WO2006046559A1

WO2006046559A1 - 内視鏡装置

Info

Publication number: WO2006046559A1
Application number: PCT/JP2005/019600
Authority: WO
Inventors: Yasuo Hirata
Original assignee: Olympus Corporation
Priority date: 2004-10-25
Filing date: 2005-10-25
Publication date: 2006-05-04
Also published as: JPWO2006046559A1; US20070191684A1; US8043211B2; JP4917436B2

Abstract

　この内視鏡装置は、複数のＬＥＤチップを有し、内視対象の管腔内に挿入される挿入部の先端に着脱可能なＬＥＤアダプタと；前記ＬＥＤアダプタに設けられ、前記複数のＬＥＤチップを支持するＬＥＤ支持ブロックと；前記ＬＥＤ支持ブロックの熱を除去する熱除去部と；を備える。

Description

明細書

内視鏡装置

技術分野

[0001] 本発明は、 LEDによる照明手段を有し内視対象の管腔内に挿入される挿入部の先端に着脱可能な LEDアダプタを備える内視鏡装置に関する。

本願は、 2004年 10月 25日に出願された日本国特許出願第 2004— 309281号について優先権を主張し、その内容をここに援用する。

背景技術

[0002] 工業用や医療用として使用される内視鏡装置は、管腔内に挿入される挿入部の先端側に、観察若しくは撮像のための対物レンズ群が設けられ、管腔内の内視対象の周辺を照らし出すための照明手段が設けられている。この照明手段としては、外部の光源の光を、光ファイバ一を介して対象物に照射するものが多く用いられている。近年、発光ダイオード (本明細書においては「LED」と呼ぶ)を挿入部の先端に取り付け、その LEDの光によって内視対象の周辺を照射するものが開発されている（例えば、下記の特許文献 1を参照)。

特許文献 1：特開 2002— 562号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0003] LEDを用いる内視鏡装置にぉ、ては、外径の小さ!/、挿入部の先端に高熱を発する LEDが配置されるので、 LEDの熱を効率良く外部に逃がし、 LEDの性能低下を回避する工夫をしなければならな、。

近年、 LEDのユニットをアダプタとして挿入部の先端部に脱着可能に取り付けることが検討されている力この場合には、別体の LEDアダプタを挿入部に取り付けなければならないので、 LEDの放熱がさらに難しくなる。

[0004] 本発明は、 LEDアダプタにおける LEDの熱を効率良く外部に放熱できるようにして

、熱による LEDの性能低下を回避することができる内視鏡装置を提供する。

課題を解決するための手段 [0005] 本発明の内視鏡装置は、複数の LEDチップを有し、内視対象の管腔内に挿入される揷入部の先端に着脱可能な LEDアダプタと;前記 LEDアダプタに設けられ、前記複数の LEDチップを支持する LED支持ブロックと；前記 LED支持ブロックの熱を除去する熱除去部と；を備える。

[0006] 本発明の内視鏡装置において、前記熱除去部は、前記 LED支持ブロックの熱を別のところに伝達する力、もしくは前記 LED支持ブロックを冷却することが好ましい。

[0007] 本発明によれば、 LEDチップで発せられた熱は、主に LED支持ブロックに伝達される。 LED支持ブロックに伝達された熱は、熱除去部によって別のところに伝達される力、もしくは熱除去部によって冷却される。

[0008] 本発明の内視鏡装置において、前記熱除去部は、前記 LED支持ブロックに一端を接続され、他端を前記 LEDアダプタの後端面まで延ばされてヽる第 1の放熱部材を備え、前記挿入部に前記 LEDアダプタが取り付けられる時に、前記第 1の放熱部材の他端が前記挿入部の先端面に当接されることが好ましい。

[0009] 本発明によれば、 LEDチップで発された熱は、主に LED支持ブロックおよび第 1の放熱線材を介して挿入部の先端面に伝達され、挿入部を通して外部に逃がされる。

[0010] 本発明の内視鏡装置において、前記熱除去部は、前記挿入部の先端に設けられ、前記第 1の放熱部材に密接する連結プラグと;前記挿入部内に設けられ、前記連結プラグに一端が接続され、他端が前記挿入部の基端側に延出する第 2の放熱部材と；をさらに備え、前記挿入部に前記 LEDアダプタが取り付けられる時に、前記第 1の放熱部材の他端が前記連結プラグに当接されることが好ましい。

[0011] 本発明によれば、第 1の放熱線材を介して連結プラグに伝達された熱は、第 2の放熱線材を介して挿入部の基端側に伝達される。したがって、熱が 1ケ所に留まらなくなり、広い範囲で放熱されるので、放熱効率がさらに高まる。

[0012] 本発明の内視鏡装置においては、前記熱除去部が、前記連結プラグと前記第 2の放熱部材との間に設けられた熱伝達部をさらに備えることが好ましい。

[0013] 本発明によれば、熱伝達部の働きにより、連結プラグ力第 2の放熱線材に確実に熱を伝達することができる。その結果、挿入部内における放熱作用がより高まる。

[0014] 本発明の内視鏡装置においては、前記熱除去部が、前記 LEDアダプタの外周面に設けられた熱伝達部をさらに備えることが好ましい。

[0015] 本発明によれば、 LEDアダプタの軸心部周辺の熱力 LEDアダプタの径方向外側に伝達され易くなり、 LEDアダプタの外周面や第 2の放熱線材に、熱がより伝達され易くなる。

