(57)【要約】【課題】高い熱伝導性を得て放熱効率を向上することができ、小型化を図ることができる撮像装置を提供する。【解決手段】本発明の撮像装置２０は、回路基板２３上に実装された、発熱体を含む複数の電子部品２４と、複数の電子部品２４に発生する熱を放熱体に導くように伝導するグラファイトシート部２５と、を備えた撮像ユニット４０を有する。この撮像ユニット４０のグラファイトシート部２５は、複数のグラファイシート２５ａを重ねて構成されたものであって、複数の電子部品２４に対して、グラファイトシート部２５のシート表面５Ａと直交する端面２５Ｘが対向して接触するように設けられて構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像装置において、
基板上に実装された、発熱体を含む複数の電子部品と、
前記複数の電子部品に発生する熱を放熱部に導くグラファイトシート部と、を備えた撮像ユニットを有し、
前記撮像ユニットの前記グラファイトシート部は、複数のグラファイシートを積層して構成され、または一枚のグラファイシートを折りたたみ重ねて構成されたものであって、二つ以上の前記電子部品に対して、前記グラファイトシート部の前記グラファイトシート表面と直交する端面が対向するように設けられていることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記グラファイトシート表面と直交する前記端面は、前記複数の電子部品の少なくとも一つの面に対して接触するように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記グラファイトシートのシート表面と直交する前記端面は、前記複数の電子部品の前記基板上における配置位置に合わせて孔または切り欠きを設けたことにより形成された端面であることを特徴とする請求項１また請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記グラファイシート部の前記孔は、前記複数の電子部品のそれぞれを前記シート表面と直交する方向から挿通可能に構成され、前記孔を設けたことにより形成された前記端面と前記複数の電子部品のそれぞれの外側側面との距離が異なることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記グラファイシート部の前記孔は、前記複数の電子部品のそれぞれを前記シート表面と直交する方向から挿通可能に構成され、前記孔を設けたことにより形成された前記端面と前記複数の電子部品のそれぞれの外側側面との隙間に熱伝導率の異なる介在物を設けたことを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記放熱部が、前記グラファイトシート部の一部を後端側方向に延長した構造よりなることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記グラファイトシート部は、前記グラファイトシート部の後端側方向に延設されて前記放熱部である放熱体に直接または間接的に接続される延設部を有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記グラファイトシート部の後端部にカシメが接続され、前記カシメに放熱部であるシールド線が接続されていることを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記基板に支柱が取り付けられており、前記支柱の前記基板上における配置位置に合わせて前記グラファイトシートに設けた孔または切り欠きの端面と前記支柱が接触しており、前記支柱に放熱部であるシールド線が接続されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記グラファイトシート部の前記グラファイトシートのシート表面と直交する端面と回路基板に接続されている信号線、またはシールド線が対向するように配設され、間に充填剤が介在していることを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記回路基板に接続されている信号線、またはシールド線と対向するように配設された前記グラファイトシート部の前記グラファイトシート折り返し部分がカットされていることを特徴とする請求項１０に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記グラファイシート部は、前記基板の表面から最も突出した前記電子部品の突出量よりも厚くなるように前記グラファイトシートを積層して形成され、前記積層して形成されたグラファイシートを前記基板の表面との間に挟み押し付ける蓋部材を有することを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記グラファイトシート部は、一枚の前記グラファイシートを折りたたみ重ねて構成された場合に、折り畳み方向が異なる２つの折り畳み部を有して構成されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１４】
前記複数の電子部品のひとつは、撮像素子であることを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１５】
