、照明光を拡散させる光学系である照明レンズ５６と、光源装置３００から照明レンズ５６へ照明光を伝送するライトガイド５８とを備えている。これにより、光源装置３００からの照明光は、ライトガイド５８及び照明レンズ５６を介して、先端部１４２の先端面のカバーガラスが嵌め込まれた照明窓６０より射出されるようになっている。
【００３７】
なお、図３ではライトガイド等は一つのみ表示されているが、例えば、光源装置３００が可視光源及び近赤外光源の両方を備えている場合には、それぞれの光源に対して一つずつライトガイドが設けられる。
【００３８】
観察光学系４４は、先端面側に固定レンズ６２ａ、６２ｂ及び可動レンズ６４を備えている。なお、図ではこれらのレンズはそれぞれ一つのレンズのように省略して表示されているが、実際には複数のレンズからなるレンズ群として構成されている。
【００３９】
固定レンズ６２ｂの後方の位置に、撮像装置６６が配置されている。撮像装置６６は、観察光学系４４に入射した可視光を９０°屈曲させる光路変更手段としてのプリズム６８と、プリズム６８の下側に基板７１に支持されて配置された、可視光による通常の撮像を行う撮像デバイス（ＣＣＤ）７０とを有し、プリズム６８で屈曲された被写体光がＣＣＤ７０の受光面に結像するようになっている。
【００４０】
そして、ＣＣＤ７０によって被写体光が電気信号に変換され、この電気信号が信号ケーブル７２を介して送信されるようになっている。信号ケーブル７２は、挿入部１１４、手元操作部１１２、ユニバーサルケーブル１１６等に挿通されて電気コネクタ１１０まで延設され、内視鏡プロセッサ２００に接続されている。
【００４１】
これにより、観察光学系４４で取り込まれた観察像は、ＣＣＤ７０の受光面に結像されて電気信号に変換され、この電気信号が信号ケーブル７２を介して内視鏡プロセッサ２００に出力され、映像信号に変換され、内視鏡プロセッサ２００に接続されたモニタ装置４００に観察画像が表示される。
【００４２】
前述したように、内視鏡１００の挿入部１１４の湾曲部１４０は、手元操作部１１２に設けられたアングルノブ１３４を回動することによって遠隔的に湾曲操作され、先端部１４２の先端面を任意の方向に向けることが可能となっているが、湾曲部１４０を自在に湾曲させるために、湾曲部１４０にはアングル部材と呼ばれる機構が配置されている。
【００４３】
図４（ａ）に、湾曲部１４０及び先端部１４２を拡大して示す。図４（ａ）に示すように、湾曲部１４０は、図示を省略したアングル部材によって構成され、アングル部材は複数の構成要素が回動可能に連結されている。なお図示を省略したが、アングル部材は、ワイヤーによって手元操作部１１２からの操作によって操作され、湾曲部１４０が任意の方向に湾曲するようになっている。
【００４４】
また、アングル部材の外周には、内容物が出ないようにアングルネット８２が配置され、さらにアングルネット８２はゴムカバー８４で覆われている。
【００４５】
アングルネット８２及びゴムカバー８４は、先端部１４２から軟性部１３８にわたり、湾曲部１４０を完全に覆うように配置されている。
【００４６】
本実施形態は、このゴムカバー８４の内側表面を銅等の高熱伝導部材でメッキすることにより、先端部１４２に設けられた照明光系４６や観察光学系（ＣＣＤ）４４等から発生する熱をゴムカバー８４の内側にメッキされた高熱伝導部材を通じて内視鏡長手方向に放熱しようというものである。
【００４７】
なおこのとき、上記アングルネット８２を構成する部材の少なくとも一部を銅等の高熱伝導部材で構成することにより、この内視鏡長手方向への放熱効果をさらに向上させるようにしてもよい。
【００４８】
図４（ｂ）に、円筒状のゴムカバー８４をその中心軸を含む平面で切った長手方向の断面図（縦断面図）を示す。
【００４９】
図４（ｂ）に示すように、ゴムカバー８４の内面には銅等の高熱伝導材によってメッキ層８６が形成されている。このように先端部１４２から軟性部１３８にわたり、湾曲部１４０を覆うように配置されたゴムカバー８４の内面に高熱伝導材によるメッキ層８６を形成したことにより、先端部１４２で発生した熱がこのメッキ層８６の高熱伝導材を伝って内視鏡長手方向に放熱されるため、内視鏡先端部１４２の温度低下を図ることが可能となる。