[0016] 本発明の内視鏡装置においては、前記熱除去部が、前記 LEDチップと前記 LED 支持ブロックとの間、もしくは前記 LED支持ブロックと前記第 1の放熱部材との間に設けられた熱伝達部をさらに備えることが好ましい。

[0017] 本発明によれば、 LEDアダプタ内における熱の伝達力熱伝達部の働きによってさら〖こ促される。

[0018] 本発明の内視鏡装置においては、前記熱除去部が、前記 LED支持ブロックの外周面に設けられた熱伝達部をさらに備えることが好ましい。

[0019] 本発明によれば、 LEDアダプタの外側への熱伝達力熱伝達部の働きによって促される。

[0020] 本発明の内視鏡装置においては、前記熱伝達部が、ペルチヱ素子であることが好ましい。

[0021] 本発明によれば、ペルチェ素子の熱交換作用により、 LEDの熱を排除する方向に積極的に熱が伝達されるので、ペルチェ素子を設けた各部における放熱作用が格段に高まる。

[0022] 本発明の内視鏡装置においては、前記挿入部に、任意方向に湾曲操作可能な湾曲部が設けられ、前記湾曲部は、円周方向に沿って配置された複数の加圧室を有する柱状弾性部材によって形成され、さらに前記湾曲部は、前記柱状弾性部材の前記複数の加圧室に高圧エアを選択的に給排することによって湾曲操作され、前記柱状弾性部材は円筒状に形成され、円筒状に形成された前記柱状弾性部材の内周側には、径方向内側方向の変位を規制する高熱伝導性の内コイルが配置され、前記第 2の放熱部材の他端部は、前記内コイルに接続されることが好ましい。

[0023] 本発明によれば、 LEDアダプタ側力も挿入部に伝達された熱を、第 2の放熱線材および高熱伝導性の内コイルを介して湾曲部の後方側に逃がすことができる。したがつて、挿入部内における放熱領域が広がり、放熱性がさらに高まる。 [0024] 本発明の内視鏡装置において、前記 LEDアダプタは、外装部材と;前記外装部材の内側に設けられ、前記外装部よりも熱伝導性の高!ヽ熱伝導部材と；を備えることが好ましい。前記熱伝導部材は、前記 LEDチップと、前記挿入部の先端面とに当接することが好ましい。

[0025] 本発明の内視鏡装置において、前記熱伝導部材は、線状、ブロック状または筒状のいずれかの形態を有することが好ましい。また、前記熱伝導部材は、アルミニウムや銅等の金属、窒化アルミニウム等のセラミックまたはシリコンゴムまたはアクリルゴム等の樹脂の、ずれかの材料力なることが好まし、。

[0026] 本発明によれば、 LEDアダプタの外装材よりも熱伝導性の高、熱伝導部材が設けられているので、 LEDチップで発された熱は、 LEDアダプタの外部に散逸するのではなぐ主に熱伝導部材を介して挿入部の先端面に伝達され、挿入部を通して外部に逃がされる。

発明の効果

[0027] 本発明によれば、 LEDアダプタ内の LEDチップで発された熱を、 LED支持ブロックおよび熱除去部を介して挿入部の先端部に効率良く伝達することができる。したがつて、 LEDチップ周辺部での熱のこもりを無くし、熱による LEDの性能低下を確実に回避することができる。

図面の簡単な説明

[0028] [図 1]図 1は、本発明の第 1の実施形態の内視鏡装置の縦断面図であって、挿入部の先端に LEDアダプタが取り付けられた状態を示す（図 4の A— A断面に対応する）

[図 2]図 2は、第 1の実施形態の内視鏡装置が分解された状態を示す斜視図である。

[図 3]図 3は、第 1の実施形態の内視鏡装置が組み立てられ、ケースに収納された状態を示す斜視図である。

[図 4]図 4は、第 1の実施形態の内視鏡装置に備わる LEDアダプタを示す正面図である。

[図 5]図 5は、第 1の実施形態の内視鏡装置に備わる LEDアダプタを示す分解斜視図である。 [図 6]図 6は、第 1の実施形態の内視鏡装置に備わる電極基板と導電ゴムとを重ね合わせた状態を示す斜視図である。

[図 7]図 7は、第 1の実施形態の内視鏡装置に備わる挿入部先端を示す分解斜視図である。

[図 8]図 8は、第 1の実施形態の内視鏡装置に備わる挿入部先端を示す斜視図である。

[図 9]図 9は、第 1の実施形態の内視鏡装置に備わる湾曲部を示す分解斜視図である。

[図 10]図 10は、本発明の第 1の実施形態の内視鏡装置の縦断面図であって、挿入部の先端に LEDアダプタが取り付けられる前の状態を示す（図 4の A— A断面に対応する)。

