JP4717541B2 - 内視鏡装置 - Google Patents
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Description
これら内視鏡装置の中には、撮像部の周辺に、固体撮像素子の周辺の温度を検出するための温度検出手段が設けられているものがある。これにより、例えば使用直後のエンジンの検査などのように、高温環境の下で内視鏡装置が使用される場合に、熱に弱い固体撮像素子の周辺の温度を検出することができ、前記周辺の温度が固体撮像素子を適正に動作させるための許容温度を越えないように、操作者に知らしめることができる。
このような温度検出手段を電気的に絶縁した状態で挿入部内に固定するために、撮像部の内部を封止する樹脂などの封止部材が設けられるのが一般的である。
本発明に係る内視鏡装置は、被検体に挿入される挿入部と、この挿入部に設けられた撮像部とを備える内視鏡装置であって、前記撮像部が、前記被検体からの反射光を光電変換するための固体撮像素子と、前記撮像部内において、前記固体撮像素子の周辺の温度を検出する温度検出手段と、前記固体撮像素子と前記温度検出手段との間に設けられ、前記撮像部の内部を封止する撮像封止部材と、を備えるとともに、前記挿入部が、前記撮像部の外部に設けられ、かつ前記挿入部の内部を封止する挿入封止部材を備え、前記撮像封止部材が、前記挿入封止部材よりも熱伝導性の高い部材からなることを特徴とする。
以下、本発明の第1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、被検体に挿入される挿入部2と、この挿入部2を収納する本体収納ボックス3とを備えている。
なお、符号16は運搬用のキャスターを示すものである。
これらCCD28、第一CCD基板33及び第二CCD基板34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。
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により支持されている。
また、対物光学系43の前方には、対物光学系43の前面を保護する光学系カバーガラス47が設けられている。
また、先端筒状部22の外周面には、先端筒状部22内を水密に保持するためのOリング51が設けられている。さらに、先端筒状部22の外周面には、被検体からの反射光を取り込んで挿入部2に送るための直視用の光学アダプタ56を取り付けるための雄ネジ部52が設けられている。
アダプタ本体部61内には、略円筒状の支持部材63が同心上に設けられている。支持部材63の内部には、画角や観察深度、明るさなどを調整するための対物レンズ66が設けられている。また、支持部材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と、この観察窓58の近傍に設けられた照明用カバーガラス67とが設けられている。この照明用カバーガラス67の後端側には、アダプタ本体部61の後端面から延びるアダプタ側ライトガイド68が設けられている。アダプタ側ライトガイド68は、光学アダプタ56が挿入部2に取り付けられたときに、挿入部側ライトガイド57とつながるようになっている。
このような構成のもと、挿入部2の先端を光学アダプタ56の後端に挿入し、取付フード部62を回転させると、まず雄ネジ部52と第一雌ネジ部71とが螺合するようになっている。さらに取付フード部62を回転させると、雄ネジ部52は、第一雌ネジ部71を乗り越えて、第二雌ネジ部72に螺合し、これにより、光学アダプタ56が挿入部2の先端に着脱可能に取り付けられるようになっている。すなわち、第一雌ネジ部71は、光学アダプタ56が挿入部2から脱落するのを防止するための抜け止めとして機能するものである。
また、第二CCD基板34の他方の主面34bには、一般電子部品75よりも発熱量の多い電子部品であるHIC(Hybrid Integrated Circuit)79が実装されている。すなわち、HIC79は、温度検出手段76よりも、CCD28に対して遠い位置に配されている。このHIC79は、軸線L上に配されている。また、HIC79は、第一CCD基板33及び第二CCD基板34に実装された各種電子部品の中で最も発熱量が多い部品であり、高温発熱部品として機能するものである。このHIC79は、光電変換によって得られた電気信号を増幅する増幅アンプ機能と、CCD28の駆動パルスの波形を整形する波形整形機能とを備えている。
