(57)【要約】【課題】小型化・細径化によっても放熱効率を改善することのできる内視鏡を提供する。【解決手段】内視鏡１は、操作部３と、操作部３に連なって設けられた挿入部２と、を備えている。前記挿入部２は、湾曲部１２と、該湾曲部１２の先端側に連なって設けられた先端部１１とを含み、前記湾曲部１２は、順次連結された複数の節部材３１を有している。隣り合う前記節部材３１，３１は、それらの並び方向に交差する回動軸を中心に回動可能にそれぞれの連結部３２，３２を相互に連結されており、相互に連結された両連結部３２，３２の間に、液状の熱伝導媒体が保持されている。【選択図】図１
2010046131.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作部と、操作部に連なって設けられた挿入部と、を備える内視鏡であって、
前記挿入部は、湾曲部と、該湾曲部の先端側に連なって設けられた先端部とを含み、
前記湾曲部は、順次連結された複数の節部材を有し、
隣り合う前記節部材は、それらの並び方向に交差する回動軸を中心に回動可能にそれぞれの連結部を相互に連結されており、相互に連結された両連結部の間に、液状の熱伝導媒体が保持されている内視鏡。
【請求項２】
請求項１記載の内視鏡であって、
相互に連結された前記両連結部の間に、磁場が形成されており、
前記熱伝導媒体が、磁性流体である内視鏡。
【請求項３】
請求項２記載の内視鏡であって、
相互に連結された前記両連結部は、互いに重ね合わされて、前記回動軸となるピン部材によって連結されており、
前記ピン部材が、磁性を帯びている内視鏡。
【請求項４】
請求項２記載の内視鏡であって、
相互に連結された前記両連結部は、互いに重ね合わされており、それらの連結部のうち少なくともいずれか一方の連結部の外側面に、磁性を帯びたシート部材が添着されている内視鏡。
【請求項５】
請求項２記載の内視鏡であって、
相互に連結された前記両連結部は、互いに重ね合わされており、それらの連結部の間に、磁性を帯びたシート部材が介装されている内視鏡。
【請求項６】
請求項４又は請求項５記載の内視鏡であって、
前記シート部材が、相互に連結された前記両連結部の重畳領域よりも小さい内視鏡。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項記載の内視鏡であって、
前記複数の節部材が、非磁性体である内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡は、典型的には、操作部と、操作部に連なって設けられた挿入部と、を備えている。挿入部は、湾曲部と、湾曲部の先端側に連なって設けられた先端部と、を含んでいる。操作部での操作に対応して湾曲部が湾曲し、先端部が上下あるいは左右に振られる。そして、先端部には固体撮像素子を含む撮像装置や照明光学系などが設けられており、被検体の観察対象部位を撮像するようになっている。
【０００３】
このような内視鏡において、特殊光観察や高画質化などの機能向上に伴って、先端部での発熱量が増加する傾向にある。その一方で、内視鏡の小型化・細径化に伴って、放熱効率は低下する傾向にある。
【０００４】
先端部の温度が上昇すると、固体撮像素子から出力される撮像信号にノイズが発生して画質が低下し、また、先端部に収納されている部品の劣化が加速されるといった不都合が生じ得る。そこで、固体撮像素子などの発熱源と先端部の外殻との間をスペーサで埋め、発熱源から生じる熱を先端部の外殻に効率よく伝導し、それによって放熱効率の向上を図ったものが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００５】
特許文献１、２に開示された技術では、主として先端部の表面から放熱されるが、内視鏡の小型化・細径化のもとで先端部の表面積もまた縮小され、放熱効率の向上は限られる。
【特許文献１】特開平６−３２７６２６号公報
【特許文献２】特開平１１−３２９８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みなされたものであり、小型化・細径化によっても放熱効率を改善することのできる内視鏡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】