【００５０】
また、既存のゴムカバー内面にメッキするようにしたため、既存の内視鏡システムの構造を変えることなく、本発明を実施することができる。
【００５１】
また、メッキ層８６の厚さは、数十μｍ程度であり、特に、１０〜２０μｍが好ましい。このように既存のゴムカバー内面にメッキするため、内視鏡の直径に影響する空間の増加はメッキ層８６の厚さ（せいぜい数十μｍ程度）のみなので、細径化への対応も容易である。また、画像信号等の信号線の接地抵抗の低減にも寄与することができる。
【００５２】
また、メッキ層８６は、アングルネット８２と接触又は近接する距離にあるため、先端部１４２で発生した熱がメッキ層８６を伝わり、さらにアングルネット８２へも伝わることで、より高い放熱効果を発揮することができる。この場合、メッキ層８６はアングルネット８２への熱を伝導する部材として働くので、メッキの厚みに関わらず、放熱効果を発揮することができる。例えば、メッキ層８６の厚みが５μｍ程度であったとしても、このようなメッキ層８６とアングルネット８２の相互の熱伝導により放熱効果を発揮する。
【００５３】
このようにゴムカバー８４の内面にメッキ層８６を形成したことによる温度低減効果としては、メッキ層８６の厚さ１０μｍの銅メッキで温度上昇を対現行比８５％に低減し、同じくメッキ層８６の厚さ２０μｍの銅メッキで温度上昇を対現行比７５％に低減することができる。
【００５４】
なお、メッキ層８６を形成する部材としては、純銅の他に、熱伝導率１００Ｗ／ｍＫ以上の高熱伝導部材、例えば純アルミニウム、アルミニウム合金、あるいは銅合金などを用いることができる。このとき、これらのメッキ部材を複数用いて複数の材料層でメッキ層８６を形成するようにしてもよい。
【００５５】
また、メッキ部材が酸化するのを防止するために、ゴムカバー８４の内面に施されたメッキ層８６の上（より内面側）にさらに酸化防止層を追加して形成するようにすることが好ましい。またあるいは、メッキ層８６の上にさらに樹脂等のコーティングを施すようにしてもよい。このコーティングとしては、対磨耗性を考慮したＰＴＦＥ等のコーティングが好ましい。
【００５６】
以上説明した例は、アングルネット８２のゴムカバー８４の内側を銅等の高熱伝導部材でメッキすることにより、先端部１４２で発生する熱を内視鏡長手方向に放熱するものであったが、次に、先端部１４２で発生する熱を内視鏡長手方向に放熱する他の例について説明する。
【００５７】
図５（ａ）に、他の例に係る内視鏡挿入部１１４内に配置される各種チューブ類等を断面図で示す。
【００５８】
前にも述べたように、内視鏡先端部１４２には、観察光学系４４、送気・送水ノズル４８、鉗子口５０等が配置されている。そして、観察光学系４４は、撮像デバイス（ＣＣＤ）１７０、撮像素子基板１７１及び撮像素子用ハーネス１７２等から構成されている。また、送気・送水ノズル（洗浄ノズル）４８には、送気・送水ノズル４８に空気あるいは水を供給するノズル先端部本体８８ａ及びこれに引き続く送気・送水チューブ８８が接続されている。また、鉗子口５０には、鉗子口先端部８９ａに引き続き鉗子チューブ８９が接続されている。
【００５９】
この例においては、送気・送水チューブ８８あるいは鉗子チューブ８９等のチューブ類の外側表面に銅等の高熱伝導部材をメッキすることにより、上記例と同様に内視鏡先端部１４２に発生した熱を内視鏡長手方向に放熱するようにするものである。
【００６０】
図５（ｂ）にその概略を示す。符号９０は、送気・送水チューブ８８あるいは鉗子チューブ８９等のチューブ類を示す。図５（ｂ）に示すように、チューブ類９０の外側表面に例えば銅等の高熱伝導部材によってメッキ層９２を形成する。このとき、先端部９２ａに対してはメッキ層９２の厚さを厚くして蓄熱効果を向上させ、その結果、冷却効果を向上させるようにする。
【００６１】
また、このように送気・送水チューブ８８あるいは鉗子チューブ８９等のチューブ類の外側表面に銅等の高熱伝導部材でメッキ層９２を形成することにより、先端部１４２で発生した熱がこのメッキ層９２の高熱伝導材を伝って内視鏡長手方向に放熱されるため、内視鏡先端部１４２の温度低下を図ることが可能となる。