請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の撮像装置を挿入部の先端部に有することを特徴とする内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関し、特に、基板上に実装された、発熱体を含む複数の電子部品と、複数の電子部品に発生する熱を放熱体に導くように伝導するグラファイトシートと、を有する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、内視鏡は、医療分野及び工業分野において広く用いられている。被写体は、内視鏡の挿入部の先端部内に設けられた撮像素子により撮像され、被写体像が装置本体のモニタに表示される。術者等は、そのモニタに映し出された被写体の画像を見て、観察等を行うことができる。
【０００３】
内視鏡の場合、挿入部の先端部内には撮像装置が設けられている。そして、この撮像装置は、通常、撮像素子、および駆動ＩＣ、信号処理ＩＣ等の複数の電子部品が基板上に実装されて構成されている。  
これら複数の電子部品には、熱を発生する電子部品がある。このような発熱体としての電子部品が熱を発生すると、この発生した熱によって撮像素子であるイメージセンサにノイズが発生する場合があり、撮像装置の動作に悪影響を及ぼしてしまう虞がある。
【０００４】
このため、従来より、内視鏡の撮像装置において、基板に実装された電子部品により発生する熱を放熱体に伝導させるとともに、この放熱体により熱を放熱するようにした構成の提案が多くなされている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、撮像素子ユニットにより発生した熱を、金属よりも熱伝導率の高い材料であるグラファイトを用いて形成されたシート状熱伝導部材を用いて放熱体である金属製の筐体に伝導して放熱を行う撮像装置に関する構成が開示されている。
【０００６】
この特許文献１に記載の撮像装置は、グラファイトを用いて形成されたシート状熱伝導部材が撮像素子パッケージの裏面に面接触されるとともに、撮像素子パッケージの裏面中央部分から両側に突出し、この撮像素子パッケージと筐体とに跨がって回路基板の外側をバイパスするように配置され、該シート状熱伝導部材の先端部分が筐体の平坦面に密着した状態で貼り付けられて構成されている。
【０００７】
また、グラファイトを用いて熱を放熱体に伝導する他の従来技術としては、例えば、特許文献２に開示されているように、発熱体と放熱体との間に充填材を介して高熱伝導で柔軟なシートが配置されている熱伝導モジュールがある。この熱伝導モジュールのシートは、グラファイト層と弾性層が交互に配置されて構成されている。
【０００８】
この特許文献２に記載の熱伝導モジュールのシートは、グラファイト層の端部が弾性層の端部を覆うように広がって構成されている。つまり、熱伝導性の低い弾性層の端部と発熱体との接触面積を小さくすると同時に熱伝導性の高いグラファイト層の端面と発熱体との接触面積を大きくすることができるように熱伝導モジュールは構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１１−１２００６５号公報
【特許文献２】ＷＯ２００７／１４２２７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１に記載の撮像装置は、グラファイトを用いて形成されたシート状熱伝導部材が発熱体である撮像素子パッケージの裏面に面接触されており、該撮像素子パッケージにより発生した熱をシート状熱伝導部材の面によって吸熱する構成である。
【００１１】
今後、さらに撮像素子を構成するイメージセンサの高画質化が進むと、より発熱量が大きくなるので、放熱効率をさらに向上させなくてはならない。しかしながら、特許文献１に記載の撮像装置では、シート状熱伝導部材の面によって熱を吸熱する構造であるため、グラファイトシートの熱伝導特性を十分に発揮することができず、十分な放熱が出来ない場合があった。
【００１２】
一方、特許文献２に記載の熱伝導モジュールのシートは、熱伝導性の高いグラファイト層の端面が１つの発熱体の面に接触し、接触面積を大きくするように構成して、高い熱伝導性を得ている。しかしながら、この特許文献２に記載の熱伝導モジュールは、１つの発熱体に対してシートのグラファイト層の端面が接触する構成である。
【００１３】
すなわち、この特許文献２に記載の熱伝導モジュールでは、内視鏡の撮像装置のように基板上に実装された複数の電子部品に対してどのようにシートのグラファイト層の端面を接触し、また、放熱体に複数の電子部品により発生した熱を、シートを介してどのように伝導して放熱体によって放熱するのか具体的な構成については何等示唆も開示もされてはいない。
【００１４】
そこで、本発明は前記問題点に鑑みなされたものであり、高い熱伝導性を得て放熱効率を向上することができ、小型化を図ることができる撮像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】
【００１５】
上記目的を達成するため本発明の一態様による撮像装置は、撮像装置において、基板上に実装された、発熱体を含む複数の電子部品と、前記複数の電子部品に発生する熱を放熱体に導くように伝導するグラファイトシート部と、を備えた撮像ユニットを有し、  前記撮像ユニットの前記グラファイトシート部は、複数のグラファイシートを積層して構成され、または一枚のグラファイシートを折りたたみ重ねて構成されたものであって、二つ以上の前記電子部品に対して、前記グラファイトシート部の前記グラファイトシート表面と直交する端面が対向するように設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の撮像装置によれば、高い熱伝導性を得て放熱効率を向上することができ、小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る第１の実施形態を示し、撮像装置が設けられた内視鏡の挿入部の先端部の断面図