【０００７】
操作部と、操作部に連なって設けられた挿入部と、を備える内視鏡であって、前記挿入部は、湾曲部と、該湾曲部の先端側に連なって設けられた先端部とを含み、前記湾曲部は、順次連結された複数の節部材を有し、隣り合う前記節部材は、それらの並び方向に交差する回動軸を中心に回動可能にそれぞれの連結部を相互に連結されており、相互に連結された両連結部の間に、液状の熱伝導媒体が保持されている内視鏡。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、小型化・細径化によっても内視鏡の放熱効率を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１０】
図１は本発明の実施形態を説明するための内視鏡の斜視図、図２は図１の内視鏡の挿入部の断面図、図３は図１の内視鏡の湾曲部の一例の分解斜視図、図４は図３の湾曲部の断面図である。
【００１１】
図１に示すように、内視鏡１は、操作部３と、操作部３に連なって設けられ被検体に挿入される挿入部２と、操作部３から延びるユニバーサルケーブル４と、を備えている。ユニバーサルケーブル４は、ライトガイド４ａや信号線４ｂなどを内包しており、その末端に設けられたコネクタ部５において、図示しない光源装置や信号処理装置などに接続される。
【００１２】
挿入部２は、所望の角度に湾曲可能な湾曲部１２と、湾曲部１２の先端側に連なって設けられた先端部１１と、湾曲部１２の基端側に連なって設けられた可撓な軟性部１３と、を備えている。湾曲部１２は、軟性部１３を介して操作部３に連結されている。ライトガイド４ａ及び信号線４ｂは、操作部３、軟性部１３、湾曲部１２を経て先端部１１に達している。
【００１３】
先端部１１には、例えばＣＣＤイメージセンサ等の固体撮像素子が設けられており、操作部３には、先端部１１の固体撮像素子による撮像などを制御するためのボタン１４や、湾曲部１２の湾曲を操作するためのノブ１５などが設けられている。ノブ１５の回転操作に対応して湾曲部１２が湾曲し、先端部１１が上下あるいは左右に振られるようになっている。
【００１４】
図２に示すように、先端部１１は、硬質な外殻２１と、この外殻２１に収納される照明光学系２２及び撮像装置２３と、を含んでいる。照明光学系２２は、ライトガイド４ａの突端に光学的に接続された複数のレンズ群で構成されている。撮像装置２３は、ＣＣＤイメージセンサ等の固体撮像素子２４と、固体撮像素子２４に結像する結像光学系２５と、信号線４ｂが接続されている回路基板２６とを有している。
【００１５】
光源装置で生成された照明光は、ライトガイド４ａを介して照明光学系２２に導光され、被検体に照射される。そして、被検体で反射された反射光が、撮像装置２３に含まれる固体撮像素子２４に結像し、被検体の画像信号が生成される。この画像信号は、回路基板２６に出力され、回路基板２６において増幅され、そして信号線４ｂを介して信号処理装置に送られる。信号処理装置は、例えば入力された画像信号を処理して表示画像データを生成し、生成した表示画像データに基づく被検体画像をモニタ（図示せず）に表示する。
【００１６】
先端部１１において主たる発熱源となる固体撮像素子２４及び回路基板２６の周囲と外殻２１との間は、スペーサ２７で埋められている。スペーサ２７は、例えば金属粉末を含有する樹脂などで形成された熱伝導性に優れる部材であって、固体撮像素子２４や回路基板２６から発生した熱を外殻２１に伝導する。
【００１７】
湾曲部１２は、順次連結された複数の節部材３１を含んでいる。これらの節部材３１の並びの一端をなす節部材３１は、先端部１１の外殻２１の後端部に一体に接合されている。尚、先端部１１の外殻２１及び湾曲部１２の複数の節部材３１は、ゴムチューブなどの可撓管２８で共に被覆されている。
【００１８】
図３に示すように、湾曲部１２の複数の節部材３１は、それぞれ略円筒状に成形された硬質な部材である。複数の節部材３１の並びの端をなす節部材３１を除き、各節部材３１の軸方向の両端部には、対向配置された一対の連結部３２がそれぞれ設けられている。なお、複数の節部材３１の並びの端をなす節部材３１には、他の節部材３１が連結される側の端部にのみ一対の連結部３２が設けられる。