[図 11]図 11は、第 1の実施形態の内視鏡装置の第 1の変形例を示す縦断面図である。

[図 12]図 12は、第 1の実施形態の内視鏡装置の第 2の変形例を示す縦断面図である。

[図 13]図 13は、本発明の第 2の実施形態の内視鏡装置に備わる挿入部先端を示す分解斜視図である。

[図 14]図 14は、第 2の実施形態の内視鏡装置に備わる挿入部先端を示す斜視図である。

[図 15]図 15は、本発明の第 3の実施形態の内視鏡装置の要部を示す縦断面図である。

[図 16]図 16は、第 3の実施形態の内視鏡装置の第 1の変形例を示す分解斜視図である。

[図 17]図 17は、第 3の実施形態の内視鏡装置の第 2の変形例を示す縦断面図である。

[図 18]図 18は、第 3の実施形態の内視鏡装置の第 3の変形例を示す縦断面図である。

[図 19]図 19は、第 3の実施形態の内視鏡装置の第 4の変形例を示す縦断面図である。

[図 20]図 20は、本発明の第 4の実施形態の内視鏡装置の要部を示す縦断面図である。

[図 21]図 21は、第 4の実施形態の内視鏡装置の第 1の変形例を示す縦断面図である。

[図 22]図 21は、第 4の実施形態の内視鏡装置の第 2の変形例を示す縦断面図である。

[図 23]図 23は、本発明の第 5の実施形態の内視鏡装置の要部を示す縦断面図である。

[図 24]図 24は、本発明の第 6の実施形態の内視鏡装置の要部を示す縦断面図である。

[図 25]図 25は、第 6の実施形態の内視鏡装置の第 1の変形例を示す縦断面図である。

[図 26]図 26は、第 6の実施形態の内視鏡装置の第 2の変形例を示す縦断面図である。

[図 27]図 27は、第 6の実施形態の内視鏡装置に備わるレンズ支持ブロックの変形例を示す斜視図である。

[図 28]図 28は、本発明の第 7の実施形態の内視鏡装置を示す分解斜視図である。符号の説明

[0029] 1 :挿入部、 2 : LEDアダプタ、 3 :湾曲部、 9 :連結プラグ、 13 : LED支持ブロック、 1 5 :LEDチップ、 23 :放熱線材 (第 1の放熱部材）、 33 :加圧室、 34 :柱状弾性部材、 37 :内コイル、 45, 145, 245 :ペルチヱ素子のシート（熱伝達部）、 47 :放熱線材（第 2の放熱部材）

発明を実施するための最良の形態

[0030] 次に、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各実施形態の説明では、重複する部分については同一部分に同一符号を付し、説明を一部省略する。

[0031] 最初に、図 1から図 10に示す第 1の実施形態について説明する。

図 2および図 3は、本発明の内視鏡装置の全体の概略構成を示す。図 2および図 3 に示すように、この内視鏡装置は、内視対象の管腔内に挿入される長尺な挿入部 1と、挿入部 1が引き出されるボックス状の装置本体部 5とを備えている。挿入部 1はドラム 4に巻き取られ、ドラム 4が装置本体部 5に回転可能に収納されている。ドラム 4を収納する装置本体部 5は、図 2および図 3に示すように、携行用の収納ケース 6内に収容される。挿入部 1は、ほぼ全体が軟性管によって形成され、挿入部 1の先端部の近傍には、装置本体部 5からの遠隔操作によって任意方向に湾曲させることが可能な湾曲部 3が設けられている。また、挿入部 1の先端には、 LEDによる照明手段を備える LEDアダプタ 2が脱着可能に取り付けられている。なお、図 2に示すように、この内視鏡装置には交換用の LEDアダプタ 2Aが用意されて!、る。この交換用 LEDァダプタ 2Aは、装置本体部 5に設けられた収納ポケット 7に収納される。

[0032] この内視鏡装置の挿入部 1の先端には、撮像手段としての CCD90 (図 1参照）が設けられている。その CCD90で捉えた画像の信号は、挿入部 1の内部の信号線を通して装置本体部 5に内蔵された信号処理回路（図示せず）に出力される。信号処理回路で処理された信号は、液晶パネル等の画像表示手段に映像として映し出される。なお、装置本体部 5には、前記信号処理回路の他、バッテリ電源に接続された主電源回路（図示せず)等が内蔵されて、る。

[0033] 挿入部 1の先端には、図 1,図 10に示すにょうに、金属製の外筒 9aと CCDホルダ 9 bから成る連結プラグ 9が設けられている。外筒 9aの後端部には、後述する湾曲部 3 の前口金 30が接続されている。 CCDホルダ 9bの軸心部には、前述の CCD90が取り付けられている。 CCDホルダ 9bの前端面には、 LEDァダプ 2側に電流を供給するための一対の電極 10a, 10b力絶縁部材 31を介して取り付けられている。 CCDホルダ 9bは、熱伝導性の高いアルミニウムや銅等の金属、あるいは窒化アルミニウム等のセラミック材によって形成されており、外筒 9aの内周部に嵌合固定されている。

[0034] LEDアダプタ 2の略円筒状のアダプタハウジング 11の内部には、図 1,図 4,図 5, 図 10に示すように、レンズ支持ブロック 12と LED支持ブロック 13とが収容されている。レンズ支持ブロック 12は、全体がほぼ厚肉の円筒状に形成されており、内視対象物の像を CCD90上に結ぶための対物レンズ群 14がその内周部に取り付けられている。一方、 LED支持ブロック 13は、レンズ支持ブロック 12と同外径の孔あき円板状に形成され、その前面側に複数の LEDチップ 15が肉薄の絶縁性板状部材 16を介して取り付けられている。 LED支持ブロック 13は、熱伝導性の高いアルミニウムや銅等の金属、あるいは窒化アルミニウム等のセラミック材によって形成されており、レンズ支持ブロック 12の前面側に重合されている。

また、絶縁性板状部材 16、 LED支持ブロック 13、レンズ支持ブロック 12は、それぞれの界面を熱伝導性の良い接着剤（例えばシリコン）によって接着されていてもよい。