【図２】図１の撮像装置の主要部を構成する、基板上の複数の電子部品とグラファイトシート部との配置および構成を説明するための分解斜視図
【図３】図２のグラファイトシートにおける、炭素原子が配置されたグラフェン構造を示す図
【図４】本発明に係る第２の実施形態を示し、撮像装置が設けられた内視鏡の挿入部の先端部の断面図
【図５】図４の撮像装置の主要部を構成する、基板上の複数の電子部品とグラファイトシート部との配置および構成を説明するための分解斜視図
【図６】図５の基板上の複数の電子部品にグラファイトシート部を取り付けた状態の斜視図
【図７】本発明に係る第３の実施形態を示し、撮像装置が設けられた内視鏡の挿入部の先端部の断面図
【図８】図７の撮像装置の主要部を構成する、基板上の複数の電子部品とグラファイトシート部との配置および構成を説明するための分解斜視図
【図９】変形例におけるグラファイトシート部の構成を説明するための分解斜視図
【図１０】図７に示すグラファイト入りバンドテープの複合ケーブルへの取り付け状態を示す斜視図
【図１１】本発明に係る第４の実施形態を示し、撮像装置が設けられた内視鏡の挿入部の先端部の断面図
【図１２】図１１の撮像装置の主要部を構成する、基板上の複数の電子部品とグラファイトシート部との配置および構成を説明するための分解斜視図
【図１３】本発明に係る第５の実施形態を示し、撮像ユニットを上から見た断面図
【図１４】図１３の撮像ユニットを構成する、基板上の複数の電子部品とグラファイトシート部とケーブルの配置および構成を説明するための分解斜視図
【図１５】図１４のグラファイトシートの展開図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１９】
（第1の実施形態）  
図１〜図３は、本発明に係る第１の実施形態を示し、図１は、撮像装置が設けられた内視鏡挿入部の先端部の断面図である。
【００２０】
内視鏡は、被検体内に挿入される挿入部１を有する。なお、図示はしないが、内視鏡は、周知のように、挿入部１と、挿入部１の基端側に接続された操作部（図示せず）と、ユニバーサルコード（図示せず）と、ユニバーサルコードの基端に設けられたコネクタ（図示せず）とから主要部が構成されており、本発明を構成する構成要素以外の構成については説明を省略する。
【００２１】
図１に示す内視鏡の挿入部１は、先端から順に、先端部２、湾曲部（図示せず）、可撓管部（図示せず）を連設して構成されている。図示しない操作部は、挿入部１を構成する可撓管部（図示せず）の基端側に連設されている。
【００２２】
先端部２は、図１に示すように、先端部２の主要部を構成する先端硬質部３を有する。この先端硬質部３の先端側には、観察窓４が設けられている。また、先端硬質部３の内部には、観察窓４の後方に配置されるように撮像素子５を有する撮像ユニット４０が固定されている。撮像ユニット４０の後方から延出される信号線６およびシールド線７は、例えば１本の複合ケーブル８に束ねられて挿入部１内に挿通される。
【００２３】
また、先端硬質部３内には、ライトガイドを被覆するライトガイドチューブ（図示せず）、処置具チャンネル９を形成する処置具チャンネルチューブ１０（図１参照）、および送気送水チャンネルを形成する送気送水チャンネルチューブ（図示せず）が挿通されている。さらに、先端硬質部３の先端には、カバー３Ａが装着されている（図１参照）。
【００２４】
なお、処置具チャンネルチューブ１０は、先端硬質部３に固定されたチャンネル口金１０ａに接続されている。そして、先端硬質部３の先端側には、処置具チャンネル９に連通するチャンネル口９Ａが設けられている。
【００２５】
先端部２の後方側には、湾曲駒１１が設けられている。この湾曲駒１１は、図示しない湾曲部を構成する複数の湾曲駒のうち、先端部２側にもっと近くに配置された湾曲駒である。この湾曲駒１１の外周には、管状部材１２が被せられている。この管状部材１２の先端側は、先端硬質部３に固定されており、この管状部材１２および先端硬質部３の外周には、水密を確保するカバー部材１３が設けられている。
【００２６】
また、図１の先端部２内には、撮像装置２０が設けられており、この撮像装置２０は、図１に示すように、対物レンズユニット３０と撮像ユニット４０とを備えて構成されている。  
対物レンズユニット３０は、対物レンズの一つである観察窓４、絞り１４、間隔環１５、光学レンズ１６、レンズリング１７、およびレンズ枠１８を備えて構成されている。レンズ枠１８は、先端から順に、観察窓４、絞り１４、間隔環１５、光学レンズ１６およびこの光学レンズ１６を固定するレンズリング１７を配置して固定している。
【００２７】
撮像ユニット４０は、芯出しガラス２１と、カバーガラス２２と、撮像素子５と、回路基板２３と、複数の電子部品２４と、複数のグラファイトシート２５と、撮像ホルダ２６と、カシメ部２７と、信号線６およびシールド線７を含む複合ケーブル８と、充填剤２８と、熱収縮チューブ２９と、で主に構成されている。
【００２８】
次に、この撮像装置２０の詳細な構成について、図１〜図３を参照しながら説明する。  
なお、図２は、図１の撮像装置の主要部を構成する、基板上の複数の電子部品とグラファイトシート部との配置および構成を説明するための分解斜視図、図３は、図２のグラファイトシートにおける、炭素原子が配置されたグラフェン構造を示す図である。
【００２９】
本実施形態において、撮像素子５は、ＣＣＤイメージセンサ、あるいはＣＭＯＳイメージセンサである。この撮像素子５の受光部を有する表面５Ａには、図１に示すように、カバーガラス２２が透明な接着剤等によって固定されている。また、このカバーガラス２２の対物レンズユニット３０側の面には、芯出しレンズ２１が透明な接着剤等によって固定されている。
