JP5083761B2 - 内視鏡 - Google Patents

Description

本発明は、内視鏡に関し、さらに詳しくは、挿入部の先端に配された固体撮像素子や照明部などの発熱部から発する熱を、挿入部の後端側に効果的に放熱する構成に関する。

従来、医療分野において、内視鏡、例えば、電子内視鏡を利用した医療診断が盛んに行われている。電子内視鏡の体腔内に挿入される挿入部の先端には、ＣＣＤなどの固体撮像素子や、体腔内を照明する照明部が内蔵されている。体腔内の画像は、ＣＣＤから出力される撮像信号に対して、プロセッサ装置で各種信号処理を施すことで、モニタで観察することができる。

挿入部の先端は、ＣＣＤなどの電子部品の駆動熱によって、時には４０℃以上と高温になる。挿入部の先端の温度が上昇すると、挿入部の先端を洗浄する水やエアーによって生じる挿入部先端の表面と内部との温度差に起因して、ＣＣＤを保護するカバーガラスに結露が生じる、ＣＣＤの信号線が熱せられて信号が劣化するなどして著しく画質が劣化し、観察が困難になる。また、場合によっては、温度が上昇した部分で体腔内を火傷させてしまうこともあった。このような背景を踏まえて、挿入部の先端の温度上昇を抑えるための様々な対策が講じられている（特許文献１、２参照）。

特許文献１に記載の技術は、固体撮像装置を構成する対物光学系、ＣＣＤ、電子部品、回路基板などを、熱伝導性の高い放熱シリコンを充填したシールド枠の内部に配設し、挿入部の先端の後方に接続された湾曲駒の透孔から、熱伝導性、粘性の高い第二放熱シリコンを充填し、第二放熱シリコンで固体撮像装置の近傍を覆うことで、挿入部の先端に発生した熱を湾曲駒に伝わせて放熱している。

特許文献２には、固体撮像素子の駆動回路を構成する電子回路部品と回路基板をセラミック材で一纏めに封止したセラミックパッケージ中に、金属材からなる放熱部材の一部分を埋め込み、放熱部材の他の部分を挿入部内の空間に露出させた電子内視鏡の先端部が開示されている。
特開平０６−３２７６２６号公報 特開２００５−３４８８４６号公報

特許文献１、２に記載の発明では、発熱している部分の熱は吸熱されるものの、放熱シリコンや放熱部材に伝わった熱によって周囲が熱せられ、結局は発熱部分周辺の温度が上昇してしまう。換言すると、発熱部分から熱を奪っても、その近傍で奪った熱が放熱されるため、逆に発熱部分が拡大してしまう。

ここで、電子内視鏡は、従来、患者への負担を軽減するために挿入部の細径化を図る様々な試みがなされてきており、最近では、鼻の穴から挿入するタイプの経鼻内視鏡など、細径な挿入部をもつ電子内視鏡が開発されている。しかしながら、挿入部を細径化すると挿入部の先端の熱容量が減少し、したがって挿入部の先端の温度が上昇しやすくなる。

また、従来、体腔内を照明する照明部の光源として、キセノンランプやメタルハライドランプを用いていたが、さらなる小型化、コストダウンを実現するために、光源に発光ダイオードや半導体レーザーを採用する動きが活発になっている。光源に発光ダイオードや半導体レーザーを採用した場合は、照明部の発熱量が増加する。さらに、固体撮像素子の高画素化に伴う回路処理負荷の増大や、固体撮像素子からの撮像信号をデジタル化して処理する負担の増大により、固体撮像素子や回路基板の駆動熱も増加の一途を辿っている。このため、挿入部の先端の温度上昇を効果的に抑える技術の開発は、当面の急務であるだけでなく、電子内視鏡の将来を通じて最重要な課題である。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、挿入部の先端の温度上昇を効果的に抑えることができる内視鏡を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、内視鏡であって、長さ方向の熱伝導率が厚み方向よりも高く、熱伝導の方向に異方性をもつ熱伝導材を備え、前記熱伝導材の長さ方向の一端が挿入部の先端の発熱部に取り付けられ、他端が前記挿入部の後端側に位置されていることを特徴とする。

前記熱伝導材は、長尺状に形成されていることが好ましい。あるいは、前記熱伝導材は、前記挿入部の先端側の幅が狭く、前記挿入部の後端に向かうにつれ、幅が漸増する略楔形状に形成されていることが好ましい。

