(57)【要約】【課題】挿入部の先端部において放熱を行うことができるだけでなく、挿入部の先端部を容易に細径化することができる内視鏡装置を提供すること。【解決手段】被検体に挿入される長尺状の挿入部２と、この挿入部２の先端部に設けられ、前記被検体に照明光を照射する照明部と、前記先端部の内部のうち前記照明部よりも前記挿入部２の基端側に設けられ、前記挿入部２に取り込まれた反射光を撮像する撮像部２３と、前記照明部又は前記撮像部２３の少なくとも一方から発せられる熱を放熱する放熱部材７７とを備え、前記先端部が、熱伝導部材からなっており、前記放熱部材７７の先端が、前記先端部の内部のうち前記撮像部２３の最大外径部よりも前記挿入部２の基端側に配置されていることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に挿入される長尺状の挿入部と、
この挿入部の先端部に設けられ、前記被検体に照明光を照射する照明部と、
前記先端部の内部のうち前記照明部よりも前記挿入部の基端側に設けられ、前記挿入部に取り込まれた反射光を撮像する撮像部と、
前記照明部又は前記撮像部の少なくとも一方から発せられる熱を放熱する放熱部材とを備え、
前記先端部が、熱伝導部材からなっており、
前記放熱部材の先端が、前記先端部の内部のうち前記撮像部の最大外径部よりも前記挿入部の基端側に配置されていることを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
前記先端部に、この先端部の内部を封止する封止材が設けられ、
この封止材が、熱伝導性を有す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】
前記放熱部材が、前記先端部の内面に、半田により固定されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の内視鏡装置。
【請求項４】
前記先端部の断面形状が円形に形成されており、
前記放熱部材が、前記先端部の内周面にならって配される円弧面を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項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、被検体を観察するための内視鏡装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、医療分野や工業分野などの様々な分野において、被検体に挿入される挿入部と、この挿入部の先端部に設けられたＬＥＤと、被検体からの反射光を撮像するＣＣＤとを備える内視鏡装置が利用されている。
ＬＥＤやＣＣＤは、熱を発する素子であり、これら熱を放置すると、観察画像の画質の劣化、ＬＥＤ発光効率の低下が起こり、ＬＥＤやＣＣＤに故障が生じたりしてしまう。
【０００３】
そこで、長尺状の放熱線材の先端側をＬＥＤに近接させ、その放熱線材の基端側をＣＣＤの近傍を通して挿入部の基端側に向けて延ばしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。これにより、ＬＥＤやＣＣＤなどから発せられる熱を、放熱線材を介して挿入部の基端側に放熱することができる。
【０００４】
ここで、挿入部の先端部は、ＣＣＤなどの各種部品を内部に設置する必要があるため、ある程度の径を必要とするが、それが被検体に挿入されるものであるため、全体の径をなるべく細くするよう要求されている。
【特許文献１】特開２００４−２４８８３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような特許文献１に記載の内視鏡装置では、一般的に最も径の大きくなるＣＣＤの近傍に放熱線材が通されており、挿入部の先端部全体の径が大きくなってしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、挿入部の先端部において放熱を行うことができるだけでなく、挿入部の先端部を容易に細径化することが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