【００１９】
隣り合う節部材３１，３１について、一方の節部材３１の連結部３２に他方の節部材３１の連結部３２が重ね合わされ、重ねあわされた両連結部３２，３２は、回動軸となるピン部材３３によってそれぞれ連結されている。ピン部材３３は、その軸（回動軸）が、隣り合う節部材３１，３１の並び方向に交差するよう配置されている。尚、節部材３１の並び方向は、節部材３１が直線状に整列している状態でのものをいう。図示の例では、節部材３１の並び方向に垂直な面をＸＹ平面として、ピン部材３３は、その軸（回動軸）が、節部材３１の並び方向に沿って交互にＸ軸又はＹ軸に平行となるように配置されている。よって、湾曲部１２は、上下及び左右に湾曲可能である。
【００２０】
図４に示すように、ピン部材３３は、円盤状の頭部３３ａと軸部３３ｂとで大略構成されている。各連結部３２には、ピン部材３３の軸部３３ｂが挿通される挿通孔３２ａが形成されている。重ね合わされた両連結部３２，３２の挿通孔３２ａ，３２ａに軸部３３ｂを挿通させたピン部材３３は、その軸部３３ｂの先端部を塑性変形される。両連結部３２，３２は、ピン部材３３の頭部３３ａと変形した軸部３３ｂの先端部との間で挟持され、連結される。
【００２１】
そして、両連結部３２，３２の対向面には、ピン部材３３が挿通される挿通孔３２ａを囲んで凹部３４がそれぞれ設けられている。両連結部３２，３２が重ね合わされて、両連結部３２，３２の凹部３４，３４が合一すると、そこに熱伝導媒体収容部３５が形成される。この熱伝導媒体収容部３５に、液状の熱伝導媒体が充填され、保持されている。
【００２２】
熱伝導媒体収容部３５に充填・保持された熱伝導媒体は、液状であることによって両連結部３２，３２に密着する。それにより、両連結部３２，３２が直接に摺接する場合に比べて接触面積が拡大し、隣り合う節部材３１，３１間の熱伝導が促進される。
【００２３】
そこで、先端部１１の固体撮像素子２４や回路基板２６から発生し、先端部１１の外殻２１に伝導された熱は、外殻２１に接合された節部材３１及びこれに順次連結された複数の節部材３１に伝導され、さらには軟性部１３に伝導される。それにより、放熱に寄与する表面積が先端部１１のみの場合に比べて格段に増え、放熱効率が向上する。
【００２４】
熱伝導媒体収容部３５に充填・保持される熱伝導媒体としては、例えば高粘性の油を用いることができ、その粘性の高さによって熱伝導媒体収容部３５からの散逸を防止し得る。ところで、熱伝導媒体収容部３５に充填・保持される熱伝導媒体としては、節部材３１の回動時の動作トルクの低減を考慮すると、熱伝導性に優れ、低粘性のものが望ましい。また、内視鏡は衛生管理のため高温洗浄がなされるので、熱伝導媒体としては、温度変化に対する粘性の変化の少ないもが望ましい。そのような熱伝導媒体として、磁性流体を好適に用いることができる。以下では、熱伝導媒体として磁性流体を用いた例を説明する。
【００２５】
図４を参照して、ピン部材３３は、磁性を帯びており、その周囲にあたる両連結部３２，３２の間に磁場を形成している。尚、ピン部材３３全体が磁性を帯びていてもよいし、その一部、例えば頭部３３ａ又は軸部３３ｂのいずれかのみが磁性を帯びていてもよい。両連結部３２，３２の間の熱伝導媒体収容部３５に充填された磁性流体は、この磁場によって熱伝導媒体収容部３５から散逸しない。
【００２６】
磁性流体としては、例えば、水や油などのベース液に、界面活性剤を用いてマグネタイトやフェライトなどの強磁性微粒子を分散させたものを用いることができる。上述のとおり、熱伝導媒体収容部３５に充填された磁性流体は、そこに形成された磁場によって散逸を防止されるので、磁性流体の粘性を比較的低くすることができる。それにより、節部材３１の回動時の動作トルクの低減を図ることができ、湾曲部１２の動作を円滑なものとすることができる。尚、磁性流体の粘性は、ベース液の種類などで種々の値をとり得、常温（２０℃）で磁場のない状態において概ね１０〜５０００ｍＰａ・ｓｅｃである。
【００２７】
また、好ましくは、各節部材３１は、例えばアルミ合金やＳＵＳ３０４などの非磁性材料で形成される。それにより、磁場の乱れが防止され、磁性流体を熱伝導媒体収容部３５に確実に保持することができる。
