(57)【要約】【課題】機構又はシステムが複雑化することがなく、単純な構成で効率の良い冷却機構を備えた内視鏡装置を提供する。【解決手段】本発明の内視鏡装置は、少なくとも撮像モジュールが配置された先端硬性部を有するスコープ部と、スコープ部内にあって、内部に充填された冷媒が先端硬性部と熱交換可能となるように、先端硬性部内部から後方に延在する循環路と、スコープ部内にあって循環路内の冷媒を循環させるポンプと、を有することを特徴とする。【選択図】図１
2009247560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも撮像モジュールが配置された先端硬性部を有するスコープ部と、
前記スコープ部内にあって、内部に充填された冷媒が前記先端硬性部と熱交換可能となるように、前記先端硬性部内部から後方に延在する循環路と、
前記スコープ部内にあって前記循環路内の冷媒を循環させるポンプと、
を有することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
前記スコープ部は、前記先端硬性部の後方に位置して操作者の操作によって湾曲可能な湾曲部と、更にその後方に位置する蛇管部と、を有し、
前記循環路は、少なくとも一部で可撓性を有し、少なくとも前記湾曲部まで延在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】
前記先端硬性部は、少なくとも撮像素子を実装した実装基板を有し、前記実装基板には、前記循環路の一部が接合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】
前記ポンプは、前記先端硬性部内に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の内視鏡装置。
【請求項５】
前記ポンプは、前記実装基板に接合されていることを特徴とする請求項４に記載の内視鏡装置。
【請求項６】
前記循環路は、前記蛇管部まで延在し、前記ポンプは、蛇管部に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。
【請求項７】
前記先端硬性部内には電子冷却素子が配置され、前記循環路の一部が前記電子冷却素子の放熱面に接合されてい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８】
前記冷媒は電気共役流体であって、前記ポンプが電気共役流体に対して電界を印加することで送液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９】
少なくとも撮像モジュールが配置された先端硬性部を有するスコープ部と、
前記先端硬性部と熱交換可能な吸熱部と、
前記スコープ部内部において前記吸熱部から後方に延在し、冷媒が充填された循環路と、
前記スコープ部内にあって前記循環路内の冷媒を循環させるポンプと、
を備えることを特徴とする内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体技術の進展によって、内視鏡装置の撮像素子のフレームレートや画素数が向上し、高品質の画像による患部観察が実現している。一方、撮像素子は、高性能化により発熱の増大を引き起こし、サーマルノイズの増大によって画像品質の向上が妨げられる問題が生じている。このため、内視鏡装置の撮像モジュールに搭載可能な撮像素子冷却機構の実現が望まれている。
【０００３】
このような撮像素子冷却機構を備えた内視鏡装置としては、特許文献１に開示された内視鏡が知られている。この内視鏡について図１２を用いて説明する。図１２は、従来の内視鏡の構成を示す断面図である。図１２に示す内視鏡のスコープ部２００においては、挿入部内等を挿通された２本の冷媒還流用パイプ２２０が撮像ユニット２１１の外周面に巻き付けられて冷却部２２１を形成している。２本の冷媒還流用パイプ２２０の一方から冷媒を送り、冷却部２２１でリング状に冷媒を還流させることにより撮像ユニット２１１を冷却し、他方で内視鏡操作者の手元側に回収している。
【０００４】
また、撮像ユニット２１１の内部には撮像ユニット２１１の温度を検出する温度検出センサとして、例えば温度と共にその抵抗値が変化する、サーミスタ２２２が設けてあり、このサーミスタ２２２の抵抗値を計測することによって、所定の温度以上になったか否かを判断し、所定の温度以上になった場合には冷媒還流用パイプ２２０を介して冷媒を還流させる動作を行い、撮像ユニット２１１を冷却している。    