前記熱伝導材は、長さ方向が前記挿入部の軸方向と平行になるように配されていることが好ましい。

もしくは、前記熱伝導材は、前記発熱部から前記挿入部の後端側にかけて、前記挿入部の軸方向に挿設された管に巻き付けられていることが好ましい。この場合、前記管は、前記発熱部に接続されたケーブルであることが好ましい。また、前記管は、処置具が挿通される鉗子チャンネルであることが好ましい。なお、前記管の例としては、上記のケーブル、鉗子チャンネルの他に、挿入部の先端に配された送気・送水用ノズルに洗浄水や空気を送るための送気・送水管、湾曲部を湾曲させるためのワイヤなどがある。

前記熱伝導材は、前記発熱部から前記挿入部の後端側までを覆う筒状に形成されていることが好ましい。

前記熱伝導材の長さ方向に平行な面に、断熱材が取り付けられていることが好ましい。この場合、前記断熱材は、前記挿入部の後端に向かうにつれ、厚みが漸減する略楔形状に形成されていることが好ましい。また、前記断熱材は、ポリエチレン、シリコーン、ポリエステル、ポリイミド、またはポリエチレンテレフタレート、あるいはこれらの発泡体からなることが好ましい。

前記発熱部の近傍の前記挿入部の内壁に、熱伝導の方向に異方性をもつ熱伝導材を取り付けることが好ましい。この場合、前記発熱部に取り付けられた熱伝導材と、前記挿入部の内壁に取り付けられた熱伝導材との間に、断熱材を設けることが好ましい。

前記熱伝導材は、炭素原子からなる六員環の平面構造が積層されたグラファイト系マトリックスに、炭素粒子が分散された構造を有することが好ましい。

前記熱伝導材は、厚みが１ｍｍ以下であることが好ましい。

前記発熱部は、体腔内の被観察部位を撮像する固体撮像素子、前記固体撮像素子を駆動するための回路、前記固体撮像素子からの撮像信号を信号処理するための回路、撮像信号を外部機器に転送するための回路、または体腔内を照明する照明部のうち、少なくともいずれか一つであることが好ましい。この場合、前記照明部は、光源から光ファイバーを通じて導光される励起光によって励起され、所定の波長域の照明光を発する蛍光体を有することが好ましい。

本発明の内視鏡によれば、長さ方向の熱伝導率が厚み方向よりも高く、熱伝導の方向に異方性をもつ熱伝導材を用いて、挿入部の先端の発熱部の発する熱を、挿入部の後端側に放熱するので、挿入部の先端の温度上昇を効果的に抑えることができる。

図１において、電子内視鏡システム２は、電子内視鏡１０、プロセッサ装置１１、光源装置１２、および送気・送水装置１３などから構成される。電子内視鏡１０は、体腔内に挿入される可撓性の挿入部１４と、挿入部１４の基端部分に連設された操作部１５と、プロセッサ装置１１や光源装置１２に接続されるユニバーサルコード１６とを備えている。

挿入部１４の先端には、体腔内撮影用の固体撮像素子４２（図３参照）などが内蔵された先端部１７が連設されている。先端部１７の後方には、複数の湾曲駒を連結した湾曲部１８が設けられている。湾曲部１８は、操作部１５に設けられたアングルノブ１９が操作されて、挿入部１４内に挿設されたワイヤが押し引きされることにより、上下左右方向に湾曲動作する。これにより、先端部１７が体腔内の所望の方向に向けられる。

ユニバーサルコード１６の基端は、コネクタ２０に連結されている。コネクタ２０は複合タイプのコネクタであり、プロセッサ装置１１が接続される他、光源装置１２、および送気・送水装置１３がそれぞれ接続されている。

プロセッサ装置１１は、ユニバーサルコード１６、およびコネクタ２０を介して入力された固体撮像素子４２からの撮像信号に各種画像処理を施して、映像信号に変換するとともに、固体撮像素子４２の駆動を制御する駆動制御信号を送信する。プロセッサ装置１１で変換された映像信号は、プロセッサ装置１１にケーブル接続されたモニタ２１に内視鏡画像として表示される。また、プロセッサ装置１１は、各装置１２、１３と電気的に接続しており、電子内視鏡システム２全体の動作を統括的に制御する。