【００３０】
この芯出しレンズ２１は、カバーガラス２２が固定された撮像素子５と対物レンズユニット３０との位置決めを行う部材であり、撮像ホルダ２６に固定されている。そして、カバーガラス２２および撮像素子５は、この芯出しレンズ２１により位置決めされた状態で、この芯出しレンズ２１の裏面に透明な接着剤等によって固定される。
【００３１】
また、撮像素子５は、その表面５Ａが対物レンズユニット３０の光軸Ｏに対して直交する面となるように配置された状態で側面部において回路基板２３上で電気的に固定されている。
【００３２】
また、回路基板２３上には、撮像素子５の他に、例えば、駆動ＩＣや信号処理ＩＣ、トランスなどの複数の電子部品２４が実装されている。なお、図示はしないが、回路基板２３上には配線パターンが設けられており、電子部品２４と信号線６の接続部２７Ａ以外の配線パターンはレジストで覆われ、この図示しない配線パターンに、撮像素子５を含む複数の電子部品２４が電気的に接続されて回路基板２３上に実装されている。  
なお、本実施形態においては、一例として、複数の電子部品２４の外側側面２４Ｓにリードが露出していない構造について説明する。
【００３３】
回路基板２３上の基端側には、図示しない配線パターンに電気的に接続される接続用ランドなどの接続部２７Ａが設けられている。この接続部２７Ａには、複合ケーブル８の信号線６の導体部６ｂが半田等により電気的に接続されている。
【００３４】
また、グラファイトシート部２５の後側側面２５Ｄの一部を後端側に延長した延接部２５Ｅに、銅等の導電性部材で形成されたパイプをかしめ、半田等により隙間を埋めたカシメ部２７に複合ケーブル８のシールド線７を接続している。
【００３５】
本実施形態において、撮像装置２０の撮像ユニット４０は、図１および図２に示すように、複数の電子部品２４に発生する熱を、カシメ部２７を介して複合ケーブル８等の放熱体に導くように伝導するグラファイトシート部２５を備えている。
【００３６】
そして、このグラファイトシート部２５は、複数のグラファイシート２５ａを重ねて構成されたものであって、複数の電子部品２４のそれぞれの側面２４Ｓに対して、各グラファイトシート２５ａのシート表面２５Ａと直交する内側の端面２５Ｘが対向して接するように設けられた複数の孔３１を有している。
【００３７】
そして、各孔３１は、各グラファイトシート２５ａのシート表面２５Ａと直交する端面２５Ｘが、各電子部品２４の外側側面２４Ｓに接触するように、回路基板２３上に複数の電子部品２４の配置位置および形状に合わせて設けられている。
【００３８】
すなわち、この孔３１は、図２に示すように、各種電子部品２４の配置位置および形状に応じて予め設けられた孔であって、対応する電子部品２４の外側側面２４Ｓ全体に、孔３１の内側面である端面２５Ｘが接触するようにそれぞれの電子部品の外形形状に一致する形状に構成されている。
【００３９】
また、グラファイトシート部２５の撮像素子側の前側側面２５Ｃは、上記端面２５Ｘと同様の端面であって、図１に示すように、基本的には撮像素子５の裏面５Ｂに接触している。但し、例えば、回路基板２３上に実装された複数の電子部品２４からの熱が撮像素子５に伝導されてノイズ等の発生に影響を及ぼす虞がある場合には、図示はしないが、グラファイトシート部２５の前側端面２５Ｃと撮像素子５の裏面５Ｂとの間に絶縁性の断熱シートを設けて熱の伝導経路を遮断するように構成してもよい。
【００４０】
各グラファイトシート２５ａは、グラファイトの多層構造から構成されている。グラファイトは、図３に示すように、面方向に炭素原子が蜂の巣構造に配置された層を有している。この一枚の層は、周知のようにグラフェンと呼ばれている。グラファイトはポリマーで１つの層として結合されている。グラファイトの面方向は、図１の光軸Ｏ方向に一致している。グラファイトの中では、熱は主にフォノンと呼ばれる結晶の格子振動によって伝わる。グラフェン間の距離は、グラフェン面内の原子の隣接距離よりも２．４倍離れている。このため、グラファイトは、グラフェンの面方向に高い熱伝導性を有している（熱異方性）。具体的には、図３に示す面方向が垂直方向よりもおよそ１００倍から１０００倍熱伝導率が大きい。
【００４１】
したがって、グラファイトの面方向で、すなわち、グラフェンの端面で、放熱体あるいは発熱体である複数の電子部品のそれぞれの側面に対向し近接するか、接触することが重要である。その理由は、グラフェンの端面が対向し近接するか、接触することにより格子振動、あるいはフォノンがグラフェン面内で伝わりやすくなり、結果的な接触部での熱抵抗を小さくすることができるからである。本実施形態では、グラファイトの炭素原子の層、あるいはグラフェンが、その端面を含み、複数の電子部品２４等の発熱体と放熱体とのギャップ全体に渡って維持されている。
【００４２】
このような理由により、本実施形態の撮像ユニット４０では、複数のグラファイシート２５ａを重ねて構成されたグラファイトシート部２５を発熱体である複数の電子部品２４に取り付ける際に、図２に示すように、グラファイト２５に設けられた複数の孔３１に、それぞれ対応する電子部品２４を嵌合させる。
【００４３】
これにより、グラファイト部２５の各孔３１端面２５Ｘを電子部品２４の外側側面２４Ｓ全体に接触させて、複数の電子部品２４により発生した熱を、グラファイトシート部２５の孔３１の端面２５Ｘにより吸熱することができる。
【００４４】
この場合、グラファイトシート２５の端面２５Ｘと電子部品２４との接触面積は、複数のグラファイトシート２５ａが積層され、さらに複数の孔３１が設けられているので、特許文献１の構成よりも接触面積が広くなり、さらに、複数の電子部品２４により発生した熱を複数のグラファイトシート２５ａにより同時に吸熱することが可能となる。
