JP5509003B2 - 内視鏡 - Google Patents

Description

本発明は、発光素子ユニットや撮像ユニット等が挿入部の先端部に内蔵されている内視鏡に関する。

一般的に内視鏡は、被検体に挿入される挿入部と、この挿入部の基端部に配設されている操作部とを有している。挿入部は、先端部側から基端部側に向かって、先端硬質部と、湾曲部と、可撓管部とを有している。

先端硬質部は、硬質部材からなる本体部と、本体部の先端部を覆うカバーとを有している。本体部には、発光部としての発光ダイオードユニット(以下、発光素子ユニットと称する)や観察画像を電気信号化する固体撮像素子を有する撮像ユニットや送気送水チャンネルや処置具挿通チャンネルが挿通されている。またカバーには、照明窓及び観察窓が配設されている。照明窓には発光素子ユニットが光学的に接続され、観察窓には撮像ユニットが接続されている。

そして、体腔内は、発光素子ユニットによって照明され、撮像ユニットによって撮像される。また体腔内には、流体が送気送水チャンネルから必要に応じて送気及び送水される。また体腔内には処置具挿通チャンネルから処置具が挿入され、体腔内の病変部が処置具によって処置される。

一般的に、先端硬質部を含む挿入部は、体腔内へ挿入する挿入性の観点から細径であることが好適である。そのため発光素子ユニットと撮像ユニットとは互いに近接して配設せざるを得ない。一般的に、発光素子ユニットは発光することで発熱し、この熱が撮像ユニットに伝達することで、固体撮像素子は加熱してしまう。固体撮像素子が一定温度以上に加熱されるとノイズが増え、画像が荒れる。そのため固体撮像素子が加熱されることを防止するために、発光素子ユニットで発生する熱を冷却あるいは断熱する必要がある。

例えば特許文献１では、撮像ユニットが発光素子ユニットからの生じる熱の影響を受け難くするために、先端硬質部内の発光素子ユニットと撮像ユニットとの間に複数の流路が配設され、放熱面積が確保されている。また発光素子ユニットと撮像ユニットとの間に断熱材が配設されている。

また例えば特許文献２では、先端硬質部と発光素子ユニットとの間に間隙が形成され、発熱源である発光素子ユニットから撮像ユニットへの熱伝導を防止している。

特開２００７−７３２１号公報 特開２００９−２２５８８号公報

しかしながら、特許文献１において、流路が別部材として配設されるために、先端硬質部が太くなる。さらに発光素子ユニットが先端硬質部と直接接続しているため、熱が先端硬質部を介して撮像ユニットに伝達する虞が生じる。これにより撮像ユニットの性能が劣化する虞が生じる。

また特許文献２においては、間隙によって、発光素子ユニットから先端硬質部への熱伝導は、軽減される。しかし、空気は、この間隙において移動せず停滞（滞留）する。そのため間隙における空気の温度が発光素子ユニットから発生する熱によって上昇した際、熱が空気から先端硬質部に移動し、熱が先端硬質部を介して撮像ユニットに伝達する虞が生じる。これにより撮像ユニットの性能が劣化する虞が生じる。

本発明は、これらの事情に鑑みてなされたものであり、発光素子ユニットから先端部における他の部材への伝熱を抑制し、先端部の太径化を防止できる内視鏡を提供することを目的とする。

本発明は目的を達成するために、発光素子ユニットと、前記発光素子ユニットが内部に配設される発光管路部を有する本体部と、前記発光素子ユニットの先端部を含む前記本体部の先端部を覆うカバーとを有する先端部を具備する内視鏡であって、前記発光素子ユニットが前記発光管路部の内部に配設される際に、前記発光素子ユニットの外周面と前記発光管路部の内周面とが離れるように前記発光素子ユニットを前記発光管路部の内部に位置決めし、前記外周面と前記内周面との間に気体が流れる流路部の一部である空間部を形成する位置決め部材を具備することを特徴とする内視鏡を提供する。