【０００５】
つまり、撮像ユニット２１１に冷媒環流用パイプ２２０を巻き付けた冷却手段を設け、かつ、撮像ユニット２１１の内部には温度検出手段を設け、所定の温度以上になった場合には冷却手段による冷却動作を行うようにして、先端硬性部２１０の発熱を防止している。
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−６６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の内視鏡では、冷媒を、内視鏡操作者の手元で回収するため、スコープ部２００の外部に冷媒を送出するポンプが必要となる。このポンプは患部やレンズ表面を洗浄するための送水系と兼用することもできるが、その場合でもスコープ部の外部もしくは内部にバルブ機構を必要とし、その切替機構など機構が複雑化する問題がある。更に、気管支用内視鏡など撮像素子冷却用以外の送水機構を必要としない内視鏡においては、内視鏡システムとしての構成が複雑化してしまうという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、単純な構成で効率の良い冷却機構を備えた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】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る内視鏡装置は、少なくとも撮像モジュールが配置された先端硬性部を有するスコープ部と、スコープ部内にあって、内部に充填された冷媒が先端硬性部と熱交換可能となるように、先端硬性部内部から後方に延在する循環路と、スコープ部内にあって循環路内の冷媒を循環させるポンプと、を有することを特徴としている。
【００１０】
本発明に係る内視鏡装置において、スコープ部は、先端硬性部の後方に位置して操作者の操作によって湾曲可能な湾曲部と、更にその後方に位置する蛇管部と、を有し、循環路は、少なくとも一部で可撓性を有し、少なくとも湾曲部まで延在することが好ましい。
【００１１】
本発明に係る内視鏡装置において、先端硬性部は、少なくとも撮像素子を実装した実装基板を有し、実装基板には、循環路の一部が接合されているとよい。
【００１２】
本発明に係る内視鏡装置において、ポンプは、先端硬性部内に配置することができる。
【００１３】
本発明に係る内視鏡装置において、ポンプは、実装基板に接合されていることが好ましい。
【００１４】
本発明に係る内視鏡装置において、循環路は、蛇管部まで延在し、ポンプは、蛇管部に配置されているとよい。
【００１５】
本発明に係る内視鏡装置において、先端硬性部内には電子冷却素子が配置され、循環路の一部が電子冷却素子の放熱面に接合されていることが望ましい。
【００１６】
本発明に係る内視鏡装置において、冷媒は電気共役流体であって、ポンプが電気共役流体に対して電界を印加することで送液することができる。
【００１７】
また、本発明に係る内視鏡装置は、少なくとも撮像モジュールが配置された先端硬性部を有するスコープ部と、先端硬性部と熱交換可能な吸熱部と、スコープ部内部において吸熱部から後方に延在し、冷媒が充填された循環路と、スコープ部内にあって循環路内の冷媒を循環させるポンプと、を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明にかかる内視鏡装置は、機構又はシステムが複雑化することがなく、単純な構成で効率の良い冷却機構を備えることができる、という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、本発明にかかる内視鏡装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る内視鏡装置について、図１から図４を参照して説明する。図１は第１実施形態に係る内視鏡装置のスコープ部１０の内部構造を示す斜視図であり、撮像素子１１を含む撮像モジュールの構成を示す図である。図２は、第１実施形態に係る冷却ユニット２０（吸熱部、ポンプ）の構成を示す斜視図である。図３は、冷却ユニット２０の構成を示す平面図であって、駆動基板３０の上から見た図である。図４（ａ）は、スコープ部１０の先端硬性部１０Ａの構成を示す正面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＩＶＢ−ＩＶＢ線における断面図であって、スコープ部１０の内部構造を示す図である。なお、以下の説明では、内視鏡装置におけるスコープ部１０以外の構成については、公知の構成を適用可能であるため、詳細な説明は省略する。