【００４５】
なお、図１では、複数、積層されたグラファイトシート２５ａの光軸Ｏ方向に直交する方向において、各グラファイトシート２５ａの間に隙間が介在しているように示されているが、実際には、重ねられたグラファイトシート２５ａの間には隙間が生じることなく、それぞれのグラファイトシート２５ａを積み重ねて構成されている。
【００４６】
そして、撮像ユニット４０の撮像ホルダ２６内に、接着剤等の充填材２８を充填し、撮像ホルダ２６の外側と複合ケーブル８の先端側とを覆うように熱収縮チューブ２９を設けることにより、撮像ユニット４０が構成される。
【００４７】
このような構成の撮像装置２０においては、複数の電子部品２４により発生した熱は、グラファイトシート部２５の各孔３１により形成された端面２５Ｘより吸熱され、そして、グラファイトシート部２５の面方向に沿って後方側に配置されたカシメ部２７、シールド線７を介して複合ケーブル８へと伝導される。
【００４８】
このとき、グラファイトシート部２５は、孔３１の内側面の全端面２５Ｘがそれぞれの電子部品２４の外側側面２４Ｓ全体に接触しており、複数の電子部品２４からの熱を同時に、かつより多くの熱量を吸熱することができる。また、同時に、グラファイトシート部２５は、端面である前側側面２５Ｃが撮像素子５の裏面５Ｂに接触しているので、この撮像素子５により発生した熱も吸熱することができる。
【００４９】
そして、このグラファイトシート部２５は、面方向に沿った方向の熱伝導性が極めて高いので、効率良く、吸熱した熱を、カシメ部２７を介して放熱体である複合ケーブル８へと伝導することができる。  
そして、伝導された熱は、複合ケーブル８により、先端部２から離れる方向、すなわち、挿入部１の操作部（図示せず）側方向へと伝導されることにより放熱される。
【００５０】
従って、第１の実施形態によれば、回路基板２３上に実装された複数の電子部品２４の側面に、複数のグラファイトシート２５ａを積層した積層体であるグラファイトシート部２５の端面が対向し、かつ接触するように設けることで、高い熱伝導性を得て放熱効率を向上することができる撮像装置を実現できる。
【００５１】
また、グラファイトシート部２５は、回路基板２３および実装されている複数の電子部品２４の形状に合わせて成形されるので回路基板２３の幅よりはみ出すことが無いので、放熱構造を設けても撮像装置２０の外形は太ること無く、小型化が実現できる。
【００５２】
（第２の実施形態）
図４〜図６は、本発明に係る第２の実施形態を示し、図４は、撮像装置が設けられた内視鏡の挿入部の先端部の断面図、図５は、図４の撮像装置の主要部を構成する、基板上の複数の電子部品とグラファイトシートとの配置および構成を説明するための分解斜視図、図６は、図５の基板上の複数の電子部品にグラファイトシートを取り付けた状態の斜視図である。なお、図４〜図６は、第１の実施形態に係る装置と同様の構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。
【００５３】
第１の実施形態の撮像ユニット４０のグラファイトシート部２５は、複数のグラファイトシート２５ａを積層して構成したが、第２の実施形態の撮像ユニット４０のグラファイシート部２５Ｆは、一枚のグラファイトシート２５ａ１を折り畳み重ねて構成されている。
【００５４】
具体的には、図４および図５に示すように、撮像ユニット４０のグラファイトシート部２５Ｆは、一枚のグラファイシート２５ａ１を折り畳み重ねて構成されたものであって、複数の電子部品２４に対して、グラファイトシート部２５Ｆのシート表面２５Ａと直交する端面２５Ｘが対向するように設けられている。
【００５５】
例えば、１枚のグラファイトシート２５ａ１を、光軸Ｏ方向とは直交する方向であり、グラファイトシート２５ａ１の幅方向に交互に折り畳むことにより、複数枚のグラファイトシート２５ａが重ねられた状態と同じ厚みを有して形成される。
【００５６】
ここでは、複数の電子部品２４のリードの一部が外側側面２４Ｓより外周に一部露出している構造について説明する。
【００５７】
そして、折り畳んで形成されたグラファイトシート部２５Ｆは、第１の実施形態と同様に、回路基板２３上に複数の電子部品２４の配置位置および形状に合わせて複数の孔３１を有している。これにより、第１の実施形態と同様に、前記端面を構成する孔３１の内側面である端面２５Ｘが形成され、各孔３１の内側面を各電子部品２４の外側側面２４Ｓに接触させることができる。但し、電子部品２４のリードの一部が外側側面２４Ｓより外周に露出している箇所は、孔３１を大きくして、孔３１の内側面である端面２５Ｘと電子部品２４に隙間２５Ｋができる。（図６参照）。なお、前記隙間２５Ｋには熱伝導性の良い絶縁性のエポキシ樹脂などの充填材２８が充填されている。
【００５８】
このようにして複数の電子部品２４のリードとグラファイトシート２５ａ１がショートしない構成になっている。
【００５９】
また、第２の実施形態において、グラファイトシート部２５Ｆは、このグラファイトシート部２５Ｆのシート表面２５Ａから後端側方向に延設して形成された延設部２５Ｅ１を有する。  
そして、このグラファイトシート部２５Ｆの延設部２５Ｅ１は、図４に示すように、複合ケーブル８の先端側と熱収縮チューブ２９との間を通し、対物レンズユニット３０方向に折り曲げた後、管状部材１２と先端硬質部３との間に接着剤等によって固定される。
【００６０】
すなわち、本実施形態では、グラファイトシート部２５Ｆの延設部２５Ｅ１は、第１の実施形態のようにカシメ部２７（図１参照）に接続することなく、直に、放熱体を構成する複合ケーブル８の外周面に接続される他に、放熱体を構成する湾曲管１２に接続されるようになっている。
【００６１】