光源装置１２には、照明光を供給する光源や、照明光を集光する集光レンズ、光源を駆動するためのドライバなどが搭載されている。光源装置１２から発せられた照明光は、集光レンズで集光されて、ユニバーサルコード１６や電子内視鏡１０内に埋設されたライトガイド用の光ファイバー５２（図３参照）に導入される。そして、光ファイバー５２を伝って、照明部４９（図３参照）へと導かれる。なお、本実施形態では、光源として、発振波長が４０５ｎｍあるいは４４５ｎｍの青色ＬＥＤ（発光ダイオード）、またはＬＤ（レーザーダイオード）、例えば、窒化ガリウム（ＧａＮ）系ＬＤを用いている。

図２において、先端部１７には、観察窓３０、照明窓３１、鉗子出口３２、および送気・送水用ノズル３３が設けられている。観察窓３０は、先端部１７の片側中央に配置されている。照明窓３１は、観察窓３０に関して対称な位置に二つ配され、体腔内の被観察部位に光源装置１２からの照明光を照射する。鉗子出口３２は、挿入部１４内に配設された鉗子チャンネル５５（図３参照）に接続され、操作部１５に設けられた鉗子口２２（図１参照）に連通している。鉗子口２２には、注射針や高周波メスなどが先端に配された各種処置具が挿通され、各種処置具の先端が鉗子出口３２から露呈される。送気・送水用ノズル３３は、操作部１５に設けられた送気・送水ボタン２３（図１参照）の操作に応じて、送気・送水装置１３から供給される洗浄水や空気を、観察窓３０や体腔内に向けて噴射する。

図３において、観察窓３０の奥には、体腔内の被観察部位の像光を取り込むための対物光学系４０を保持する鏡筒４１が配設されている。鏡筒４１は、挿入部１７の中心軸に対物光学系４０の光軸が平行となるように取り付けられている。鏡筒４１の後端には、対物光学系４０を経由した観察部位の像光を、略直角に曲げて固体固体撮像素子４２に向けて導光するプリズム４３が接続されている。

固体撮像素子４２は、例えばインターライン型のＣＣＤからなり、撮像面４２ａが表面に設けられたベアチップが用いられる。固体撮像素子４２は、撮像面４２ａがプリズム４３の出射面と対向し、撮像面４２ａが対物光学系４０の光軸と平行となるように配置されている。撮像面４２ａ上には、四角枠状のスペーサ４４を介して矩形板状のカバーガラス４５が取り付けられている。固体撮像素子４２、スペーサ４４、およびカバーガラス４５は、接着剤で互いに接着されて組み付けられる。これにより、スペーサ４４、およびカバーガラス４５で囲まれた密閉空間内に固体撮像素子４２が収容され、塵埃や水などの侵入から固体撮像素子４２が保護される。

固体撮像素子４２の下面には、回路基板４６が設けられている。回路基板４６は、固体撮像素子４２の下面、および側面を覆うように、固体撮像素子４２を保持している。回路基板４６には、例えば、固体撮像素子４２を駆動させるための駆動信号を伝達する回路、固体撮像素子４２からの撮像信号をデジタル化するなどの信号処理を施すための回路、撮像信号をプロセッサ装置１１に転送するための回路などが実装されている。挿入部１４の後端に向けて延設された回路基板４６の後端部には、複数の入出力端子４７が設けられている。入出力端子４７には、ユニバーサルコード１６を介してプロセッサ装置１１との各種信号の遣り取りを媒介するための信号線４８が半田付けされる。

一方、照明窓３１の奥には、照明部４９が設けられている。照明部４９は、金属やセラミックなどの熱伝導率が高い材料からなるカバー５０と、カバー５０内に配された蛍光体５１とからなる。蛍光体５１は、光源装置１２の光源から発せられ、光ファイバー（例えば、石英からなる）５２を介して導光された照明光（青色光）の一部により励起されて、緑色から赤色までのブロードな波長の光を発する。この蛍光体５１の作用によって、青色の照明光は、蛍光体５１から発せられた光と混合されて、白色光に波長変換される。なお、光源や照明部４９、蛍光体５１などについては、特開２００５−２０５１９５号公報、非特許文献（「ＧａＮ系発光素子を用いた高輝度白色光源の開発」、成川幸男他、２００５年、応用物理学会誌第７４巻第１１号、ｐ１４２３）に詳述されている。