【００２０】
撮像素子１１は実装基板１２に実装されており、実装基板１２の側面のひとつには冷却ユニット２０が貼り付けられている。また、特に図示しないが、実装基板１２には撮像素子１１のドライバチップなどの周辺回路を構成するいくつかの部品が実装されている。更に、実装基板１２の後端部には複数のリード線１３が接続され、冷却ユニット２０からは駆動用配線１４と冷媒循環チューブ２１（循環路）が後方に向かって延在している。なお、以下の説明では、スコープ部１０における前方とは、スコープ部１０が延びる方向のうちレンズ１５が配置されている側（図４（ｂ）の左側）を、スコープ部１０における後方とは、レンズ１５から離れた、操作者側（図４（ｂ）の右側）を、それぞれ指すものとする。第１実施形態の撮像モジュールは、撮像素子１１、及び実装基板１２を備える。
【００２１】
次に冷却ユニット２０の構造について、図２を参照しつつ説明する。なお、図２においては、後述するアノード電極３１とカソード電極３２の図示を省略している。冷却ユニット２０は、駆動基板３０と流路基板４０を貼り合わせた形態となっている。流路基板４０には、窪みとして流路４１（循環路）が形成されている。流路４１は、折り返し流路４１ｃを挟んで、互いに略対称な第１流路４１ａと第２流路４１ｂが連通する構成である。この流路４１の両端、すなわち第１流路４１ａと第２流路４１ｂの端部は、流路基板４０の一つの端面４０ａにおいて、それぞれ外部へ通ずる２つのチューブ挿入孔４２ａ、４２ｂとなっている。
【００２２】
また、流路基板４０には、流路４１とは別個の窪みとして、二つの配線路４４が形成されている。これらの配線路４４は、それぞれの一端が、チューブ挿入孔４２ａ、４２ｂが形成されている端面４０ａにおいて、外部へ通ずる２つの配線挿入孔４３となっている。
【００２３】
チューブ挿入孔４２ａ、４２ｂには冷媒循環チューブ２１の両端がそれぞれ挿入される。また、配線挿入孔４３には駆動用配線１４が、それぞれ挿入される。以上の構成の冷却ユニット２０は、流路基板４０の底面４０ｂが、実装基板１２に貼り付けられる。更に、流路４１と冷媒循環チューブ２１には電気共役流体が充填されている。
【００２４】
次に、駆動基板３０の構造について図３を参照して説明する。駆動基板３０はガラス基板上に金属からなるアノード電極３１とカソード電極３２を形成したものである。アノード電極３１は、アノード側配線接続部３３上まで延在しており、カソード電極３２は、カソード側配線接続部３４上まで延在している。さらに、アノード側配線接続部３３とカソード側配線接続部３４は、二つの配線路４４内に挿入される駆動用配線１４に、それぞれ接続される。
【００２５】
図３に示すように、アノード電極３１とカソード電極３２は、第１流路４１ａ及び第２流路４１ｂ上で互いに交差する交差指状電極を構成している。アノード側配線接続部３３とカソード側配線接続部３４は、この間に高電圧を印加すると、第１流路４１ａ上では左向きに、第２流路４１ｂ上では右向きに高電界がかかる構成となっている。流路４１は、折り返し流路４１ｃで折り返す構成となっているため、流路に沿って、すなわち、チューブ挿入孔４２ａからチューブ挿入孔４２ｂに向かう流路に沿って、離散的に同一方向の高電界が印加されることとなる。このため、２本の駆動用配線１４の間に高電圧を印加すると、流路４１内の高電界で電気共役流体に流れが生じ、冷媒循環チューブ２１で電気共役流体が循環する。
【００２６】
このように、冷却ユニット２０は、その流路４１と冷媒循環チューブ２１に電気共役流体を循環させるポンプである。ここで、実装基板１２に貼り付けられる流路基板４０は熱伝導率の高い材料（例えばアルミナ）で、駆動基板３０は熱伝導率の低い材料（例えばガラス）で、それぞれ形成することが好ましい。また、アノード電極３１とカソード電極３２の形成には半導体製造に用いるフォトリソグラフィー技術が適用できる。これにより、冷却ユニット２０の小型化が可能である。よって、多くの部材が存在してスペースの制約の多い先端硬性部１０Ａ内に冷却ユニット２０を配置することができる。
【００２７】