【００２８】
以上、熱伝導媒体として磁性流体を用い、ピン部材３３によって磁場を形成する例を説明したが、磁場形成の手段は、ピン部材３３に限らない。
【００２９】
図５は、図１の内視鏡の湾曲部の他の例の断面図である。図５に示す湾曲部１１２は、順次連結された複数の節部材３１を含んでいる。隣り合う節部材３１，３１について、一方の節部材３１の連結部３２に他方の節部材３１の連結部３２が重ね合わされ、重ねあわされた両連結部３２，３２は、回動軸となる非磁性体のピン部材１３３によってそれぞれ連結されている。
【００３０】
そして、両連結部３２，３２のうち一方の連結部３２の外側面、即ち、凹部３４が形成されている対向面とは反対側の面には、例えばゴム磁石などの磁性を帯びたシート部材１３６が添着されている。このシート部材１３６によって、両連結部３２，３２の間に磁場が形成され、両連結部３２，３２の間の熱伝導媒体収容部３５に充填された磁性流体は、この磁場によって熱伝導媒体収容部３５から散逸しない。
【００３１】
好ましくは、シート部材１３６は、両連結部３２，３２の重畳領域Ａよりも小さく形成される。それにより、両連結部３２，３２の間から漏れる磁場を軽減することができ、熱伝導媒体収容部３５からの磁性流体の散逸をより確実に防止することができる。
【００３２】
図６は図１の内視鏡の湾曲部の他の例の断面図である。図６に示す湾曲部は、磁性を帯びたシート部材の数が図５に示すものと異なる。図６に示す湾曲部１１２´は、両連結部３２，３２の双方の外側面に、それぞれ磁性を帯びたシート部材１３６が添着されている。両シート部材１３６、１３６は、それらの間に引力が作用するように磁極を適宜合わせて配置されている。このように配置された両シート部材１３６，１３６で形成される磁場の磁力線は、両連結部３２，３２の対向面に略直交する。
【００３３】
ここで、磁性流体は、所謂スパイク現象として知られるように、磁力線に沿って棘状に伸びる性質を有している。上述のとおり両シート部材１３６，１３６で形成される磁場の磁力線が両連結部３２，３２の対向面に略直交していることから、熱伝導媒体収容部３５に保持された磁性流体は、両連結部３２，３２の対向面に突き当たり、両連結部３２，３２に確実に密着する。それにより、隣り合う節部材３１，３１間での熱伝導が促進される。
【００３４】
図７は図１の内視鏡の湾曲部の他の例の断面図である。図７に示す湾曲部は、磁性を帯びたシート部材の形状及び添着位置が図５に示すものと異なる。図７に示す湾曲部２１２は、順次連結された複数の節部材３１を含んでいる。隣り合う節部材３１，３１について、一方の節部材３１の連結部３２に他方の節部材３１の連結部３２が重ね合わされ、重ねあわされた両連結部３２，３２は、回動軸となる非磁性体のピン部材２３３によってそれぞれ連結されている。
【００３５】
さらに、両連結部３２，３２の間には、例えばゴム磁石などの磁性を帯びたシート部材２３６が介装されている。このシート部材２３６は、両連結部３２，３２に接触する表裏面に磁性流体が塗布されている。シート部材２３６に塗布された磁性流体は、磁性を帯びたシート部材２３６に吸着され、両連結部３２，３２の間に保持される。磁性流体がシート部材２３６に直接接触して両連結部３２，３２の間に保持される構成であるため、シート部材２３６に必要とされる磁力が比較的小さく済む。
【００３６】
そして、両連結部３２，３２とシート部材２３６との間には、シート部材２３６に塗布された磁性流体が介在し、磁性流体は両連結部３２，３２及びシート部材２３６に密着する。それにより、隣り合う節部材３１，３１間での熱伝導が促進される。尚、図示しないが、両連結部３２，３２の対向面に、ピン部材３３が挿通される挿通孔３２ａを囲んで凹部３４がそれぞれ設けられ、両連結部３２，３２の間に磁性流体収容部３５があってもよい。
【００３７】
以上説明したように、本明細書には、次の事項が開示されている。
【００３８】