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明に係る内視鏡装置は、被検体に挿入される長尺状の挿入部と、この挿入部の先端部に設けられ、前記被検体に照明光を照射する照明部と、前記先端部の内部のうち前記照明部よりも前記挿入部の基端側に設けられ、前記挿入部に取り込まれた反射光を撮像する撮像部と、前記照明部又は前記撮像部の少なくとも一方から発せられる熱を放熱する放熱部材とを備え、前記先端部が、熱伝導部材からなっており、前記放熱部材の先端が、前記先端部の内部のうち前記撮像部の最大外径部よりも前記挿入部の基端側に配置されていることを特徴とする。
【０００８】
この発明に係る内視鏡装置においては、照明部又は撮像部の少なくとも一方から発せられた熱が、先端部を介して放熱部材などに伝わり、さらにこれらの熱は、放熱部材などを介して挿入部の基端側に伝わっていく。
ここで、放熱部材の先端は、前記先端部のうち撮像部の最大外径部よりも挿入部の基端側に配置される。
以上より、撮像部の最大外径部の外周に放熱部材を通さないようにすることができるだけでなく、照明部又は撮像部の少なくとも一方から発せられた熱を挿入部の基端側に容易に伝えることができる。
【０００９】
また、本発明に係る内視鏡装置は、前記先端部に、この先端部の内部を封止する封止材が設けられ、この封止材が、熱伝導性を有することを特徴とする。
【００１０】
この発明に係る内視鏡装置においては、照明部又は撮像部の少なくとも一方から発せられた熱が、先端部及び封止材を介して放熱部材などに伝わっていく。
以上より、照明部又は撮像部の少なくとも一方から発せられた熱を効率よく容易に放熱することができる。
【００１１】
また、本発明に係る内視鏡装置は、前記放熱部材が、前記先端部の内面に、半田により固定されていることを特徴とする。
【００１２】
この発明に係る内視鏡装置においては、放熱部材が先端部の内面に半田により固定されていることから、照明部又は撮像部の少なくとも一方から発せられた熱をさらに効率よく容易に放熱することができる。
【００１３】
また、本発明に係る内視鏡装置は、前記先端部の断面形状が円形に形成されており、前記放熱部材が、前記先端部の内周面にならって配される円弧面を備えることを特徴とする。
【００１４】
この発明に係る内視鏡装置においては、放熱部材が円弧面を備えることから、放熱用の表面積が増大する。また、円弧面が先端部の内周面にならって配されることから、先端部に伝わった熱が放熱部材に容易に伝わっていく。
以上より、照明部又は撮像部の少なくとも一方から発せられた熱をさらに効率よく容易に放熱することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、撮像部の最大外径部の外周に放熱部材を通さないようにすることができるだけでなく、照明部又は撮像部の少なくとも一方から発せられた熱を挿入部の基端側に容易に伝えることができることから、挿入部の先端部において効果的に放熱を行うことができ、さらに挿入部の先端部を容易に細径化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（実施形態）
以下、本発明の実施形態における内視鏡装置について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態としての内視鏡装置１を示したものである。
内視鏡装置１は、全体の制御を行う矩形状の内視鏡本体部３を備えている。
内視鏡本体部３の天面には、各種設定を行うためのフロントパネル４が設けられている。また、内視鏡本体部３の側面には、観察画像を表示するためのＬＣＤなどのモニタ５が取り付けられている。また、内視鏡本体部３には、ベルト８が装着可能となっており、ユーザが肩から吊り下げて、ハンズフリーで作業が行えるようになっている。
【００１７】
さらに、内視鏡本体部３には、スコープユニット１１が着脱可能に取り付けられている。
スコープユニット１１は、操作を行うためのコントロールユニット１０と、コントロールユニット１０に設けられた挿入部２とを備えている。