次に、スコープ部１０を具体的な内視鏡装置内に配置した場合の構成について、図４を参照しつつ説明する。
スコープ部１０は、前方部分の湾曲しない先端硬性部１０Ａと、湾曲駒によって外骨格が構成され、ワイヤ牽引によって湾曲可能な湾曲部１０Ｂと、可撓性を備える蛇管部１０Ｃと、を備える。体腔内での操作性を考慮すると湾曲しない先端硬性部１０Ａは短いほうが望ましい。スコープ部１０内には、撮像素子１１、撮像素子１１の前方に配置されるレンズ１５、ライトガイド１６、鉗子などを挿入するチャネル１７、冷却ユニット２０、冷媒循環チューブ２１などが配置されている。
【００２８】
冷却ユニット２０は、電気共役流体を循環させることで、撮像素子１１や実装基板１２に実装された周辺回路部品（図示せず）の発熱による先端硬性部１０Ａ内の温度上昇を抑制する。さらに、先端硬性部１０Ａから後方に延在する冷媒循環チューブ２１内で電気共役流体を循環させることにより、先端硬性部１０Ａで熱交換した熱を、冷媒循環チューブ２１を介して周囲に放熱することができる。これにより、容積の限られた先端硬性部１０Ａ内における冷却ユニット２０により温度上昇抑制効果に加えて、先端硬性部１０Ａよりも後方における放熱効果を得ることが出来るため、高い冷却効果を得ることができる。高い放熱効果を得るためには、冷媒循環チューブ２１は出来るだけ長い方が好ましい。冷媒循環チューブ２１の長さは、撮像素子１１の発熱量や電気共役流体の流速、冷媒循環チューブ２１の材質や径などに応じて設定できるが、１０ｃｍから５０ｃｍとすると高い放熱効果を得ることが出来る。第１実施形態においては冷媒循環チューブ２１が可撓性を有して湾曲部１０Ｂ内に延在しているので、スコープ部１０の径方向のサイズ拡大を最小限に抑えて効率の良い冷却機構を組み込むことが可能となる。
【００２９】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態にかかる内視鏡装置について図５から図９を参照して説明する。図５は第２実施形態に係る内視鏡装置のスコープ部５０の内部構造を示す斜視図であり、撮像素子１１を含む撮像モジュールの構成を示す図である。図６は、第２実施形態に係る冷却ユニット６０（吸熱部）の構成を示す斜視図である。
【００３０】
第２実施形態に係る内視鏡装置においては、冷却ユニット６０とは別個の冷媒循環ポンプ７０がスコープ部５０の蛇管部５０Ｃに配置されている点が第１実施形態に係る内視鏡装置と異なる。なお、以下の説明において、第１実施形態と同様の部材については同じ参照符号を使用する。
【００３１】
スコープ部５０では、実装基板１２を冷却するために冷却ユニット６０が貼り付けられており、冷却ユニット６０から後方に冷媒循環チューブ６１（循環路）が延在している。冷媒循環チューブ６１の後方側の途中には冷媒循環ポンプ７０が配置され、冷媒循環ポンプ７０からポンプ駆動用配線１４が引き出されている。また、冷却ユニット６０、冷媒循環ポンプ７０、及び、冷媒循環チューブ６１には冷媒として水が封入されている。なお、冷媒としては、水以外の流体を用いることもできる。
【００３２】
冷却ユニット６０の構成について、図６を参照して説明する。冷却ユニット６０は、銅などの熱伝導率の高い部材で構成されたブロック状部材で、内部に冷媒循環経路６５（循環路）が形成されている。冷媒循環経路６５は、両端が、冷却ユニット６０の一つの端面６０ａにおいて、外部へ通ずる二つのチューブ挿入孔６６となっている。このチューブ挿入孔６６には、冷媒循環チューブ６１の両端が接続される。冷媒循環チューブ６１は、第１チューブ６１ａ、第２チューブ６１ｂ、及び、第３チューブ６１ｃを備える。冷却ユニット６０はこのように単純な構成であるので、第１実施形態の冷却ユニット２０よりも小型化が可能であり、撮像モジュールを一層小さく形成することができる。
【００３３】
次に、図７、図８を参照して、冷媒循環ポンプ７０（ポンプ）の構成について説明する。図７は、冷媒循環ポンプ７０の構成を示す斜視図である。図８は、流路基板８０の構成を示す平面図である。冷媒循環ポンプ７０は、流路基板８０、流路基板８０上に積層した振動基板９０、及び、振動基板９０上に積層した２つの圧電振動子９１を備える。流路基板８０には、流路基板８０の長手方向に延びる窪みとしてチャンバー８５、８６（循環路）が形成されている。チャンバー８５の一方の端部は、流路基板８０の端面８０ａにおいて、外部へ通ずる開口８５ａとなっており、他方の端部は、端面８０ａに対向する端面８０ｂにおいて、外部へ通ずる開口８５ｂとなっている。同様に、チャンバー８６の一方の端部は、流路基板８０の端面８０ａにおいて、外部へ通ずる開口８６ｂとなっており、他方の端部は、端面８０ｂにおいて、外部へ通ずる開口８６ａとなっている。