本発明によれば、発光素子ユニットから先端部における他の部材への伝熱を抑制し、先端部の太径化を防止できる内視鏡を提供することができる。

図１は、本発明に係る内視鏡システムの概略構成図である。 図２Ａは、第１の実施形態における本体部の斜視図である。 図２Ｂは、本体部における気体の流れと熱の流れとを示す図である。 図３Ａは、２つの位置決め部材が配設されている発光素子ユニットの斜視図である。 図３Ｂは、図３Ａに示す発光素子ユニットが発光管路部に配設されている状態の正面図である。 図３Ｃは、位置決め部材が内周面に配設されている状態で発光素子ユニットが発光管路部に配設されている状態の正面図である。 図３Ｄは、４つの位置決め部材が配設されている発光素子ユニットの斜視図である。 図４は、第１の実施形態における変形例を示し、ガイド部を有するカバーが本体部の先端部を覆う状態を示す図である。 図５Ａは、第２の実施形態における位置決め部材を示す図である。 図５Ｂは、本体部における気体の流れと熱の流れと乱流とを示す図である。 図５Ｃは、促進部が配設されている発光素子ユニットの斜視図である。 図５Ｄは、促進部であるケーブルが配設されている発光素子ユニットの斜視図である。 図５Ｅは、図５Ｄにおける断面図である。 図５Ｆは、促進部であるケーブルが巻回している発光素子ユニットの斜視図である。 図５Ｇは、放熱フィンを有する発光素子ユニットの斜視図である。 図６Ａは、第３の実施形態における本体部の正面図である。 図６Ｂは、第３の実施形態の本体部における気体の流れと熱の流れとを示す図である。 図６Ｃは、第３の実施形態の変形例を示す図である。 図７Ａは、第４の実施形態における発光素子ユニットの斜視図である。 図７Ｂは、図７Ａに示す発光素子ユニットの側面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１と図２Ａと図２Ｂと図３Ａと図３Ｂと図３Ｃと図３Ｄとを参照して第１の実施形態について説明する。
なお図２Ｂでは位置決め部材１５１の図示を省略するように、一部の図面では図示の明瞭化のために図示の一部を省略している。

図１に示すように、内視鏡システム１０は、例えば所望する観察対象物を撮像する内視鏡１２と、内視鏡１２と着脱自在に接続する画像処理装置１４ａと、画像処理装置１４ａと接続し、内視鏡１２によって撮像された観察対象物を表示する表示部であるモニタ１４ｂと、内視鏡システム１０を制御する制御装置１４ｄと、内視鏡１２の先端部に気体２０１（例えば空気）を供給する気体供給部１６と、後述する熱２０５を有する気体２０３を吸引する気体吸引部１８とを有している。
観察対象物とは、被検体（例えば体腔）内における患部や病変部等である。

図１に示すように内視鏡１２には、患者の体腔内等に挿入される細長い挿入部２０と、挿入部２０の基端部と連結し、内視鏡１２を操作する操作部６０とが配設されている。

挿入部２０は、挿入部２０の先端部側から基端部側に向かって、先端硬質部２１と、湾曲部２３と、可撓管部２５とを有している。先端硬質部２１の基端部は湾曲部２３の先端部と連結し、湾曲部２３の基端部は可撓管部２５の先端部と連結している。

先端硬質部２１は、挿入部２０の先端部及び内視鏡１２の先端部であり、硬い。先端硬質部２１については、後述する。

湾曲部２３は、後述する湾曲操作部６７の操作によって、例えば上下左右といった所望の方向に湾曲する。湾曲部２３が湾曲することにより、先端硬質部２１の位置と向きとが変わり、観察対象物が観察視野内に捉えられ、照明光が観察対象物に照明される。湾曲部２３は、図示しない節輪が挿入部２０の長手軸方向に沿って回動可能に連結されていることで、構成されている。節輪は網状管によって被覆され、網状管は樹脂やゴム等の外皮によって被覆されている。

可撓管部２５は、所望な可撓性を有しており、外力によって曲がる。可撓管部２５は、操作部６０の後述する本体部６１から延出されている管状部材である。

操作部６０は、可撓管部２５が延出している本体部６１と、本体部６１の基端部と連結し、内視鏡１２を操作する操作者によって把持される把持部６３と、把持部６３と接続しているユニバーサルコード６５とを有している。

本体部６１には、図示しない処置具挿入口が配設されている。処置具挿入口には、後述する図２Ａに示すような処置具挿通チャンネル１０７の基端部が連結している。処置具挿通チャンネルは、挿入部２０内において、可撓管部２５から先端硬質部２１に渡って配設されている。処置具挿入口は、図示しない内視鏡用処置具を処置具挿通チャンネルに挿入するための挿入口である。図示しない内視鏡用処置具は、処置具挿入口から処置具挿通チャンネル１０７に挿入され、先端硬質部２１側まで押し込まれる。そして内視鏡用処置具は、先端硬質部２１に配設されている処置具挿通チャンネル１０７の図示しない先端開口部から突出される。

把持部６３には、湾曲部２３を湾曲操作する湾曲操作部６７が配設されている。また、把持部６３には、図示しない吸引スイッチと、後述する送気・送水チャンネル１０９のための図示しない送気・送水スイッチとを有する図示しないスイッチ部が配設されている。また、把持部６３には、後述する撮像ユニット１０５ａのための図示しない各種ボタンが配設されている。また把持部６３には、気体吸引部１８と接続し、気体２０３を内視鏡１２の内部から外部に排出する排出口６３ａが配設されている。排出口６３ａは、気体２０３を内視鏡１２の内部から外部に流出させる流出口でもある。

ユニバーサルコード６５は、画像処理装置１４ａや制御装置１４ｄや気体供給部１６等に接続する接続部６５ａを有している。

次に先端硬質部２１について図１と図２Ａと図２Ｂとを参照して説明する。
図１と図２Ａと図２Ｂとに示すように、先端硬質部２１は、硬質部材からなる本体部１０１と、本体部１０１の先端部１０１ａを覆うカバー１０３とを有している。