コントロールユニット１０には、ユニバーサルケーブル１２が設けられており、このユニバーサルケーブル１２の一端には、スコープコネクタ９が設けられている。スコープコネクタ９は、内視鏡本体部３に着脱可能に取り付けられるようになっている。
【００１８】
また、挿入部２は、長尺状の挿入本体部１６と、この挿入本体部１６の先端に着脱可能に連結される内視鏡用アダプタ１７とを備えている。なお、内視鏡用アダプタ１７と後述する先端筒状部２２は、挿入部２の先端部を構成するものである。
挿入本体部１６の後端は、コントロールユニット１０に取り付けられている。
【００１９】
一方、挿入本体部１６の先端部近傍には、湾曲可能な湾曲部２１が設けられている。湾曲部２１は、コントロールユニット１０を操作することにより、所望の方向に湾曲するようになっており、これにより、挿入部２の先端が、湾曲部２１を介して所望の方向に向けられるようになっている。
湾曲部２１の先端には、図２に示すように、略筒状の連結部材２４を介して、円筒状に形成された先端筒状部（先端部）２２が取り付けられている。先端筒状部２２の内部には、被検体の観察画像を得るための撮像部２３が設けられている。撮像部２３は、撮像本体部２６と、適正な波長の光を得るためのフィルタ部２７とを備えている。
【００２０】
撮像本体部２６は、先端筒状部２２内に取り込まれた被検体からの反射光を光電変換するＣＣＤ２８及びＣＣＤ基板３３を備えている。これらＣＣＤ２８及びＣＣＤ基板３３からの電気信号は、信号線３１を介して出力されるようになっている。ＣＣＤ２８の前方（挿入本体部１６の先端側）には、ＣＣＤ２８の前面を保護するカバーガラス３７が設けられている。これらＣＣＤ２８及びカバーガラス３７は、略半円筒状の撮像カバー４１内に配されている。撮像カバー４１はＣＣＤ２８及びカバーガラス３７保護するためのものである。カバーガラス３７の前方には、先端筒状部２２内に取り込まれた被検体からの反射光のうち赤外線をカットするための光学フィルタ３８が設けられている。光学フィルタ３８は、筒状のフィルタ支持枠４２内に配されており、このフィルタ支持枠４２により、光学フィルタ３８は、先端筒状部２２の内部において支持されている。フィルタ支持枠４２の後端には、上述の撮像カバー４１が設けられており、これらフィルタ支持枠４２と撮像カバー４１とは一体的に形成されている。
【００２１】
光学フィルタ３８の前方には、先端筒状部２２内に取り込まれた被検体からの反射光をＣＣＤ２８に結像させるための先端側対物光学系４３が設けられている。先端側対物光学系４３は、筒状の光学支持ブロック４６内に配されている。光学支持ブロック４６は、先端筒状部２２の後端側に配された大内径部４７と、先端側に配され、かつ大内径部４７よりも径の小さい小内径部４８とが一体的に連結されて構成されている。すなわち、光学支持ブロック４６の内部には、径の異なる複数の筒孔４７ａ，４８ａが形成されている。大内径部４７の筒孔４７ａには、その後端からフィルタ支持枠４２が嵌合されて固定されている。小内径部４８の筒孔４８ａには、上述の先端側対物光学系４３が設けられており、この小内径部４８により、先端側対物光学系４３が、先端筒状部２２の内部において支持されている。
【００２２】
さらに、先端筒状部２２の内部には、図３に示すように、後述するＬＥＤ（照明部）７１に電源を供給するための一対の先端側ＦＰＣ５１が設けられている。先端側ＦＰＣ５１の後端は、内視鏡本体部３の電源部から挿入本体部１６内を延ばされたリード５２に電気的に接続されている。先端側ＦＰＣ５１の先端は、先端筒状部２２の先端に設けられた一対の挿入側電極部３５に電気的に接続されている。挿入側電極部３５の先端は、先端筒状部２２の先端面から前方に突出している。
【００２３】
また、先端筒状部２２の外周面には、その全周にわたって雄ネジ部３６が形成されている。さらに、先端筒状部２２の先端部には、被検体からの反射光を取り込んで挿入本体部１６に送るための直視用の内視鏡用アダプタ１７が着脱可能に取り付けられるようになっている。
内視鏡用アダプタ１７は、略円筒状に形成されたアダプタ本体部６３と取付フード部６２とを備えている。これらアダプタ本体部６３と取付フード部６２とは、同一軸線上に配されて互いに回転可能に連結されている。