[0035] また、絶縁性板状部材 16は、 LED支持ブロック 13の前面と略同形状に形成されており、その絶縁性板状部材 16には、一対の電極 17a, 17bと複数の LEDチップ 15と力これらの前面を前方に露出させるようにして埋設されている。絶縁性板状部材 16 の前面側には、一対の電極 17a, 17b力複数の LEDチップ 15にワイヤボンディングによって結線されている。また、アダプタハウジング 11の前端部には、 LEDチップ 15の前方を覆う封止ガラス 91が取り付けられている。

[0036] レンズ支持ブロック 12の背面には、略扇形の凹部 18が設けられ、その凹部 18に、電極基板 19と導電ゴム 20とが重ね合わされた状態で収容されている。電極基板 19 は、導電ゴム 20の前面側に重合されており、導電ゴム 20の背面側の一対の電極端子（図示せず）が導電ゴム 20に接触している。各電極端子には配線 21が接続されており、各配線 21が、レンズ支持ブロック 12と LED支持ブロック 13を貫通して各電極 1 7a, 17bに接続されている。

導電ゴム 20は、シリコンゴム等の絶縁性のゴム素材を有し、このゴム素材にニッケル粒子や金メッキを施した金属粒子等の導電部材がドット状に埋設されて!、る。導電ゴム 20は、一般に、ドットタイプの異方導電性ゴムと呼ばれている。この導電ゴム 20は上記のような構造を有するので、弾性体であるゴム素材を厚さ方向に押圧すると、その圧縮変形によって高密度化した導電部材間の導電性が増し、それによつて厚み方向の通電が許容される。し力しながら、ゴム素材は絶縁部材であることから、ゴム素材の厚み方向以外の方向（例えば、周方向）については絶縁状態が維持される。導電ゴム 20は、挿入部 1に LEDアダプタ 2が接続された時に、その背面側から連結プラグ 9の電極 10a, 10bが圧接されるので、連結プラグ 9側の電極 10a, 10bとそれに対向する電極基板 19上の電極端子とが相互に導通する。 [0037] また、レンズ支持ブロック 12には、図 1,図 10に示すように、軸方向に貫通する複数の貫通孔 22が設けられており、その各貫通孔 22に、銅等の熱伝導性の高い金属から成る放熱線材 (第 1の放熱部材) 23が挿通されている。本実施形態の放熱線材 23 は、複数の金属線が束ねられたワイヤや、 1本の金属の棒材カなる。また、熱伝導性の高いセラミックの棒材 (例えば窒化アルミニウム)でもよい。金属線の一端は、 LE D支持ブロック 13の背面に圧接状態で接続され、他端はレンズ支持ブロック 12の背面に剥き出しにされており、 LEDアダプタ 2が挿入部 1に接続されるときに連結プラグ 9 (CCDプラグ 9b)の先端面に当接する。なお、放熱部材 23は、 1本の金属線であつても良いし、複数本の金属線であっても良い。また、本発明における LEDアダプタ 2 と放熱線材 23の接続とは、溶接等による部材相互の結合を意味するのではなぐ単なる部材相互の当接を含む熱伝導に関しての接続を意味する。

[0038] また、レンズ支持ブロック 12の後端部には、段差状の拡径部 24aを有する円筒壁 2 4が延設されており、その円筒壁 24に、軸方向及び回転方向に変位可能な接続リング 25が外嵌されている。この接続リング 25の一端部には、内向きフランジ 25aがー体に形成されており、この内向きフランジ 25aと円筒壁 24の拡径部 24aとによって接続リング 25の軸方向変位が規制される。また、接続リング 25の内周面には、第 1の雌ねじ 26と第 2の雌ねじ 27とが軸方向に所定距離だけ離間して設けられている。

[0039] 一方、連結プラグ 9の外筒 9aの外周面には、固定用の雄ねじ 28が形成されており、この雄ねじ 28に接続リング 25の第 1の雌ねじ 26と第 2の雌ねじ 27とを順次螺合することにより、 LEDアダプタ 2が連結プラグ 9に連結される。即ち、 LEDアダプタ 2の接続リング 25を連結プラグ 9の前端部に嵌合し、その状態のまま接続リング 25を所定方向に回転させると、接続リング 25の軸方向変位が内向きフランジ 25aと円筒壁 24の拡径部 24aとの当接によって規制される。そして、連結プラグ 9の雄ねじ 28が第 1の雌ねじ 26に締め込まれ、次いで第 2の雌ねじ 27に締め込まれる。そして、電極 10a, 10bが導電ゴム 20に押圧された状態となり、連結プラグ 9と LEDアダプタ 2とが連結される。なお、第 1の雌ねじ 26は、連結プラグ 9の雄ねじ 28が第 2の雌ねじ 27に締め込まれた後には雄ねじ 28との螺合を解消する力この第 1の雌ねじ 26は、雄ねじ 28と第 2の雌ねじ 27の螺合が万が一緩んだときに脱落防止用のストツバとして機能する。 [0040] また、湾曲部 3は、図 1,図 9,図 10に示すように、円周方向に沿って 4つの加圧室 33が形成された柱状弾性部材 34を主構成要素とする。この柱状弾性部材 34の各加圧室 33に、配管チューブ 35が接続されている。各配管チューブ 35は、電磁バルブによってエアの供給と排出の切り換えが可能な図示しないエア給排装置に接続されている。柱状弾性部材 34はシリコン榭脂等力も成り、全体は略円筒状に形成されている。