さらに、撮像部23内におけるCCD28と温度検出手段76との間には、撮像部23の内部の先端部を封止する撮像封止部材80が設けられている。また、第一CCD基板33と第二CCD基板34との間には、撮像部23の内部の中間部を封止する回路基板封止部材86が設けられている。また、HIC79の周辺には、撮像部23の内部の基端部を封止する発熱部品封止部材91が設けられている。これら撮像封止部材80、回路基板封止部材86及び発熱部品封止部材91は、樹脂などの接着剤からなっている。
まず、キャスター16を利用して、本体収納ボックス3を被検体の近傍に移動させて蓋部6を開く。そして、挿入部2を引っ張り出し、挿入部2の先端に光学アダプタ56を取り付ける。それから、光源部を駆動すると、光源部から発せられた光が、挿入部側ライトガイド57及びアダプタ側ライトガイド68を介して、照明用カバーガラス67から照射される。この状態から挿入部2を被検体に挿入する。この挿入の間、温度検出手段76の抵抗値が算出され、その抵抗値から温度検出手段76周辺の温度が検出される。これにより、CCD28が適正に動作する許容温度を越えないように操作者に知らしめることができる。
すなわち、CCD28の周辺の熱は、撮像封止部材80を介して温度検出手段76に伝導する。このとき、撮像封止部材80は熱伝導性の高い部材からなっていることから、CCD28の周辺の熱が温度検出手段76に伝わりやすくなる。また、挿入部2を高温環境下におくと、外部からの熱が挿入封止部材81を介して撮像部23の内部に伝導し、撮像部23の内部の温度が上昇する。このとき、挿入封止部材81は熱伝導性の低い部材からなっていることから、外部からの熱の伝導が抑えられる。
さらに、HIC79からの熱は、熱伝導性の高い発熱部品封止部材91を伝導し、信号線31を介して、挿入部2の基端側に放熱される。また、HIC79からの熱は、発熱部品封止部材91から、挿入封止部材81の熱伝導性の高い後端部84を通って、挿入部2の基端側に放熱される。
さらに、HIC79からの熱は、発熱部品封止部材91及び信号線31を介して挿入部2の後端側に向けて放熱されることから、温度検出手段76に対するHIC79からの熱の影響を、より小さくすることができる。
さらに、温度検出手段76及びHIC79が、軸線L上に配されていることから、CCD28周辺の温度の偏りによる誤差を抑えることができ、そのため、検出結果のばらつきを抑え、検出精度を向上させることができる。
また、温度検出手段76を第一CCD基板33に実装するとしたが、これに限ることはなく、温度検出手段76をCCD28に近接させた状態で、撮像封止部材80によって固定してもよい。ただし、温度検出手段76を第一CCD基板33に実装することにより、温度検出手段76の撮像部23内での位置のばらつきを抑制することができ、配線の短絡などを防止することができる。そのため、温度検出結果の製品ごとのばらつきを抑え、品質を向上させることができるだけでなく、挿入部2の組み立てを安定的かつ容易に行うことができる。
また、CCD基板を、第一CCD基板33及び第二CCD基板34の二つ設けているが、これに限ることはなく、その設置数は適宜変更可能である。なお、複数のCCD基板を設置する場合、温度検出手段76を、CCD28に最も近くに配されたCCD基板の一方の主面に実装するとともに、HIC79を、CCD28に対して最も遠くに配されたCCD基板の他方の主面に実装するようにする。これにより、温度検出手段76とHIC79とを可及的に離隔させることができるだけでなく、温度検出手段76とHIC79との間に複数のCCD基板を配することができる。これによりHIC79からの熱の影響を小さくすることができる。
また、発熱部品封止部材91が撮像封止部材80よりも熱伝導性の高い部材からなるとしたが、これに限ることはなく、回路基板封止部材86が設けられている場合には、発熱部品封止部材91を、少なくとも回路基板封止部材86よりも熱伝導性の高い部材とすればよい。これにより、HIC79からの熱が、回路基板封止部材86を伝導して温度検出手段に影響を与えることを防止することができる。
さらに、後端部84が先端部85よりも熱伝導性の高い部材からなるとしたが、これに限ることはなく、後端部84と先端部85とを同じ部材として熱伝導率を低くしてもよい。これにより、外部からの熱の遮断効果を向上させることができる。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
図3は、本発明の第2の実施形態を示したものである。
図3において、図1及び図2に記載の構成要素と同一部分については同一符号を付し、その説明を省略する。