したがって、このような構成によれば、複数の電子部品２４により発生した熱は、グラファイトシート部２５Ｆの各孔３１により形成された端面２５Ｘより吸熱され、そして、グラファイトシート２５ａ１の面方向に沿って後方側に配置された延設部２５Ｅ１を介して複合ケーブル８、および湾曲管１２へと伝導される。
【００６２】
そして、伝導された熱は、複合ケーブル８、および湾曲管１２により、放熱される。なお、実際には、グラファイトシート部２５Ｆの延設部２５Ｅ１は、例えば３０ｍｍ延長した部分で殆ど放熱されるので、管状部材１２の温度が極端に上昇する事は無い。よって、先端部２自体の温度は殆ど上昇することは無く安全である。  
その他の構成、および作用は、第１の実施形態と同様である。
【００６３】
従って、第２の実施形態によれば、一枚のグラファイシート２５ａ１を折り曲げ重ねるようにして構成した場合でも、第１の実施形態と同様の効果が得られる。また、グラファイトシート部２５Ｆの延設部２５Ｅ１を所定の長さを有して構成するとともに、複合ケーブル８および管状部材１２に接続したことにより、より放熱効率を向上させることができる。
【００６４】
本実施例では、孔３１の内側面と各電子部品２４の外側側面２４Ｓの隙間２５Ｋに充填剤２８を充填しているが、充填剤２８の代わりにポリイミドフィルムのような絶縁材料よりなる薄いシートを介在させても良い。
【００６５】
また、発熱量が少なく、温度特性の悪い電子部品２４が混在している場合は、孔３１の内側面である端面２５Ｘと前記温度特性の悪い電子部品２４との隙間２５Ｋを広くして熱伝導性が悪い充填剤２８Ｂを充填し、前記温度特性の良くない電子部品２４が他の電子部品２４からの熱で温度上昇しないようにしても良い。
【００６６】
（第３の実施形態）  
図７〜図１０は、本発明に係る第３の実施形態を示し、図７は、撮像装置が設けられた内視鏡の挿入部の先端部の断面図、図８は、図７の撮像装置の主要部を構成する、基板上の複数の電子部品とグラファイトシートとの配置および構成を説明するための分解斜視図、図９は、変形例におけるグラファイトシート部の構成を説明するための分解斜視図、図１０は、図７に示すグラファイト入りバンドテープの複合ケーブルへの取り付け状態を示す斜視図である。なお、図７〜図１０は、第１の実施形態に係る装置と同様の構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。
【００６７】
第３の実施形態の撮像ユニット４０のグラファイトシート部２５Ｇは、第１の実施形態のグラファイトシート部２５と略同様に構成されるが、撮像素子５側の孔３１を切り欠いた切り欠き部５１と、複数のグラファイトシート２５ａの最上層に配置される蓋部材２５Ａ１を有して構成している。
【００６８】
具体的には、図７および図８に示すように、グラファイトシート部２５Ｇは、第１の実施形態と同様に複数のグラファイトシート２５ａを積層して構成し、また同様に複数の孔３１を有している。そして、グラファイシート部２５Ｇの先端側、すなわち、撮像素子５側に設けられた２つの孔３１の一部を、回路基板２３の長手方向に対して直交する方向で切断することにより、２つの切り欠き部５１が設けられている。
【００６９】
勿論、この切り欠き部５１は、孔３１を切断することにより形成されているので、対応する電子部品２４の先端側の側面を除く側面２４Ｓに端面２５Ｘが接触するように各電子部品２４に嵌合する。
【００７０】
また、グラファイシート部２５Ｇは、図７に示すように、回路基板２３の表面２３Ａから最も突出した電子部品２４の突出量よりも厚くなるように重ねて設けられている。そして、このグラファイシート部２５Ｇは、重ねて設けられたグラファイシート２５ａを回路基板２３の表面に挟み押し付ける蓋部材２５Ａ１を有している（図７および図８参照）。
【００７１】
この蓋部材２５Ａ１は、グラファイトシート２５ａと同様のシートであり、図８に示すように孔３１を有してはいない。すなわち、端面２５Ｘよりは吸熱能力は劣るが、各電子部品２４の上面からの放熱を蓋部材２５Ａ１が吸熱し、後方に逃がす役割をする。
【００７２】
グラファイトシート部２５Ｇの後側側面２５Ｄは、第１の実施形態と同様にカシメ部２７に接続されているが、このカシメ部２７には、グラファイトシートを樹脂でコートしたバンドテープ５０が接続されている。
【００７３】
このバンドテープ５０は、グラファイトシート２５ａと同様に高い熱伝導性を有している部材である。そして、カシメ部２７に接続されたバンドテープ５０は、図７および図１０に示すように、例えば、複合ケーブル８の外周を螺旋状に巻回するようにして複合ケーブル８の後方へと設けられている。なお、このバンドテープ５０の長さについては、特に限定されるものではなく、必要な放熱特性が得られる長さで構成すればよい。  
その他の構成は、第１の実施形態と同様である。
【００７４】
本実施形態の撮像ユニット４０は、第１の実施形態と同様にグラファイトシート部２５Ｇの切り欠き部５１および孔３１の端面２５Ｘを介して複数の電子部品２４により発生した熱を吸熱し、該グラファイトシート部２５Ｇ、カシメ部２７、バンドテープ５０を介して複合ケーブル８へと熱を伝導することができる。  
また、蓋部材２５Ａ１を設けたことにより、各電子部品２４の上面からの放熱が、蓋部材２５Ａ１を介して後方に逃げるのを助ける効果がある。
【００７５】
従って、第３の実施形態によれば、グラファイトシート部２５Ｇに切り欠き部５１を設け、さらにバンドテープ５０を設けて構成した場合でも、第１の実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。
【００７６】