[0041] 柱状弾性部材 34の内周部には、柔軟性を有する材料力も成る内チューブ 36と、内コイル 37とが内装されている。内コイル 37は、真鍮や銅等の熱伝導性の高い金属から成り軸方向及び曲げ方向に変形可能である。また、柱状弾性部材 34の外周部には、柔軟性を有する材料から成る外チューブが 38嵌合装着されている。なお、内チユーブ 36および外チューブ 38の両端部の近傍は、柱状弾性部材 34に固定されている。

[0042] また、外チューブ 38の前縁部には前口金 30が結合され、後縁部には後口金 39が結合されている。前口金 30は、前述のように連結プラグ 9の外筒 9aの後端部に連結されており、後口金 39は、挿入部 1基端側の軟性管（図示せず）に接続されている。そして、外チューブ 38を介して相互に連結された前口金 30および後口金 39の外周面には，軸方向及び曲げ方向に変形可能な金属製の外コイル 40が跨って装着されている。この外コイル 40と前述の内コイル 36とは、柱状弾性部材 34の湾曲変形を許容しつつ、弾性部材 34の径方向の膨張変形を規制する。また、前口金 30および後口金 39の外周面には、さらに外コイル 40の外側を所定の隙間を空けて囲繞する保護メッシュ 41が取り付けられている。

[0043] 前述の連結プラグ 9の CCDホルダ 9bは、図 1,図 10に示すように、前部壁 42、外周壁 43及び内周壁 44を残して後面側から円環状に肉抜きされた形状をなしており、円環状の凹部の底面に、円板状の冷却部材として、例えばペルチェ素子のシート 45 が付設されている。このシート 45は、ペルチュ素子を埋設した柔軟性のあるシートであり、前部壁 42に密着する側が冷却面とされている。また、外周壁 43には、図 7に示すように、断面円弧状の複数の窪み部 46が長手方向に沿って形成されており、この窪み部 46に、銅等の熱伝導性の高!、金属から成る放熱線材 (第 2の放熱部材) 47 が溶接されている。この放熱線材 47は、 LEDアダプタ 2側の放熱線材 23と同じものである。この放熱線材 47の固定される窪み部 46は、凹部の底面近傍位置まで延設され、凹部の底面に前記シート 45が付設された状態において、放熱線材 47の先端部が窪み部 46による内側屈曲領域を介してシート 45の背部の放熱面に接する。放熱線材 23、 47およびペルチェ素子のシート 45は、それと接する部材の熱を取り除く熱除去部を構成する。なお、図 1,図 10中、 48は、シート 45内のペルチェ素子に電流を供給するための配線である。

[0044] また、放熱線材 47の一端は CCDホルダ 9bに連結され、放熱線材 47の他端は、図 1,図 10に示すように、略円筒状の連結部材 49に結合されている。連結部材 49は熱伝導性の高いアルミニウム等の金属力成る。連結部材 49の外周面は湾曲部 3の前口金 30に嵌合され、連結部材 49の内周面には、内コイル 37の前端部が結合されている。

[0045] 上記のように構成された内視鏡装置においては、 LEDアダプタ 2内の LEDチップ 1 5で発生した熱は以下のようにして外部に放熱される。なお、 LEDアダプタ 2が接続リング 25を介して挿入部 1の先端に接続された状態にぉ、ては、 LEDアダプタ 2側のレンズ支持ブロック 12の背面は、挿入部 1側の連結プラグ 9の前面（CCDホルダ 9b の前部壁 42の前面に）〖こ密着するように圧接されて、る。

[0046] LEDチップ 15が点灯を続け、それによつて LEDチップ 15が加熱されると、その熱は背部の LED支持ブロック 13に伝達され、さらに熱伝導性の高い放熱線材 23を通つてレンズ支持ブロック 12の背面側に伝達される。そして、放熱線材 23の後端部はレンズ支持ブロック 12の背面側で揷入部 1側の CCDホルダ 9bの前面に接触しているので、放熱線材 23の後端部に伝達された熱はその接触部を通してさらに CCDホルダ 9bへと伝達される。

[0047] このとき、 CCDホルダ 9bでは、前部壁 42の背面に付設されたペルチェ素子のシート 45が熱交換を行い、前部壁 42の前面側から後方側への熱伝達を促す。このため、前部壁 42に伝達された熱はシート 45の後方空間に放熱され、 CCDホルダ 9bの外周壁 43の後端方向に積極的に伝達される。そして、外周壁 43に伝達された熱は放熱線材 47に伝達され、さらに放熱線材 47から連結部材 49を介して湾曲部 3の内コィル 37へと伝達される。そして、内コイル 37に伝達された熱は長尺な挿入部 1の基部側空間に逃がされる。

なお、ペルチェ素子 45に代えて別の冷却部材を採用してもよい。例えば、熱伝導性の高い銅やアルミニウム等の金属、窒化アルミニウム等のセラミック、放熱用シリコンゃ放熱用アクリルゴムシート等の樹脂が挙げられる。この場合、前部壁 42により広 V、範囲で接触して、る部材に熱を逃がして熱源を冷却する。

[0048] 以上のように、この内視鏡装置は、 LEDアダプタ 2内の LEDチップ 15で発生した熱を熱伝導性の高い放熱線材 23を介して挿入部 1の先端の連結プラグ 9に効率良く伝達することができるので、 LEDアダプタ 2内に熱がこもり、それによつて LEDチップ 15の性能低下を来たす不具合を防止することができる。したがって、この内視鏡装置によれば、 LEDの過熱問題を解消でき、挿入部 1および LEDアダプタ 2を小径ィ匕することがでさる。