開示された内視鏡は、操作部と、操作部に連なって設けられた挿入部と、を有する内視鏡であって、前記挿入部は、湾曲部と、該湾曲部の先端側に連なって設けられた先端部とを含み、前記湾曲部は、順次連結された複数の節部材を有し、隣り合う前記節部材は、それらの並び方向に交差する回動軸を中心に回動可能にそれぞれの連結部を相互に連結されており、相互に連結された両連結部の間に、液状の熱伝導媒体が保持されている。
【００３９】
この内視鏡によれば、相互に連結された両連結部の間に保持された熱伝導媒体は、液状であることによって両連結部に密着し、隣り合う節部材間の熱伝導が促進される。それにより、先端部で生じた熱を、湾曲部に伝導し、さらには湾曲部から操作部側へ拡散させることができ、先端部のみに比べて広範な面積で放熱することができる。
【００４０】
開示された内視鏡は、相互に連結された前記両連結部の間に、磁場が形成されており、前記熱伝導媒体が、磁性流体である。この内視鏡によれば、熱伝導媒体の粘度を高めずとも、相互に連結された両連結部の間から熱伝導媒体が散逸するのを防止することができる。それにより、湾曲部の動作を円滑なものとすることができる。
【００４１】
開示された内視鏡は、相互に連結された前記両連結部は、互いに重ね合わされて、前記回動軸となるピン部材によって連結されており、前記ピン部材が、磁性を帯びている。この内視鏡によれば、相互に連結された両連結部の間に磁場を形成して、そこに収容された熱伝導媒体が散逸するのを防止することができる。
【００４２】
開示された内視鏡は、相互に連結された前記両連結部は、互いに重ね合わされており、それらの連結部のうち少なくともいずれか一方の連結部の外側面に、磁性を帯びたシート部材が添着されている。この内視鏡によれば、相互に連結された両連結部の間に磁場を形成して、そこに収容された熱伝導媒体が散逸するのを防止することができる。
【００４３】
開示された内視鏡は、相互に連結された前記両連結部は、互いに重ね合わされており、それらの連結部の間に、磁性を帯びたシート部材が介装されている。この内視鏡によれば、相互に連結された両連結部の間に磁場を形成して、そこに収容された熱伝導媒体が散逸するのを防止することができる。
【００４４】
開示された内視鏡は、前記シート部材が、相互に連結された前記両連結部の重畳領域よりも小さい。この内視鏡によれば、相互に連結された両連結部の間から漏れる磁場を軽減することができ、両連結部の間に収容された熱伝導媒体が散逸するのをより確実に防止することができる。
【００４５】
開示された内視鏡は、前記複数の節部材が、非磁性体である。この内視鏡によれば、磁場が乱れるのを防止することができ、相互に連結された両連結部の間に収容された熱伝導媒体が散逸するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施形態を説明するための内視鏡の斜視図である。
【図２】図１の内視鏡の挿入部の断面図である。
【図３】図１の内視鏡の湾曲部の一例の分解斜視図である。
【図４】図３に示す湾曲部の断面図。
【図５】図１の内視鏡の湾曲部の他の例の断面図である。
【図６】図１の内視鏡の湾曲部の他の例の断面図である。
【図７】図１の内視鏡の湾曲部の他の例の断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  内視鏡
２  挿入部
３  操作部
４  ユニバーサルケーブル
５  コネクタ部
１１  先端部
１２  湾曲部
１３  軟性部
１４  ボタン
１５  ノブ
２１  外殻
２２  照明光学系
２３  撮像装置
２４  固体撮像素子
２５  結像光学系
２６  回路基板
２７  スペーサ
３１  節部材
３２  連結部
３２ａ  挿通孔
３３  ピン部材
３４  凹部
３５  熱伝導媒体収容部
１１２  湾曲部
１１２´  湾曲部
１３３  ピン部材
１３６  シート部材
２０１  内視鏡
２１２  湾曲部
２３３  ピン部材
２３６  シート部材
【図１】
2010046131.tif 000003
【図２】
2010046131.tif 000004
【図３】
2010046131.tif 000005
【図４】
2010046131.tif 000006
【図５】
2010046131.tif 000007
【図６】
2010046131.tif 000008
【図７】
2010046131.tif 000009