カバー５０には、熱伝導性接着剤５３を介して熱伝導フイルム５４の一端が取り付けられている。熱伝導フイルム５４は、長尺状に形成され、挿入部１４の軸方向に平行な方向（横矢印で示す。以下、長さ方向という）の長さ１０〜２０ｃｍ、挿入部１４の径方向に平行な方向（縦矢印で示す。以下、厚み方向という）の厚み約５０μｍの寸法を有する。熱伝導フイルム５４は、挿入部１４の軸方向と長さ方向が平行になるように配置され、その他端は、挿入部１４の後端側の内壁に取り付けられている（図示せず）。なお、熱伝導フイルム５４の厚みは、１ｍｍ以下であることが好ましい。このようにすべき理由は、熱伝導フイルム５４の厚みが１ｍｍ以上であると、可撓性を失って破断やすくなるためである。また、熱伝導性接着剤５３としては、例えば、銀ペースト、あるいは絶縁性熱伝導シリコーン接着剤が挙げられる。熱伝導シリコーン接着剤としては、熱伝導フイルム５４は熱膨張係数が一般的な金属やセラミックと比較して小さいので、熱硬化性と熱可塑性の接着剤が混合されたものがよい。例えば、米国ＣＳＰＭ社製の商品名ステイスティック、絶縁性を付加する場合はＲＴＶゴム系接着剤が用いられる。

熱伝導フイルム５４は、熱伝導の方向に異方性をもつ熱伝導材からなる。熱伝導材は、炭素原子からなる六員環の平面構造（グラフェン層）が積層されたグラファイト系マトリックスに、炭素粒子が分散された構造を有する。熱伝導材は、グラフェン層のｃ軸に垂直な方向の熱伝導率が比較的高く（４００Ｗ／ｍ・Ｋ以上１６００Ｗ／ｍ・Ｋ以下）、ｃ軸に平行な方向の熱伝導率が比較的低い（熱伝導率１０Ｗ／ｍ・Ｋ以下）という特性をもつ。また、熱伝導材は、空孔を形成したり、厚み、炭素粒子の種類などを制御したりすることによって、耐屈曲性を与えられる。

熱伝導フイルム５４は、厚み方向に熱があまり伝わらず、長さ方向の熱の伝達が支配的となるように、長さ方向がグラフェン層のｃ軸に垂直な方向、厚み方向がグラフェン層のｃ軸に平行な方向とそれぞれ一致している。また、熱伝導フイルム５４は、空孔、厚み、炭素粒子の種類などが適切に制御され、湾曲部１８の湾曲による折り曲げに対して、十分な耐性を有している。

上記のように構成された電子内視鏡システム２で体腔内を観察する際には、電子内視鏡１０、および各装置１１〜１３の電源をオンして、挿入部１４を体腔内に挿入し、光源装置１２からの照明光で体腔内を照明しながら、固体撮像素子４２による体腔内の画像をモニタ２１で観察する。

光源装置１２の光源から発せられた照明光は、集光レンズで集光されて光ファイバー５２に導入され、光ファイバー５２を介して照明部４９に導光される。そして、光ファイバー５２を介して導光された照明光の一部によって蛍光体５１が励起され、蛍光体５１から緑色から赤色までのブロードな波長の光が発せられる。これにより、光源からの青色の照明光が白色光に波長変換され、照明窓３１から被観察部位に白色光が照射される。

照明部４９は、蛍光体５１による波長変換時に生じた熱によって熱せられる。照明部４９で生じた熱は、カバー５０から熱伝導性接着剤５３を介して熱伝導フイルム５４に伝えられる。熱伝導フイルム５４は、厚み方向にあまり熱が伝わらない構造であるため、照明部４９の熱は、厚み方向に直交する面、すなわち、熱伝導性接着剤５３を介してカバー５０に接する面５４ａ、およびこれに対向する面５４ｂ（ともに図３参照）には、あまり伝わらない。つまり、面５４ａ、５４ｂからの放熱量が少ない。したがって、照明部４９の周辺では、照明部４９のみが発熱している状態となる。

一方、熱伝導フイルム５４は、長さ方向によく熱が伝えられる構造であるため、照明部４９で生じた熱の大部分は、長さ方向の照明部４９よりも温度が低い方、すなわち、挿入部１４の後端側に向けて伝達されていく。熱伝導フイルム５４は、挿入部１４の後端側に向けて長く配置されているので、面５４ａ、５４ｂからの放熱量は少ないものの、長さ方向に伝わった熱は、伝熱の過程で、熱源が存在しない挿入部１４の後端側内部の空気によって冷却される。