[0049] また、本実施形態の内視鏡装置において、挿入部 1先端の連結プラグ 9に放熱線材 47が連結され、その放熱線材 47を通して挿入部 1の基部側に熱が伝達され易くしているため、挿入部 1の熱をより広い範囲で効率良く外部に逃がすことができる。特に、本実施形態においては、連結プラグ 9の CCDホルダ 9b内にペルチェ素子のシート 45が付設され、そのシート 45による熱交換作用を利用して挿入部 1後方側への熱伝達を積極的に促すので、より効率の良い放熱を行うことができる。

[0050] また、本実施形態にぉ、ては、柱状弾性部材 34の加圧室 33にエアを給排することで湾曲操作を行う湾曲部 3の構造が採用されているので、連結プラグ 9に伝達された熱は柱状弾性部材 34で遮断され易くなる。しかしながら、この内視鏡装置では、放熱線材 47の端部を、連結部材 49を介して湾曲部 3内の熱伝導性の高い内コイル 37に連結するので、柱状弾性部材 34によって熱伝達が遮断されることなぐ挿入部 1の基部側のより広範な領域に熱を確実に逃がすことができる。

[0051] ところで、上記第 1の実施形態においては、レンズ支持ブロック 12に貫通孔 22が形成され、その貫通孔 22に放熱線材 23が挿通されているが、図 11に示す本実施形態の第 1の変形例のように、貫通孔 22を有さない中実なレンズ支持ブロック (熱伝導部材） 112を設けても良い。レンズ支持ブロック 112は、 LEDアダプタ 2の外装部材であるアダプタハウジング 11の内側に配置されている。 LED支持ブロック 13およびレンズ支持ブロック 112は、アルミニウムや銅等の金属、あるいは窒化アルミニウム等のセラミック材カもなり、その熱伝導性は、ステンレス製のアダプタハウジング 11よりも高いまた、図 12に示す本実施形態の第 2の変形例のように、 LED支持ブロック 13とレンズ支持ブロック 112とを一体ィ匕して LED -レンズ支持ブロック (熱伝導部材） 113を設けても良い。 LED—レンズ支持ブロック 113は、アルミニウムや銅等の金属、あるいは窒化アルミニウム等のセラミック材カもなり、その熱伝導性は、ステンレス製のアダプタハウジング 11よりも高い。

[0052] 上記の!/、ずれの変形例にお!、ても、 LEDチップ 15で発せられた熱は、 LEDァダプタ 2の外部に散逸するのではなぐレンズ支持ブロック 12、または LED—レンズ支持ブロック 113を介して挿入部 1の前部壁 42に伝達され、挿入部 1を通して外部に逃がされる。

[0053] 上記の第 1の実施形態においては、 CCDホルダ 9bの前部壁 42の背面に円板状のペルチェ素子のシート 45が付設されている力図 13および図 14に示す第 2の実施形態のように、ペルチェ素子のシート 145を矩形状に形成し、そのシート 145を円筒状に変形させ、冷却面が径方向内側に向くようにして CCDホルダ 9bの外周壁 43の内面に付設するようにしても良い。この場合には、 CCDホルダ 9bの軸心部力も径方向外側方向への熱伝達がシート 145によって促されるので、 LEDアダプタ 2から伝達された熱を放熱線材 47に効率良く伝達することができる。さらに、 CCDホルダ 9bの軸心部の CCD90で発された熱も同時に放熱線材 47に向けて確実に逃がすことができる。

[0054] 以下、本発明のその他の実施形態について続けて説明する。

本発明の第 3の実施形態の内視鏡装置は、図 15に示すように、 LEDアダプタ 2内の絶縁性板状部材 16と LED支持ブロック 13の間に、ペルチヱ素子のシート 45が介装されている。そして、絶縁性板状部材 16上の LEDチップ 15から LED支持ブロック 13への熱伝達力ペルチェ素子のシート 45による熱交換作用によって促される。さらに、 LEDチップ 15の背面側が積極的に冷却される。 [0055] なお、図 15においては、ペルチェ素子のシート 45に絶縁性板状部材 16が張り合わされている力両者が一体ィ匕され、ペルチェ素子が絶縁性板状部材に LEDチップ 15や電極 10a, 10b等と共に埋設されていても良い。また、図 15においては、ペルチェ素子用の配線と LEDチップ 15に対する配線 21が共用されて、るが、図 16に示す本実施形態の第 1の変形例のように、ペルチェ素子用の配線 55と LEDチップ 15 用の配線 21とが別に設けられても良!、。

[0056] また、図 17に示す本実施形態の第 2の変形例のように、貫通孔 22を有さない中実なレンズ支持ブロック 112を設けても良い。レンズ支持ブロック 112は、 LEDアダプタ 2の外装部材であるアダプタハウジング 11の内側に配置されて、る。 LED支持ブロック 13およびレンズ支持ブロック 112は、アルミニウムや銅等の金属、あるいは窒化ァルミ-ゥム等のセラミック材カもなり、その熱伝導性は、ステンレス製のアダプタハウジング 11よりも高い。

[0057] また、図 18に示す本実施形態の第 3の変形例のように、 LED支持ブロック 13に、貫通孔 22に連通する貫通孔 13aを形成する。さらに、ペルチェ素子のシート 45に代えて、熱伝導部材 145を設ける。熱伝導部材 145には、貫通孔 22, 13aに挿通される放熱部 145aがー体的に形成されている。放熱部 145aの後端面は、レンズ支持ブロック 12の背面とほぼ同位の平面状に形成されており、 LEDアダプタ 2が揷入部 1に取り付けられると、放熱部 145aの後端面は、挿入部 1の前部壁 42に接する。熱伝導部材 145は、アルミニウムや銅等の金属、あるいは窒化アルミニウム等のセラミック材力もなる。これにより、 LEDチップ 15で発せられた熱は、 LEDアダプタ 2の外部に散逸するのではなぐ主に熱伝導部材 145を介して挿入部 1の前部壁 42に伝達され、挿入部 1を通して外部に逃がされる。なお、放熱部 145aは 1本であっても良いし、複数本であっても良い。