【００３４】
開口８５ａ、８５ｂ、８６ａ、８６ｂには、冷媒循環チューブ６１が接続される。具体的には、チューブ挿入孔６６の一方に接続された第１チューブ６１ａが開口８５ａに接続され、チューブ挿入孔６６の他方に接続された第２チューブ６１ｂが開口８６ｂに接続される。さらに、開口８５ｂと開口８６ａとが、第３チューブ６１ｃによって相互に接続される。したがって、冷却ユニット６０の冷媒循環経路６５、冷媒循環チューブ６１、及び、流路基板８０のチャンバー８５、８６によって冷媒を循環させる循環路が形成される。
【００３５】
冷媒循環ポンプ７０は、圧電振動子９１を厚み振動させることによって振動基板９０を共振状態で振動させて、流路基板８０に形成されたチャンバー８５、８６内の冷媒に対して流れを生じさせる。なお、図７においては特に図示しないが、冷媒循環ポンプ７０に接続されたポンプ駆動用配線１４は圧電振動子９１の電極に接続されて、外部から印加される電圧によって圧電振動子９１を振動させる。
【００３６】
冷媒循環ポンプ７０の動作について、図７、図８を参照しつつ説明する。なお、図８中の矢印Ａ、Ｂは冷媒の流れを示すものであって、流路の形状を示すものではない。図８に示すように、冷媒の流路は、開口８５ａと開口８５ｂにつながるチャンバー８５と、開口８６ａと開口８６ｂにつながるチャンバー８６からなる。チャンバー８５と開口８５ａの間、及び、チャンバー８５と開口８５ｂの間には、狭窄部８５ｃ、８５ｄがそれぞれ設けられている。
【００３７】
以上の構成のチャンバー８５上で圧電振動子９１を振動させると振動基板９０も振動し、チャンバー８５の体積が、圧電振動子９１の振動に対応して周期的に変化する。このときのチャンバー８５の体積の減少過程で排出される冷媒の量は、ノズル形状の違いから、開口８５ｂ側の方が開口８５ａ側よりも大きくなる。一方、チャンバー８５の体積の増大過程で吸入される冷媒の量は、開口８５ａ側の方が開口８５ｂ側よりも大きくなる。従って、チャンバー８５においては矢印Ａの方向に冷媒の流れが生じることになる。
【００３８】
これに対して、チャンバー８６においては、チャンバー８６と開口８６ａの間、及び、チャンバー８６と開口８６ｂの間には、狭窄部８６ｃ、８６ｄがそれぞれ設けられている。チャンバー８６上で圧電振動子９１を振動させることによって振動基板９０が振動させると、チャンバー８６の体積が、圧電振動子９１の振動に対応して周期的に変化する。このときのチャンバー８６の体積の減少過程で排出される冷媒の量は、ノズル形状の違いから、開口８６ｂ側の方が開口８６ａ側よりも大きくなる。一方、チャンバー８６の体積の増大過程で吸入される冷媒の量は、開口８６ａ側の方が開口８６ｂ側よりも大きくなる。従って、チャンバー８６においては矢印Ｂの方向に冷媒の流れが生じることになる。
【００３９】
以上のようにチャンバー８５内に矢印Ａ方向の冷媒の流れが生じ、チャンバー８６内に矢印Ｂ方向の冷媒の流れが生じることから図５に示した冷媒循環チューブ６１と冷却ユニット６０の内部の冷媒に循環が生じる。
【００４０】
次に第２実施形態に係る内視鏡装置について図９を参照して説明する。図９（ａ）は、スコープ部５０の先端硬性部５０Ａの構成を示す正面図、図９（ｂ）は図９（ａ）のＩＸＢ−ＩＸＢ線における断面図であって、スコープ部５０の内部構造を示す図である。図９に示すように、冷却ユニット６０は先端硬性部５０Ａに、冷媒循環ポンプ７０は蛇管部５０Ｃに、それぞれ配置されている。このように、実装基板１２に接する冷却ユニット６０と冷媒循環ポンプ７０とを互いに分離して、先端硬性部５０Ａには体積の大きな冷媒循環ポンプ７０を置かないことによって、冷却機構による先端硬性部５０Ａの長さや径の増大を抑えることができる。さらに、冷媒循環ポンプ７０を湾曲部５０Ｂではなく蛇管部５０Ｃに配置することで、湾曲部５０Ｂの湾曲動作によって、冷媒循環ポンプ７０、又は、冷媒循環ポンプ７０と冷媒循環チューブ６１との接続部に、過大な応力が作用してこれらを破損することを回避することができる。また、冷媒循環チューブ６１の長さを充分に大きくすることもできるため、この冷媒循環チューブ６１内での冷媒の循環過程において充分な放熱を行うことができる。なお、第２実施形態の冷媒循環ポンプ７０は、その構造上、第１実施形態で用いた冷却ユニット２０と異なり、電気共役流体以外の冷媒を用いることができる。