アダプタ本体部６３内には、画角や観察深度、明るさなどを調整するためのアダプタ側対物光学系６６が設けられている。また、アダプタ本体部６３の先端には、ドーナツ状のＬＥＤ基板部７０が設けられている。ＬＥＤ基板７０の表面には、照明光を照射するＬＥＤ７１が設けられている。
さらに、アダプタ本体部６３の先端には、被検体からの反射光を取り込むための観察窓５８が設けられている。
【００２４】
また、アダプタ本体部６３の後端部には、導電部材からなる一対の接点ピン６８が設けられている。接点ピン６８は、棒状に延ばされて形成されており、その一端が、アダプタ本体部６３の後端面から後方に突出している。接点ピン６８は、アダプタ側ＦＰＣ７３を介して、ＬＥＤ７１と電気的に接続されている。
また、アダプタ本体部６３の外周には、円筒状の先端カバー６１が取り付けられている。
【００２５】
また、上述の取付フード部６２の内周面のうち、その後端部には、全周にわたって延びる雌ネジ部７５が形成されている。
このような構成のもと、取付フード部６２の開放端から先端筒状部２２の先端を挿入し、取付フード部６２を回転させると、雌ネジ部７５と雄ネジ部３６とが螺合し、これにより、内視鏡用アダプタ１７が先端筒状部２２に取り付けられるようになっている。
そして、内視鏡用アダプタ１７が先端筒状部２２に取り付けられると、挿入側電極部３５と接点ピン６８とが接触し、挿入側電極部３５と接点ピン６８とが電気的に接続されるようになっている。これにより、内視鏡本体部３の電源部から、リード５２、先端側ＦＰＣ５１、挿入側電極部３５、接点ピン６８及びアダプタ側ＦＰＣ７３を介して、ＬＥＤ７１に電源が供給されるようになっている。
【００２６】
さらに、本実施形態においては、アルミなどの線材が束ねられて構成された一対の放熱線材（放熱部材）７７が挿入部２内に設けられており、この放熱線材７７の先端は、撮像部２３の最大外径部よりも後方側（挿入部２の基端側）に配置されている。
ここで、図２に示すように、撮像部２３の外径のうち、一般に径の大きくなるＣＣＤ２８を保護する撮像カバー４１の外径φが最も大きくなっている。すなわち、本実施形態においては、撮像カバー４１が、撮像部２３の最大外径部を構成する。
【００２７】
また、放熱線材７７の先端には、図４及び図５に示すように、他よりも幅広にして形成された幅広部７９が形成されている。この幅広部７９は、放熱線材７７の先端に熱収縮チューブを設けて、放熱線材７７の先端から半田をしみこませ、半田が固まった後、熱収縮チューブを除去することにより形成されている。放熱線材７７の先端部のうち幅広部７９の基端側には、熱を加えることにより収縮する部材からなる熱収縮チューブ８０が被覆されている。
また、放熱線材７７の後端部は、半田により固定されている。なお、放熱線材７７の後端部も、上記と同様に、後端部に熱収縮チューブを設けて、放熱線材の後端から半田をしみこませ、半田が固まった後、熱収縮チューブを除去することにより形成されている。
【００２８】
さらに、図２及び図６に示すように一対の幅広部７９は、ＣＣＤ基板３３を挟むようにして先端筒状部２２の幅方向の両端に配されている。また、放熱線材７７の後端は、挿入本体部１６の所定の位置まで延ばされている。
なお、一対の放熱線材７７の長さ寸法はそれぞれ異なるように設定されており、放熱線材７７の先端部が揃えられていることから、放熱線材７７の後端部は互いに異なる位置に配されるようになっている。なぜなら、放熱線材７７の後端は、半田により径寸法が大きくなり硬くなることから、放熱線材７７の後端同士が挿入部２の幅方向に重ならないようにするためである。これにより、放熱線材７７の組み込み作業を容易にすることができるだけでなく、湾曲部２１の湾曲動作に影響を与えないようにすることができる。
【００２９】
また、本実施形態における先端筒状部２２、光学支持ブロック４６、先端カバー６１、取付フード部６２及びアダプタ本体部６３は、ＳＵＳやアルミ、真鍮などの熱伝導部材からなっている。
さらに、先端筒状部２２内には、この先端筒状部２２の内部を封止する封止材８２が充填されている。封止材８２は、熱伝導性を有する接着剤であり、撮像部２３や放熱線材７７、先端側ＦＰＣ５１などを先端筒状部２２内で固定するものである。
【００３０】