[0058] また、図 19に示す本実施形態の第 4の変形例のように、熱伝導部材 145の放熱部 145aの後端をレンズ支持ブロック 12の背面力も突き出させる。一方、挿入部 1の前部壁 142には、 LEDアダプタ 2が取り付けられたときに放熱部 145aの後端を隙間なく挿入される凹部 142aを形成する。放熱部 145aの後端を凹部 142aに挿入することで、放熱部 145aと連結プラグ 9との間の熱の授受が行われ易くなるので、 LEDチップ 15で発せられた熱が、挿入部 1の前部壁 42に効率よく伝達される。

[0059] 図 20に示す第 4の実施形態では、 LED支持ブロック 13とレンズ支持ブロック 12の外周面に、ペルチェ素子のシート 145bが付設されている。ペルチェ素子のシート 14 5bにより、両ブロック 13, 12からアダプタハウジング 11への熱伝達が促される。

[0060] 図 21に示す本実施形態の第 1の変形例のように、ペルチェ素子のシート 45に代えて、同じ形状の熱伝導部材 147を設ける。熱伝導部材 147は、レンズ支持ブロック 12 および LED支持ブロック 13とアダプタハウジング 11との間に介装されることによってレンズ支持ブロック 12および LED支持ブロック 13と密に接する。熱伝導部材 147は、導電性ゴム、シリコンゴムまたはアクリルゴム等の榭脂材力もなる。アダプタハウジング 11は、アルミニウム等の金属力なり、その表面には、ハードアルマイト処理等によつて保護層 148が形成されている。保護層 148は、傷ついたり削れたりし易いアルミ -ゥム製のアダプタハウジング 11の表面を保護する。

LEDチップ 15で発せられた熱は、 LED支持ブロック 13、熱伝導部材 147を介して LEDアダプタ 2の周囲に放射状に散逸する。

なお、熱伝導部材 147を、上記の榭脂材ではなぐ銅等のやわらかく熱伝導性の高い金属とし、この熱伝導部材 147をレンズ支持ブロック 12および LED支持ブロック 1 3とアダプタハウジング 11との間に圧入する等して変形させて押し込んでも良!、。

[0061] また、図 22に示す本実施形態の第 2の変形例のように、 LED支持ブロック 13および熱伝導部材 147に代えて、両者を一体ィ匕した形状の熱伝導部材 213を設ける。熱伝導部材 213は、アルミニウムや銅等の金属、あるいは窒化アルミニウム等のセラミツク材カゝらなる。

LEDチップ 15で発せられた熱は、熱伝導部材 213を介して LEDアダプタ 2の周囲に放射状に散逸する。

[0062] また、図 23に示す第 5の実施形態では、ペルチヱ素子のシート 245が透明な榭脂材料をベースにして形成されており、そのシート 245が封止ガラス 91の裏面に接着されることによって封止ガラス 91の前面力ゝらの放熱が促される。この場合、ペルチェ素子への通電は、 LEDチップ 15用の電極 10a, 10bの前面に配置された導電ゴム 22 0 (前述した導電ゴム 20と同機能、同構造)を介して行われる。 [0063] 図 24に示す第 6の実施形態では、 LED支持ブロック 13とレンズ支持ブロック 12の間に、ペルチェ素子のシート 45が介装されており、放熱線材 23の前端部力シート 4 5を介して LED支持ブロック 13の背面に接続される。この場合、ペルチェ素子のシート 45による熱交換作用によって LED支持ブロック 13から放熱線材 23への熱伝導が促されると共に、レンズ支持ブロック 12を介して LEDアダプタ 2の外周側への放熱が促される。

また、本実施形態においては、レンズ支持ブロック 12の外周面に、複数の溝 56が形成されることによってレンズ支持ブロック 12の放熱性が高められている。

[0064] 図 25に示す本実施形態の第 1の変形例のように、ペルチェ素子のシート 45に代えて、同じ形状の熱伝導部材 149を設ける。熱伝導部材 149には、貫通孔 22に挿通される放熱部 149aがー体的に形成されている。放熱部 149aの後端面は、レンズ支持ブロック 12の背面とほぼ同位の平面状に形成されており、 LEDアダプタ 2が揷入部 1 に取り付けられると、放熱部 149aの後端面は、挿入部 1の前部壁 42に接する。熱伝導部材 149は、アルミニウムや銅等の金属、あるいは窒化アルミニウム等のセラミック材からなる。

[0065] また、図 26に示す本実施形態の第 2の変形例のように、 LED支持ブロック 13およびペルチェ素子のシート 45に代えて、両者を一体化した形状の熱伝導部材 150を設ける。熱伝導部材 150には、貫通孔 22に挿通される放熱部 150aがー体的に形成されている。放熱部 150aの後端面は、レンズ支持ブロック 12の背面とほぼ同位の平面状に形成されており、 LEDアダプタ 2が挿入部 1に取り付けられると、放熱部 150a の後端面は、挿入部 1の前部壁 42に接する。熱伝導部材 150は、アルミニウムや銅等の金属、あるいは窒化アルミニウム等のセラミック材カもなる。