なお、本実施形態において、図９の変形例に示すように、カシメ部２７の代わりに同様の銅等の熱伝導性の良い部材で形成された支柱５３を設け、この支柱５３の外周面に端面が接触するように、グラファイトシート部２５Ｈの嵌入孔５２に支柱５３を嵌入して構成してもよい。更に、支柱５３の上面にバンドテープ５０やシールド線７が接続されている。この場合、この支柱５３は、その外周面がグラファイトシート部２５Ｈの嵌入孔５２により形成された端面である内周面と接触しているので、電子部品２４より吸熱された熱が、支柱５３を介して放熱体である複合ケーブル８に伝導され、後方に放熱されるので、本実施例より簡単な構造で同様の放熱効果が得られる。
【００７７】
（第４の実施形態）  
図１１および図１２は、本発明に係る第４の実施形態を示し、図１１は、撮像装置が設けられた内視鏡の挿入部の先端部の断面図、図１２は、図１１の撮像装置の主要部を構成する、基板上の複数の電子部品とグラファイトシート部との配置および構成を説明するための分解斜視図である。なお、図１１および図１２は、第２の実施形態に係る装置と同様の構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。
【００７８】
第４の実施形態の撮像ユニット４０は、図４に第２の実施形態と略同様に構成されるが、さらに、グラファイトシート部２５Ｉに２つの折り畳み部２５Ｙ、２５Ｚを設けるとともに、グラファイトシート部２５Ｉの後側側面２５Ｄと放熱用ケーブル５４や信号線６の導体部６ｂが、近接対向するように放熱用ケーブル５４や信号線６が配設されている。
【００７９】
具体的には、図１１および図１２に示すように、グラファイトシート部２５Ｉは、第２の実施形態と同様に、一枚のグラファイトシート２５ａ２を折り畳んで重ねて構成されたものであって、折り畳み方向が異なる２つの第１及び第２の折り畳み部２５Ｙ、２５Ｚを有して構成されている。
【００８０】
すなわち、グラファイトシート部２５Ｉは、端面２５Ｃが撮像素子５側に対向するように、光軸Ｏ方向とは直交する方向であってグラファイトシート２５ａ２の幅方向に交互に折り畳まれて重ねて構成された第１の折り畳み部２５Ｙと、この第１の折り畳み部２５Ｙの面と直交する方向、すなわちシート表面２５Ａと直交する方向に交互に折り畳まれて重ねて構成された第２の折り畳み部２５Ｚと、を有する。
【００８１】
この第２の折り畳み部２５Ｚは、第１の折り畳み部２５Ｙから延設されて構成されており、シート表面２５Ａと直交する方向に折り畳み重ねることにより、前記端面２５Ｃと同じ向きに形成された端面２５Ｃ１を有する。
【００８２】
そして、本実施形態においても、グラファイトシート部２５Ｉの第１の折り畳み部２５Ｙの端面２５Ｃは、電子部品２４の側面２４Ｓに接触し、第２の折り畳み部２５Ｚの端面２５Ｃ１についても同様に電子部品２４の側面２４Ｓに接触する。この場合、第２の折り畳み部２５Ｚの端部側の表面は、電子部品２４に近接して設けられた電子部品２４ａの側面２４Ｓ１に接触する。
【００８３】
このようにして、グラファイトシート部２５Ｉは、第１及び第２の折り畳み部２５Ｙ、２５Ｚの各端面２５Ｃ、２５Ｃ１により、電子部品２４からの熱を吸熱し、吸熱した熱を、後側側面２５Ｄ部を介して後述する充填剤２８Ａへと伝導される。
【００８４】
この充填剤２８Ａは、熱伝導性の高いエポキシ樹脂であって、撮像ユニット４０内に充填されている。尚、充填剤２８Ａの熱伝導性は、グラファイトシート２５ａ２より劣るので、グラファイトシート部２５Ｉの後側側面２５Ｄに接触しない程度に近接対向するように放熱用ケーブル５４や信号線６の導体部６ｂが配設されている。
【００８５】
この放熱用ケーブル５４と信号線６は、複合ケーブル８内に挿通された銅線などの信号線である。これにより、特にカシメ部２７や支柱５３、あるいはバンドテープ５０などの放熱体を設けずに、充填剤２８Ａを介して放熱体である複合ケーブル８の放熱用ケーブル５４や信号線６の導体部６ｂに熱を伝導して放熱することができる。
【００８６】
なお、本実施形態において、グラファイトシート部２５Ｉは、撮像素子５の裏面５Ｂに接触していない。充填剤２８Ａはグラファイトシート部２５Ｉより熱伝導性に劣るので、第１実施例より放熱効果は多少劣るが、撮像素子５の発熱量が少ない場合は、撮像素子5の積極的な放熱より、撮像素子５と電子部品２４を密接に配置できるので、撮像ユニット４０の長さを短くする事ができる。  
その他の構成および作用は、第２の実施形態と同様である。
【００８７】
従って、撮像素子５の発熱量が少ない場合は、第４の実施形態をとることにより、カシメ部２７や支柱５３を設けなくても、撮像ユニット４０の内部に熱伝導性の高い充填剤２８Ａを充填し、さらに複合ケーブル８からの放熱用ケーブル５４と信号線６の導体部６ｂをグラファイトシート部２５Ｉの近傍に配設することにより、第２の実施形態とほぼ同等の効果を得ることができる。また、部品点数を削減することにより、製造コストを安価にでき、また、小型化にも寄与する。
【００８８】
（第５の実施形態）  
図１３から図１５は、本発明に係る第５の実施形態を示し、図１３は、撮像ユニットを上から見たときの構成図であり、図１４は図１３の撮像ユニット４０の主要部を構成する回路基板２３ａ上の複数の電子部品２４とグラファイトシート２５ａ３と信号線６ａの導体部６ａ１との配置および構成を説明するための分解斜視図であり、図１５は、図１４のグラファイトシート２５ａ３の展開図である。
【００８９】
なお、図１３から図１５は、第２実施形態および第４実施形態に係る装置と同様の構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。
【００９０】