以上説明したように、熱伝導の方向に異方性をもつ熱伝導フイルム５４を用い、照明部４９で生じた熱を挿入部１４の後端側に放熱するので、照明部４９の発熱が効果的に抑えられる。また、熱伝導フイルム５４に伝達された熱は、照明部４９付近では放熱されず、大部分が挿入部１４の後端側で徐々に放熱されるので、放熱によって照明部４９の周囲が熱せられ、発熱部分が照明部４９の周囲に拡大することがない。したがって、挿入部１４の先端の発熱によってカバーガラス４５に結露が生じる、信号線４８が熱せられて信号が劣化するなどして画質が著しく低下したり、発熱部の接触により体腔内を火傷させるといった事故を防ぐことができる。

上記実施形態では、長尺状に形成された熱伝導フイルム５４を例示して説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、図４に示す熱伝導フイルム６０を採用してもよい。熱伝導フイルム６０は、照明部４９の周辺の挿入部１４の先端側では幅が狭く、挿入部１４の後端側に向かって幅が漸増する略楔形状に形成されている。

略楔形状にすることにより、熱伝導性接着剤５３を介してカバー５０に接する面６０ａ（図示せず）、およびこれに対向する面６０ｂの面積は、挿入部１４の先端側で小さく、挿入部１４の後端側に向かって大きくなり、面６０ａ、６０ｂからの放熱量は、挿入部１４の先端側に比べて、後端側のほうが多くなる。つまり、熱伝導フイルム６０に伝達された熱は、照明部４９付近では熱伝導フイルム５４の場合以上に放熱されず、熱伝導フイルム５４の場合よりも多くの熱が挿入部１４の後端側で放熱される。したがって、放熱によって照明部４９の周囲が熱せられ、発熱部分が照明部４９の周囲に拡大することを、より確実に防止することができる。

また、上記実施形態では、挿入部１４の軸方向に長さ方向が平行となるように熱伝導フイルム５４を配置しているが、図５に示す熱伝導フイルム７０のように、照明部４９から挿入部１４の後端側にかけて、照明部４９、および光ファイバー５２に螺旋状に巻き付けてもよい。この場合、図６に示すように、光ファイバー５２にある程度巻き付けた後、さらに鉗子チャンネル５５に巻き付けて挿入部１４の後端側まで掛け回していく。このように熱伝導フイルム７０を光ファイバー５２、鉗子チャンネル５５に巻き付ければ、大きな放熱面積を省スペースで確保することが可能となる。なお、熱伝導フイルム７０は、熱伝導フイルム５４と同様、長尺状に形成されているが、熱伝導フイルム６０のように略楔形状に形成してもよい。また、熱伝導フイルム７０を巻き付ける対象としては、上記の鉗子チャンネル５５に限らず、送気・送水用ノズル３３に洗浄水や空気を送るための送気・送水管、湾曲部１８を湾曲させるためのワイヤなどでもよい。

さらに、図７に示すように、照明部４９から挿入部１４の後端側にかけて、照明部４９および光ファイバー５２の一部を被覆するように、筒状に形成した熱伝導フイルム８０を用いてもよい。筒状の熱伝導フイルム８０を用いれば、図５、６に示す例と同様の効果を得ることができる。

なお、図４に示す例と同様に、放熱によって照明部４９の周囲が熱せられ、発熱部分が照明部４９の周囲に拡大することを、より確実に防止することを目的として、図８に示す熱伝導フイルム９０を用いてもよい。

熱伝導フイルム９０は、熱伝導フイルム５４と同様に長尺状に形成されている。熱伝導フイルム９０の、熱伝導性接着剤５３を介してカバー５０に接する面９０ａに対向する面９０ｂには、断熱性接着剤９１（例えば、エポキシ系、またはゴム系接着剤）で断熱材９２が貼り付けられている。断熱材９２は、例えば、ポリエチレン、シリコーン、ポリエステル、ポリイミド、またはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、あるいはこれらの発泡体からなる。断熱材９２の長さは、熱伝導フイルム９０よりも若干短くなっており、挿入部１４の後端側を余して、熱伝導フイルム９０を覆うように取り付けられている。また、断熱材９２は、挿入部１４の後端側に向かって厚みが漸減する略楔形状に形成されている。