なお、その他の構成、作用、効果については、第１実施形態と同様である。
【００４１】
（第３実施形態）
つづいて、本発明の第３実施形態に係る内視鏡装置について、図１０を参照しつつ説明する。図１０は、第３実施形態に係る内視鏡装置のスコープ部１００の内部構造を示す斜視図であり、撮像素子１１を含む撮像モジュールの構成を示す図である。第３実施形態に係る内視鏡装置においては、実装基板１２と冷却ユニット１１０（吸熱部、ポンプ）の間にペルチェ素子１２０が介在している点が、第１実施形態に係る内視鏡装置と異なる。ここで、第３実施形態に係る冷却ユニット１１０は、第１実施形態に係る冷却ユニット２０と同様であるため、その詳細な説明は省略する。また、第１実施形態と同様の部材については同じ参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００４２】
ペルチェ素子１２０は、吸熱側が実装基板１２に、放熱側が冷却ユニット１１０の流路基板の底面に接合されている。また、特に図示しないが、ペルチェ素子１２０からは駆動用の配線が後方に延在しており、スコープ部１００の外部から電力が供給される。
【００４３】
一般に、ペルチェ素子は対象部材を冷却する上で有用であるが、使用するには放熱側にサイズの大きなヒートシンクを配置することが必要である。このため、スペースに限りのある内視鏡装置の先端硬性部内に配置することは困難であった。これに対して、第２実施形態に係る内視鏡装置では、ペルチェ素子１２０の放熱側に冷却ユニット１１０を配置することで、先端硬性部内に配置できるコンパクトな構成でありながら効率的な放熱が可能となり、環境温度以下の温度まで撮像ユニットを冷却することができる。なお、スコープ部１００内における冷却ユニット１１０や冷媒循環チューブ１１１（循環路）の配置については、第１実施形態に係る冷却ユニット２０と冷媒循環チューブ２１と同様である。
【００４４】
以上説明したように、第３実施形態に係る内視鏡装置においては、ペルチェ素子１２０（吸熱部）と、冷却ユニット２０及び冷媒循環チューブ１１１からなる超小型の水冷ユニットと、を組み合わせることで、内視鏡装置の先端硬性部の長さと径の増大を最小限に抑えて環境温度以下までの撮像ユニットの冷却が可能となる。
なお、その他の構成、作用、効果については、第１実施形態と同様である。
【００４５】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について、図１１を参照して説明する。図１１は、第４実施形態に係る内視鏡装置のスコープ部１３０の内部構造を示す斜視図であって、撮像素子１１を含む撮像モジュールの構成を示す図である。第４実施形態に係る内視鏡装置においては、実装基板１２と冷却ユニット１４０（吸熱部）の間にペルチェ素子１５０（吸熱部）が介在している点が、第２実施形態に係る内視鏡装置と異なる。ここで、第４実施形態に係る冷却ユニット１４０は、第２実施形態に係る冷却ユニット６０と同様であるため、その詳細な説明は省略する。また、第１実施形態と同様の部材については同じ参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００４６】
ペルチェ素子１５０は、吸熱側が実装基板１２に、放熱側が冷却ユニット１４０に接合されている。また、特に図示しないが、ペルチェ素子１２０からは駆動用の配線が後方に延在しており、スコープ部１００の外部から電力が供給される。
【００４７】
第４実施形態の内視鏡装置にあっても、第３実施形態に係る内視鏡装置と同様に、先端硬性部内の限られたスペース内でペルチェ素子１５０の放熱面から効率的に排熱することができるので、環境温度以下の温度まで撮像ユニットを冷却することが可能である。それに加えて、冷媒循環ポンプ１６０（ポンプ）が蛇管部に配置されているため、内視鏡装置の先端硬性部の径と長さの増大を更に抑制することができる。なお、スコープ部１３０部内における冷却ユニット１４０、冷媒循環チューブ１４１（循環路）、及び冷媒循環ポンプ１６０の配置については、第２実施形態に係る冷却ユニット６０、冷媒循環チューブ６１、及び冷媒循環ポンプ７０と同様である。
なお、その他の構成、作用、効果については、第１実施形態、第２実施形態と同様である。