図１５に示すように、グラファイトシート２５ａ３の折り曲げた部分の一方には、一部をカットしたカット部２５Ｓ１が設けてあり、図１３、図１４に示されるように、信号線６ａの導体部６ａ１とグラファイトシート２５ａ３の前記カット部２５Ｓ１および横端面２５Ｓが近接対向するように配設され、信号線６ａの導体部６ａ１は、回路基板２３ａの折り曲げられた側面に信号線の一つとして半田などで電気的に接続されている。
【００９１】
上記構成により、グラファイトシート２５ａ３の端面である横端面２５Ｓおよびカット部２５Ｓ１と信号線６ａの導体部６ａ１の近接対向している長さが第４実施形態より長く、また信号線としての機能も果たしているので、第４実施形態以上の放熱効果を有しながら信号線の本数を減らすことができる。
【００９２】
[付記]
（付記項１）
撮像装置において、
基板上に実装された、発熱体を含む電子部品と、
前記電子部品に発生する熱を放熱部に導くグラファイトシート部と、を備えた撮像ユニットを有し、
前記撮像ユニットの前記グラファイトシート部は、複数のグラファイシートを積層して構成され、または一枚のグラファイシートを折りたたみ重ねて構成されたものであって、前記電子部品の二つ以上の側面に対して、前記グラファイトシート部の前記グラファイトシート表面と直交する端面が対向するように設けられていることを特徴とする撮像装置。
【００９３】
（付記項２）
前記グラファイトシート部は、前記グラファイトシート部の後端側方向に延設されて前記放熱部である放熱体に直接または間接的に接続される延設部を有することを特徴とする付記項１に記載の撮像装置。
【００９４】
（付記項３）
前記グラファイトシート部の後端部にカシメが接続され、前記カシメに放熱部であるシールド線が接続されていることを特徴とする付記項２に記載の撮像装置。
【００９５】
（付記項４）
前記基板に支柱が取り付けられており、前記支柱の前記基板上における配置位置に合わせて前記グラファイトシートに設けた孔または切り欠きの端面と前記支柱が接触しており、前記支柱に放熱部であるシールド線が接続されていることを特徴とする付記項１に記載の撮像装置。
【００９６】
（付記項５）
前記グラファイトシート部の前記グラファイトシートのシート表面と直交する端面と回路基板に接続されている信号線、またはシールド線が対向するように配設され、間に充填剤が介在していることを特徴とする付記項２に記載の撮像装置。
【００９７】
（付記項６）
前記回路基板に接続されている信号線、またはシールド線と対向するように配設された前記グラファイトシート部の前記グラファイトシート折り返し部分がカットされていることを特徴とする付記項５に記載の撮像装置。
【００９８】
（付記項７）
前記グラファイシート部は、前記基板の表面から最も突出した前記電子部品の突出量よりも厚くなるように前記グラファイトシートを積層して形成され、前記積層して形成されたグラファイシートを前記基板の表面との間に挟み押し付ける蓋部材を有することを特徴とする付記項１から付記項６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【００９９】
（付記項８）
前記グラファイトシート部は、一枚の前記グラファイシートを折りたたみ重ねて構成された場合に、折り畳み方向が異なる２つの折り畳み部を有して構成されていることを特徴とする付記項１に記載の撮像装置。
【０１００】
（付記項９）
前記複数の電子部品のひとつは、撮像素子であることを特徴とする付記項１から付記項８のいずれか１項に記載の撮像装置。
【０１０１】
（付記項１０）
付記項１から付記項９のいずれか１項に記載の撮像装置を挿入部の先端部に有することを特徴とする内視鏡。
【０１０２】
本発明は、上述した実施形態、変形例および構成例に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。
【符号の説明】
【０１０３】
１     挿入部
２     先端部
３     先端硬質部
３Ａ   カバー
５     撮像素子
６     信号線
６ａ      信号線
６ａ１    導体部
６ｂ      導体部
７     シールド線
８     複合ケーブル
９     処置具チャンネル
９Ａ   チャンネル口
１２   管状部材
１８   レンズ枠
２０   撮像装置
２２   カバーガラス
２３   回路基板
２４   電子部品
２４Ｓ    外側側面
２５   グラファイトシート部
２５ａ    グラファイトシート
２５Ａ    シート表面
２５Ａ１  蓋部材
２５Ｃ    前側側面
２５Ｄ    後側側面
２５Ｅ    延設部
２５Ｅ１  延設部
２５Ｓ    横端面
２５Ｓ１  カット部
２５Ｘ    端面
２６   撮像ホルダ
２７   カシメ部
２７Ａ    接続部
２８   充填剤
２９   熱収縮チューブ
３０   対物レンズユニット
４０   撮像ユニット
【図１】
2015050566.tif 000003
【図２】
2015050566.tif 000004
【図３】
2015050566.tif 000005
【図４】
2015050566.tif 000006
【図５】
2015050566.tif 000007
【図６】
2015050566.tif 000008
【図７】
2015050566.tif 000009
【図８】
2015050566.tif 000010
【図９】
2015050566.tif 000011
【図１０】
2015050566.tif 000012
【図１１】
2015050566.tif 000013
【図１２】
2015050566.tif 000014
【図１３】
2015050566.tif 000015
【図１４】
2015050566.tif 000016
【図１５】
2015050566.tif 000017