【００６２】
外側表面にメッキ層９２を施すチューブ類９０としては、上記送気・送水チューブ８８や鉗子チューブ８９に限定されるものではなく、例えば電気回路用の配線のためのケーブルの被覆にメッキを施すようにしてもよい。
【００６３】
また、その他にダミーチューブを入れて、これの外側表面にメッキをするようにしてもよい。ダミーチューブとは、内視鏡挿入部１１４内の不要な隙間である余裕空間を埋めるために、挿入部１１４内の余裕空間に配置される電気絶縁性の単なるチューブ状部材である。このようなダミーチューブの外側表面に高熱伝導部材でメッキを施すようにしても、内視鏡長手方向の放熱性を改善し、内視鏡先端部の温度低下を図ることができる。
【００６４】
また、既存のチューブ類の外側表面にメッキするようにしたため、既存の内視鏡システムの構造を変えることなく、本発明を実施することができる。
【００６５】
また、このときチューブ類９０の外側表面に施されるメッキ層９２の厚さは、数十μｍ程度以下であり、特に１０〜２０μｍ程度が好ましい。このように、メッキ層９２の厚さは、数十μｍ程度であり、かつ、既存のチューブ類の外側表面にメッキするため、内視鏡の直径に影響する空間の増加はメッキ層９２の厚さ（せいぜい数十μｍ程度）のみなので、細径化への対応も容易である。また、画像信号等の信号線の接地抵抗の低減にも寄与することができる。
【００６６】
なお、チューブ類９０の外側表面にメッキ層９２を形成したことによる温度低減効果としては、例えば、現行の経鼻内視鏡の場合に内視鏡先端部の温度上昇抑制効果を試算した。その結果、送気・送水チューブ（ＡＷチューブ）に対して２０μｍの銅メッキを施した場合には、対現行経鼻内視鏡比率で、温度上昇を９３％に低減することができた。また、鉗子チューブに対して１０μｍの銅メッキを施した場合には、対現行経鼻内視鏡比率で、温度上昇を９０％に低減することができる。
【００６７】
なお、メッキ層９２の部材としては、純銅の他に、熱伝導率１００Ｗ／ｍＫ以上の高熱伝導部材、例えば純アルミニウム、アルミニウム合金、あるいは銅合金などを用いることができる。このとき、これらのメッキ部材を複数用いて複数の材料層でメッキ層９２を形成するようにしてもよい。
【００６８】
また、メッキ部材が酸化するのを防止するために、チューブ類９０の外側表面に施されたメッキ層９２の上（より外側）にさらに酸化防止層を追加して形成するようにすることが好ましい。またあるいは、メッキ層９２の上にさらに樹脂等のコーティングを施すようにしてもよい。このコーティングとしては、対磨耗性を考慮したＰＴＦＥ等のコーティングが好ましい。
【００６９】
以上、本発明の内視鏡装置について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【００７０】
１０…内視鏡装置、４４…観察光学系、４６…照明光学系、４８…送気・送水ノズル、５０…鉗子口、５２…キャップ、５４…ネジ、５６…照明レンズ、５８…ライトガイド、６０…照明窓、６２ａ、６２ｂ…固定レンズ、６４…可動レンズ、６６…撮像装置、６８…プリズム、７０…撮像デバイス（ＣＣＤ）、７１…基板、７２…信号ケーブル、８０…アングル部材、８２…アングルネット、８４…ゴムカバー、８６…メッキ層、８８…送気・送水チューブ、８９…鉗子チューブ、９０…チューブ類、９２…メッキ層、１００…内視鏡、１１０…電気コネクタ、１１２…手元操作部、１１４…挿入部、１１６…ユニバーサルケーブル、１２０…ＬＧコネクタ、１２６…送気・送水ボタン、１２８…吸引ボタン、１３０…シャッターボタン、１３２…シーソースイッチ、１３４…アングルノブ、１３６…鉗子挿入部、１４０…湾曲部、１４２…先端部、２００…内視鏡プロセッサ、３００…光源装置、４００…モニタ装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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