断熱材９２を貼り付けることで、照明部４９の周辺の挿入部１４の先端側から中程にかけての面９０ａ、９０ｂからの放熱量はさらに少なくなり、これらの部分で放熱されなかった熱は、挿入部１４の後端側に伝達される。つまり、熱伝導フイルム９０の長さ方向における面９０ａ、９０ｂの放熱量は、挿入部１４の先端側では少なく、断熱材９２が略楔形状に形成されていることによって、熱伝導フイルム９０の中程から後端側にかけて徐々に多くなり、断熱材９１が配されていない後端側で最も多くなる。したがって、図４に示す例と同様の効果を得ることができる。また、断熱材９２があることによって、面９０ｂが先端部１７の内壁に接触したり、面９０ｂからの放熱によって先端部１７の内壁が熱せられることが防がれる。さらに、断熱材９２は、熱伝導フイルム９０の耐屈曲性を向上させるための補強材としての役割も果たす。

図８では、熱伝導フイルム５４と同様の長尺状の熱伝導フイルム９０を例示して説明したが、図９に示すように、熱伝導フイルム６０と同様の略楔形状に形成された熱伝導フイルム１００の、熱伝導性接着剤５３を介してカバー５０に接する面１００ａ（図示せず）に対向する面１００ｂに、断熱材１０１を貼り付けてもよい。また、断熱材９２、１０１を貼り付けたうえで、図５、６に示す例と同様に、熱伝導フイルム９０、１００を照明部４９および光ファイバー５２、さらには鉗子チャンネル５５に螺旋状に巻き付けてもよい。

断熱材としては、熱伝導フイルムの長さ方向における放熱量を、挿入部１４の先端側では少なく、中程から後端側にかけて徐々に多くなり、後端側で最も多くなるように制御できるのであれば、断熱材９２のように略楔形状ではなく、平板状のものを用いてもよい。断熱材１０１は、熱伝導フイルム１００の平面形状に倣って、挿入部１４の後端側に向かって幅が漸増する略楔形状としてもよい。また、断熱性能が異なる複数の断熱材を、断熱性が高いものから順に挿入部１４の先端から後端に並べて配置してもよい。さらに、面９０ｂ、１００ｂだけでなく、面９０ａ、１００ａに断熱材を貼り付けてもよい。要するに、熱伝導フイルムの長さ方向における放熱量を上記のように制御できれば如何なる態様であってもよく、例えば、挿入部１４の後端側に向かって厚みが漸減するように形成した熱伝導フイルムを用いてもよい。

また、図１０、１１に示すように、カバー５０だけでなく、挿入部１４を覆う外皮層１１０の内壁に、断熱性接着剤１１１を介して熱伝導フイルム１１２、１１３を貼り付けてもよい。熱伝導フイルム１１２、１１３は、カバー５０よりも挿入部１４の軸方向の長さが若干長くなっている。図１０に示す熱伝導フイルム１１２は、熱伝導フイルム５４が取り付けられた側の外皮層１１０の内壁を略半分覆っている。また、図１１に示す熱伝導フイルム１１３は、挿入部１４の周方向全体にわたって設けられている。熱伝導フイルム１１２、１１３は、挿入部１４の径方向、すなわち厚み方向には熱をあまり伝えず、挿入部１４の周方向、すなわち長さ方向に熱をよく伝える。

照明部４９で生じた熱は、熱伝導フイルム５４と熱伝導フイルム１１２、１１３間の空気を伝って外皮層１１０の内壁に伝達されるが、熱伝導フイルム１１２、１１３が介在することによって、挿入部１４の周方向に効果的に拡散される。このため、照明部４２の近傍の外皮層１１０が局所的に熱せられてしまうことが防がれる。

上記実施形態のように、照明部４２が先端部１７の片側に寄せて配置され、且つ一対設けられている場合には、照明部４２と距離が近い外皮層１１０の内壁ほど熱せられ、局所的に温度が高い部分が生じやすいが、熱伝導フイルム１１２、１１３を外皮層１１０の内壁に貼り付けることによって、局所的な熱の問題を容易に解消することができる。なお、図１１に例示するように、熱伝導フイルム５４と熱伝導フイルム１１２、１１３間の空気による熱の伝達を極力防ぐため、熱伝導フイルム５４と熱伝導フイルム１１２、１１３間に断熱材１１４を配してもよい。