この実施形態と上記第1の実施形態とは基本的構成は同一であり、ここでは異なる点について説明する。
第一CCD基板88の近接領域88aには、温度検出手段76が実装されており、第二CCD基板89の離隔領域89bには、HIC79が実装されている。
また、CCD28と温度検出手段76との間であって、撮像部23の内部の先端側略半分には撮像封止部材80´が設けられている。さらに、HIC79の周辺であって、撮像部23の内部の後端側略半分には発熱部品封止部材91´が設けられている。撮像封止部材80´は、挿入封止部材81及び発熱部品封止部材91´よりも熱伝導性の高い部材からなっている。発熱部品封止部材91´は、挿入封止部材81よりも熱伝導性の高い部材からなっている。
また、HIC79からの熱は、発熱部品封止部材91´及び後端部84を介して挿入部2の後端側に向けて放熱されることから、温度検出手段76に対するHIC79からの熱の影響を、より一層小さくすることができる。
また、温度検出手段76の設置位置についても、適宜変更可能である。
また、高温発熱部品としてHIC79を設けるとしたが、これに限ることはなく他の電子部品であってもよい。
さらに、光学アダプタ56を直視用としたが、これに限ることはなく、側視用としてもよい。
また、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。
17 挿入部
23 撮像部
28 CCD(固体撮像素子)
33,88 第一CCD基板(回路基板)
33a,34a 一方の主面
34,89 第二CCD基板(回路基板)
33b,34b 他方の主面
76 温度検出手段
79 HIC(高温発熱部品)
80 撮像封止部材
81 挿入封止部材
84 後端部(発熱部品被覆部)
86 回路基板封止部材
91 発熱部品封止部材
Claims (4)
- 被検体に挿入される挿入部と、この挿入部に設けられた撮像部とを備える内視鏡装置であって、
前記撮像部が、
前記被検体からの反射光を光電変換するための固体撮像素子と、
前記撮像部内において、前記固体撮像素子の周辺の温度を検出する温度検出手段と、
前記固体撮像素子と前記温度検出手段との間に設けられ、前記撮像部の内部を封止する撮像封止部材と、を備えるとともに、
前記挿入部が、
前記撮像部の外部に設けられ、かつ前記挿入部の内部を封止する挿入封止部材を備え、
前記撮像封止部材が、前記挿入封止部材よりも熱伝導性の高い部材からなることを特徴とする内視鏡装置。 - 前記撮像部が、
前記固体撮像素子に電気的に接続された回路基板と、
この回路基板に設けられた電子部品のうち、発熱量の多い高温発熱部品と、
この高温発熱部品の周辺に設けられ、前記撮像部の内部を封止する発熱部品封止部材と、を備え、
前記高温発熱部品が、前記温度検出手段よりも、前記固体撮像素子に対して遠い位置に配されており、
前記発熱部品封止部材が、前記撮像封止部材よりも熱伝導性の高い部材からなることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。 - 前記撮像部が、
前記固体撮像素子に電気的に接続された回路基板と、
この回路基板に設けられた電子部品のうち、発熱量の多い高温発熱部品と、を備え、
前記回路基板が、前記固体撮像素子の後方において、前記挿入部の長さ方向と交差する方向に向けられて、複数配されており、
前記複数の回路基板が、前記固体撮像素子の側に向けられた一方の主面と、この一方の主面の反対側に配された他方の主面とをそれぞれ備え、
前記温度検出手段が、前記複数の回路基板のうち、一の回路基板の一方の主面に実装されるとともに、
前記高温発熱部品が、前記一の回路基板よりも、前記固体撮像素子に対して遠い側に配された他の回路基板の一方の主面または他方の主面に実装されており、
前記一の回路基板と前記他の回路基板との間に配されて、前記撮像部内を封止する回路基板封止部材が、前記撮像封止部材よりも熱伝導性の低い部材からなっていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の内視鏡装置。 - 前記挿入封止部材が、前記撮像部の外部において前記高温発熱部品を覆う発熱部品被覆部を備え、
この発熱部品被覆部が、前記挿入封止部材の他の部分よりも熱伝導性の高い部材からなっていることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の内視鏡装置。
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