次に、このように構成された本実施形態における内視鏡装置１の作用について説明する。
まず、挿入本体部１６の先端に内視鏡用アダプタ１７を取り付ける。そして、内視鏡本体部３の電源部を駆動すると、電源部からの電源が各種ケーブル等を介してＬＥＤ７１に供給され、ＬＥＤ７１から照明光が照射される。この状態で挿入部２を被検体に挿入する。すると、被検体からの反射光が観察窓５８を介して内視鏡用アダプタ１７に取り込まれる。この取り込まれた反射光は、アダプタ側対物光学系６６及び先端側対物光学系４３を介して、先端筒状部２２内のＣＣＤ２８上において結像する。そして、ＣＣＤ２８及びＣＣＤ基板３３からの出力信号が、信号線３１を介して、信号処理を行うＣＣＵに送られて、さらにモニタ５に供給される。これにより、モニタ５に観察画像が映し出され、この観察画像を見ながら、被検体の所定の検査が行われる。
【００３１】
ここで、ＬＥＤ７１やＣＣＤ２８を駆動すると、これらＬＥＤ７１やＣＣＤ２８から熱が発せられる。この熱を放置しておくと、先端筒状部２２内の温度が上がり、観察画像にノイズが生じたりしてしまう。
本実施形態においては、以下のようにしてそれら熱が放熱される。
すなわち、ＬＥＤ７１から発せられた熱は、アダプタ本体部６３や先端カバー６１に伝わり、さらに取付フード部６２や光学支持ブロック４６、先端筒状部２２に伝わっていく。ＬＥＤ７１から伝わった先端筒状部２２の熱と、ＣＣＤ２８からの熱は、放熱線材７７の幅広部７９に伝わり、放熱線材７７の基端側へと放熱される。
【００３２】
以上より、本実施形態における内視鏡装置１によれば、放熱線材７７の先端が撮像部２３の最大外径部よりも後方側に配置されており、さらにＬＥＤ７１及びＣＣＤ２８などから発せられた熱を、放熱線材７７を介して挿入部２の基端側に容易に伝えることができることから、先端筒状部２２において効果的に放熱を行うことができるだけでなく、先端筒状部２２を容易に細径化することができる。
また、先端筒状部２２内に熱伝導性を有する封止材８２が設けられていることから、光学支持ブロック４６や先端筒状部２２に伝わってきた熱を、封止材８２を介して放熱線材７７に容易に伝えることができる。そのため、放熱効率を向上させることができる。
【００３３】
また、放熱線材７７に熱収縮チューブ８０が設けられていることから、先端筒状部２２内に封止材８２を充填するとき、放熱線材７７の各線材を介して、毛細管現象により、封止材８２が湾曲部２１側にしみ出していくことを防止することができる。そのため、湾曲部２１が湾曲し難くなることを防止することができる。また、熱収縮チューブ８０は、熱によって収縮するため、放熱線材７７の各線材をしっかりと束ねることができ、封止材８２がしみ出すことを確実に防止することができる。
【００３４】
なお、放熱線材７７の幅広部７９を先端筒状部２２の幅方向の両端に設けるとしたが、先端筒状部２２から幅広部７９への熱伝導効率を考慮すると、幅広部７９を先端筒状部２２の内面になるべく近づけて、幅広部７９と先端筒状部２２の内面とを接触させるようにすることが好ましい。
また、図７から図９に示すように、放熱線材７７の幅広部７９を、先端筒状部２２の内周面に半田により固定してもよい。これにより、一般的に封止材８２よりも熱伝導性の高い半田部８１を介して、先端筒状部２２から幅広部７９にさらに効率よく熱を伝えることができる。
【００３５】
また、図１０に示すように、幅広部７９の一側面を、外方に凸状の円弧面８４として形成してもよい。円弧面８４は、先端筒状部２２の内面にならって配される。すなわち、円弧面８４と先端筒状部２２の内面との曲率を同一に設定する。
なお、円弧面８４と先端筒状部２２の内面とをなるべく近づけて、円弧面８４と先端筒状部２２の内面とを接触させるようにすることが好ましい。
このように円弧面８４を設けることにより、幅広部７９の放熱面積を大きくすることができるだけでなく、幅広部７９と先端筒状部２２の内面との接触面積を大きくすることができるため、放熱効率をより一層向上させることができる。
【００３６】
また、本実施形態においては、挿入本体部１６に内視鏡用アダプタ１７を着脱可能に設けるとしたが、これに限ることはなく、図１１に示すように、挿入部２を、内視鏡用アダプタ１７を設けない一体型として構成してもよい。この場合、リード５２をＬＥＤ７１に電気的に接続する。この場合には、先端筒状部２２が挿入部２の先端部を構成する。