上記実施形態では、発熱部として、照明部４９を例示して説明したが、固体撮像素子４２や回路基板４６も駆動によって発熱するため、照明部４９に代えて、あるいは加えて、固体撮像素子４２や回路基板４６に熱伝導フイルムを取り付けてもよい。このように、発熱部毎に熱伝導フイルムを取り付ければ、万全な先端部１７の発熱対策を講ずることができる。

上記実施形態では、電子内視鏡１０を例示して説明したが、他の様々な内視鏡、例えば、超音波プローブと一体化された超音波内視鏡などについても、本発明を適用することができる。

電子内視鏡システムの概略構成を示す図である。 電子内視鏡の先端部の構成を示す平面図である。 電子内視鏡の先端部の構成を示す拡大部分断面図である。 略楔形状に形成された熱伝導フイルムを示す図である。 熱伝導フイルムを照明部および光ファイバーに螺旋状に巻き付ける例を示す図である。 熱伝導フイルムを照明部、光ファイバー、および鉗子チャンネルに螺旋状に巻き付ける例を示す図である。 筒状に形成された熱伝導フイルムを示す図である。 熱伝導フイルムに断熱材を貼り付けた例を示す図である。 熱伝導フイルムに断熱材を貼り付けた別の例を示す図である。 挿入部の内壁に熱伝導フイルムを貼り付けた例を示す断面図である。 挿入部の内壁に熱伝導フイルムを貼り付けた別の例を示す断面図である。

符号の説明

２ 電子内視鏡システム
１０ 電子内視鏡
１４ 挿入部
１７ 先端部
４２ 固体撮像素子
４６ 回路基板
４９ 照明部
５２ 光ファイバー
５４、６０、７０、８０、９０、１００、１１２、１１３ 熱伝導フイルム
５５ 鉗子チャンネル
９２、１０１、１１４ 断熱材

Claims (14)

1. 長さ方向の熱伝導率が厚み方向よりも高く、熱伝導の方向に異方性をもつ熱伝導材を備え、
   前記熱伝導材の長さ方向の一端が挿入部の先端の発熱部に取り付けられ、他端が前記挿入部の後端側に位置され、
   前記熱伝導材は、前記挿入部の先端側の幅が狭く、前記挿入部の後端に向かうにつれ、幅が漸増する略楔形状に形成されていることを特徴とする内視鏡。
2. 前記熱伝導材は、長さ方向が前記挿入部の軸方向と平行になるように配されていることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
3. 前記熱伝導材は、前記発熱部から前記挿入部の後端側にかけて、前記挿入部の軸方向に挿設された管に巻き付けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の内視鏡。
4. 前記管は、前記発熱部に接続されたケーブルであることを特徴とする請求項３に記載の内視鏡。
5. 前記管は、処置具が挿通される鉗子チャンネルであることを特徴とする請求項３または４に記載の内視鏡。
6. 前記熱伝導材の長さ方向に平行な面に、断熱材が取り付けられていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の内視鏡。
7. 前記断熱材は、前記挿入部の後端に向かうにつれ、厚みが漸減する略楔形状に形成されていることを特徴とする請求項６に記載の内視鏡。
8. 前記断熱材は、ポリエチレン、シリコーン、ポリエステル、ポリイミド、またはポリエチレンテレフタレート、あるいはこれらの発泡体からなることを特徴とする請求項６または７に記載の内視鏡。
9. 前記発熱部の近傍の前記挿入部の内壁に、熱伝導の方向に異方性をもつ熱伝導材を取り付けることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の内視鏡。
10. 前記発熱部に取り付けられた熱伝導材と、前記挿入部の内壁に取り付けられた熱伝導材との間に、断熱材を設けることを特徴とする請求項９に記載の内視鏡。
11. 前記熱伝導材は、炭素原子からなる六員環の平面構造が積層されたグラファイト系マトリックスに、炭素粒子が分散された構造を有することを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の内視鏡。
12. 前記熱伝導材は、厚みが１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記載の内視鏡。
13. 前記発熱部は、体腔内の被観察部位を撮像する固体撮像素子、前記固体撮像素子を駆動するための回路、前記固体撮像素子からの撮像信号を信号処理するための回路、撮像信号を外部機器に転送するための回路、または体腔内を照明する照明部のうち、少なくともいずれか一つであることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれかに記載の内視鏡。
14. 前記照明部は、光源から光ファイバーを通じて導光される励起光によって励起され、所定の波長域の照明光を発する蛍光体を有することを特徴とする請求項１３に記載の内視鏡。

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