【００４８】
以上説明したように、第１実施形態及び第３実施形態においては電気共役流体を用いたポンプとしての冷却ユニット２０を用い、冷却ユニット１１０を、第２実施形態及び第４実施形態においては振動子を用いた冷媒循環ポンプ７０、１６０をそれぞれ用いた。前者は小型化に適しており、後者は冷媒の種類が限定されないというメリットを有する。本発明においては、これらの構成について、内視鏡装置のサイズや必要な冷却能力によって適宜入れ替えて適用することが可能である。
【００４９】
また、循環路に充填された冷媒が先端硬性部と熱交換可能であるため、撮像モジュールや実装基板の発熱のほかに、発熱を伴う部材（例えばＬＥＤ（発光ダイオード））が先端硬性部内に配置されたときも、このような部材と熱交換することができ、先端硬性部内部から後方に延在する循環路において周囲に放熱することによって、先端硬性部を冷却することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
以上のように、本発明にかかる内視鏡装置は、径方向のサイズを大きくすることなく、先端硬性部を効率よく冷却することができるため、スコープ部の小型化に有用である。
【００５１】
また、本実施の形態では、冷却対象を撮像モジュールとし説明したが、例えば、内視鏡先端部にある光源装置やライトガイドといった他の熱源を冷却対象としてもよく、更には、本実施の形態では、湾曲部を有する軟性鏡について説明したが、軟性鏡に限らず硬性鏡に適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】第１実施形態に係る内視鏡装置のスコープ部の内部構造を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態に係る冷却ユニットの構成を示す斜視図である。
【図３】第１実施形態に係る冷却ユニットの構成を示す平面図である。
【図４】（ａ）はスコープ部の先端硬性部の構成を示す正面図、（ｂ）は（ａ）のＩＶＢ−ＩＶＢ線における断面図である。
【図５】第２実施形態に係る内視鏡装置のスコープ部の内部構造を示す斜視図である。
【図６】第２実施形態に係る冷却ユニットの構成を示す斜視図である。
【図７】第２実施形態に係る冷媒循環ポンプの構成を示す斜視図である。
【図８】第２実施形態に係る流路基板の構成を示す平面図である。
【図９】（ａ）はスコープ部の先端硬性部の構成を示す正面図、（ｂ）は（ａ）のＩＸＢ−ＩＸＢ線における断面図である。
【図１０】第３実施形態に係る内視鏡装置のスコープ部の内部構造を示す斜視図である。
【図１１】第４実施形態に係る内視鏡装置のスコープ部の内部構造を示す斜視図である。
【図１２】従来の内視鏡の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０    スコープ部
１０Ａ  先端硬性部
１０Ｂ  湾曲部
１０Ｃ  蛇管部
１１    撮像素子
１２    実装基板
２０    冷却ユニット（吸熱部、ポンプ）
２１    冷媒循環チューブ（循環路）
３０    駆動基板
３１    アノード電極
３２    カソード電極
４０    流路基板
４１    流路（循環路）
４１ａ  第１流路
４１ｂ  第２流路
４１ｃ  折り返し流路
４２ａ、４２ｂ  チューブ挿入孔
５０    スコープ部
５０Ａ  先端硬性部
５０Ｂ  湾曲部
５０Ｃ  蛇管部
６０    冷却ユニット（吸熱部）
６１    冷媒循環チューブ（循環路）
６１ａ  第１チューブ
６１ｂ  第２チューブ
６１ｃ  第３チューブ
６５    冷媒循環経路（循環路）
６６    チューブ挿入孔
７０    冷媒循環ポンプ（ポンプ）
８０    流路基板
８５、８６  チャンバー（循環路）
９０    振動基板
９１    圧電振動子
１００  スコープ部
１１０  冷却ユニット（吸熱部、ポンプ）
１１１  冷媒循環チューブ（循環路）
１２０  ペルチェ素子（吸熱部）
１４０  冷却ユニット（吸熱部）
１４１  冷媒循環チューブ（循環路）
１５０  ペルチェ素子（吸熱部）
１６０  冷媒循環ポンプ（ポンプ）
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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