【００３７】
また、本実施形態においては、ＬＥＤ７１を設けることとしたが、これに代えて、内視鏡本体部３に光源部を設け、この光源部からの光をライトガイドにより案内して、挿入部２の先端から照射するようにしてもよい。図１２は、ライトガイドにより光を案内する場合の挿入部２の構成を示す側断面図である。
観察窓５８の近傍には、照明用カバーガラス（照明部）８８が設けられている。この照明用カバーガラス８８の後方側には、光源部からの光を、画角に合うように拡散させるボールレンズ８９が設けられ、さらにアダプタ本体部６３の後端面から延びるアダプタ側ライトガイド９１が設けられている。アダプタ側ライトガイド９１は、内視鏡用アダプタ１７が先端筒状部２２に取り付けられたときに、先端筒状部２２に設けられた挿入部側ライトガイド９２とつながるようになっている。挿入部側ライトガイド９２は、内視鏡本体部３に設けられた光源部に連結されている。
これにより、ＬＥＤを設ける場合と比較して、挿入部２の先端における熱の発生を抑制することができる。
【００３８】
また、本実施形態において、熱収縮チューブ８０を設けるとしたが、これに代えて、熱によって収縮しない通常のチューブであってもよい。
また、封止材８２を設けるとしたが、封止材８２を設けなくても、先端筒状部２２などから幅広部７９に熱を伝えることは可能である。ただし、その場合、幅広部７９をなるべく先端筒状部２２の内面に近づけた方が熱の伝導効率が上昇することは言うまでもない。
【００３９】
また、本実施形態においては、最大外径部を撮像カバー４１としたが、これに限ることはなく、最大外径部を撮像部２３のどの部分とするかについては適宜変更可能である。
さらに、内視鏡用アダプタ１７を直視用として構成したが、これに限ることはなく、側視用としてもよい。
なお、本発明の技術範囲は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係る内視鏡装置の第１の実施形態を示す全体構成図である。
【図２】図１の挿入部の先端部を拡大したものであり、挿入部を下方から観察した様子を示す断面図である。
【図３】図１の挿入部の先端部を拡大したものであり、挿入部を側方から観察した様子を示す断面図である。
【図４】本実施形態における放熱線材を示す側面図である。
【図５】図４の放熱線材を正面から示す正面図である。
【図６】図３のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図７】図２の挿入部の変形例を示す断面図である。
【図８】図７の挿入部を示す図であって、図６の変形例を示す断面図である。
【図９】図８の放熱線材及び先端筒状部の要部を示す説明図である。
【図１０】図８の変形例を示す断面図である。
【図１１】図２の挿入部の他の変形例を示す断面図である。
【図１２】図２の挿入部のさらに他の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１    内視鏡装置
２    挿入部
１７    内視鏡用アダプタ（先端部）
２２  先端筒状部（先端部）
２３  撮像部
７１  ＬＥＤ（照明部）
７７  放熱線材（放熱部材）
８２  封止材
８４  円弧面
８８  照明用カバーガラス（照明部）
【図１】
2008029597.tif 000003
【図２】
2008029597.tif 000004
【図３】
2008029597.tif 000005
【図４】
2008029597.tif 000006
【図５】
2008029597.tif 000007
【図６】
2008029597.tif 000008
【図７】
2008029597.tif 000009
【図８】
2008029597.tif 000010
【図９】
2008029597.tif 000011
【図１０】
2008029597.tif 000012
【図１１】
2008029597.tif 000013
【図１２】
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