[0066] 上記の!/、ずれの変形例にお!、ても、 LEDチップ 15で発せられた熱は、 LEDァダプタ 2の外部に散逸するのではなぐ主に熱伝導部材 149、または熱伝導部材 150 を介して挿入部 1の前部壁 42に伝達され、挿入部 1を通して外部に逃がされる。

[0067] 図 27に示す本実施形態の変形例のように、レンズ支持ブロック 12の外周側に軸方向に沿う複数のフィン 57が形成され、そのフィン構造によってレンズ支持ブロック 12 の放熱'性が高められても良、。 [0068] また、図 28は、本発明の第 7の実施形態を示す。本実施形態は、挿入部 1先端の連結プラグ 9の前面に、シリコン等の熱伝導性の高!、弾性材料カゝら成る熱伝達シート 58が取り付けられ、 LEDアダプタ 2の背面と挿入部 1の先端との密着性が高められている。このようにして、 LEDアダプタ 2の背面と挿入部 1の先端との密着性が高められると、 LEDアダプタ 2側の放熱線材 23を通して熱がより確実に挿入部 1側に伝達される。

[0069] 以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付のクレームの範囲によってのみ限定される。

産業上の利用可能性

[0070] 本発明の内視鏡装置は、工業用や医療用として好適に利用される。

Claims

請求の範囲

[1] 複数の LEDチップを有し、内視対象の管腔内に挿入される挿入部の先端に着脱可能な LEDアダプタと；

前記 LEDアダプタに設けられ、前記複数の LEDチップを支持する LED支持ブロックと；

前記 LED支持ブロックの熱を除去する熱除去部と；を備える内視鏡装置。

[2] 請求項 1に記載の内視鏡装置であって、

前記熱除去部は、前記 LED支持ブロックの熱を別のところに伝達する内視鏡装置

[3] 請求項 1に記載の内視鏡装置であって、

前記熱除去部は、前記 LED支持ブロックを冷却する内視鏡装置。

[4] 請求項 1に記載の内視鏡装置であって、

前記熱除去部が、前記 LED支持ブロックに一端を接続され、他端を前記 LEDァダプタの後端面まで延ばされている第 1の放熱部材を備え、

前記挿入部に前記 LEDアダプタが取り付けられる時に、前記第 1の放熱部材の他端が前記挿入部の先端面に当接される内視鏡装置。

[5] 請求項 4に記載の内視鏡装置であって、

前記熱除去部が、前記挿入部の先端に設けられ、前記第 1の放熱部材に密接する連結プラグと；

前記挿入部内に設けられ、前記連結プラグに一端が接続され、他端が前記挿入部の基端側に延出する第 2の放熱部材と;をさらに備え、

前記挿入部に前記 LEDアダプタが取り付けられる時に、前記第 1の放熱部材の他端が前記連結プラグに当接される内視鏡装置。

[6] 請求項 5に記載の内視鏡装置であって、

前記熱除去部が、前記連結プラグと前記第 2の放熱部材との間に設けられた熱伝達部をさらに備える内視鏡装置。

[7] 請求項 5に記載の内視鏡装置であって、

前記熱除去部が、前記 LEDアダプタの外周面に設けられた熱伝達部をさらに備える内視鏡装置。

[8] 請求項 5に記載の内視鏡装置であって、

前記熱除去部が、前記 LEDチップと前記 LED支持ブロックとの間に設けられた熱伝達部をさらに備える内視鏡装置。

[9] 請求項 5に記載の内視鏡装置であって、

前記熱除去部が、前記 LED支持ブロックと前記第 1の放熱部材との間に設けられた熱伝達部をさらに備える内視鏡装置。

[10] 請求項 5に記載の内視鏡装置であって、

前記熱除去部が、前記 LED支持ブロックの外周面に設けられた熱伝達部をさらに備える内視鏡装置。

[11] 請求項 6から 10のいずれか一項に記載の内視鏡装置であって、

前記熱伝達部が、ペルチェ素子である内視鏡装置。

[12] 請求項 5に記載の内視鏡装置であって、

前記挿入部に、任意方向に湾曲操作可能な湾曲部が設けられ、

前記湾曲部は、円周方向に沿って配置された複数の加圧室を有する柱状弾性部材によって形成され、さらに前記湾曲部は、前記柱状弾性部材の前記複数の加圧室に高圧エアを選択的に給排することによって湾曲操作され、

前記柱状弾性部材は円筒状に形成され、

円筒状に形成された前記柱状弾性部材の内周側には、径方向内側方向の変位を規制する高熱伝導性の内コイルが配置され、

前記第 2の放熱部材の他端部は、前記内コイルに接続されている内視鏡装置。

[13] 請求項 1に記載の内視鏡装置であって、

前記 LEDアダプタは、外装部材と；

前記外装部材の内側に設けられ、前記外装部よりも熱伝導性の高い熱伝導部材と；を備える内視鏡装置。

[14] 請求項 13に記載の内視鏡装置であって、

前記熱伝導部材は、前記 LEDチップと、前記挿入部の先端面とに当接する内視鏡装置。

[15] 請求項 13に記載の内視鏡装置であって、

前記熱伝導部材は、線状、ブロック状または筒状のいずれかの形態を有する内視鏡装置。

[16] 請求項 13に記載の内視鏡装置であって、

前記熱伝導部材は、金属、セラミックまたは榭脂のいずれかの材料力なる内視鏡装置。