図２Ａに示すように、本体部１０１には、体腔内を撮像する撮像ユニット１０５ａが内部に配設される撮像管路部１０５と、処置具挿通チャンネル１０７と、送気・送水チャンネル１０９とが本体部１０１を貫通するように配設されている。これら撮像管路部１０５と、処置具挿通チャンネル１０７と、送気・送水チャンネル１０９との先端部は、本体部１０１の先端面１０１ｄに配設されている。また撮像ユニット１０５ａにおける図示しないケーブルと、処置具挿通チャンネル１０７と、送気・送水チャンネル１０９とは、挿入部２０を挿通し、把持部６３側にまで配設されている。

また図２Ａに示すように、本体部１０１の先端面１０１ｄには、例えば溝部１１５（窪み）がさらに配設されている。溝部１１５は、先端面１０１ｄの面方向において、長穴形状を有している。

この図２Ａと図２Ｂとに示すように、溝部１１５の例えば中央には、気体供給部１６から供給された気体２０１が流れる気体管路部１１７が配設されている。溝部１１５の底面１１５ａには気体管路部１１７の先端面１１７ｄが配設されており、気体管路部１１７は溝部１１５と連通している。また先端面１１７ｄが底面１１５ａに配設されているため、先端面１１７ｄは本体部１０１の先端面１０１ｄよりも１段下がっている。

図２Ｂに示すように、気体管路部１１７の基端部１１７ｂには、例えば樹脂製のチューブ１１９ａが連結されている。チューブ１１９ａは、挿入部２０を挿通し、把持部６３とユニバーサルコード６５とを介して接続部６５ａにまで配設されている。接続部６５ａが気体供給部１６と接続することで、チューブ１１９ａは気体供給部１６と接続する。これにより気体２０１は、気体供給部１６から接続部６５ａを介して内視鏡１２の内部に供給され、さらにチューブ１１９ａによって先端硬質部２１にまで供給される。

また図２Ａと図２Ｂとに示すように、溝部１１５の両脇には、後述する図３Ａに示すような発光素子ユニット１２５が内部に配設される発光管路部１３７が配設されている。１つの発光管路部１３７には、１つの発光素子ユニット１２５が配設されている。溝部１１５の底面１１５ａには発光管路部１３７の先端面１３７ｄが配設されており、発光管路部１３７は気体管路部１１７と同様に溝部１１５と連通している。また先端面１３７ｄが底面１１５ａに配設されているため、先端面１３７ｄは本体部１０１の先端面１０１ｄよりも１段下がっている。

また図２Ｂに示すように、発光管路部１３７の基端部１３７ｂには、例えば樹脂製のチューブ１１９ｂが連結されている。チューブ１１９ｂは、挿入部２０を挿通し、把持部６３側にまで配設され、排出口６３ａと接続している。

図２Ｂに示すように、カバー１０３は、発光素子ユニット１２５と撮像ユニット１０５ａと気体管路部１１７と撮像管路部１０５と処置具挿通チャンネル１０７と送気・送水チャンネル１０９との先端部と本体部１０１の先端面１０１ｄとを含む本体部１０１の先端部１０１ａを覆う。このカバー１０３には、発光素子ユニット１２５（発光管路部１３７）に対応する位置に配設されている照明窓１２５ｆと、撮像ユニット１０５ａ（撮像管路部１０５）に対応する位置に配設されている図示しない観察窓とが配設されている。照明窓１２５ｆは、レンズを有していても良い。またカバー１０３には、処置具挿通チャンネル１０７に対応する位置に配設されている図示しない先端開口部と、送気・送水チャンネル１０９に対応する位置に配設されている図示しない送気送水ノズルとがさらに配設されている。

図２Ｂに示すようにカバー１０３が本体部１０１の先端面１０１ｄを含む先端部１０１ａを覆うと、溝部１１５はカバー１０３よって覆われ、カバー１０３と溝部１１５との間には溝部１１５とカバー１０３とによって密閉された密閉空間部１４１が形成される。密閉空間部１４１は、カバー１０３と溝部１１５の底面１１５ａ（発光管路部１３７の先端面１３７ｄ側）との間であることを示す。図２Ｂに示すように、密閉空間部１４１は、溝部１１５と、気体管路部１１７と、発光管路部１３７とに連通する。

次に図２Ａと図２Ｂとに示すように発光管路部１３７の内部に配設される発光素子ユニット１２５について図３Ａと図３Ｂとを参照して説明する。
図３Ａに示すように、発光素子ユニット１２５は、照明光を出射する発光素子１２７と、発光素子１２７が先端面１２９ｄに配設され、発光素子１２７から伝達された熱２０５を放出し、発光管路部１３７の内部に配設される放熱部材１２９とを有している。

発光素子１２７は、発光することで発熱する発熱部でもある。発光素子１２７は、例えばＬＥＤなどである。なお発光素子１２７から延設されている図示しないケーブルは、放熱部材１２９を貫通し、挿入部２０と操作部６０とを挿通し、接続部６５ａにまで配設されている。接続部６５ａが例えば制御装置１４ｄと接続することで、ケーブルは例えば制御装置１４ｄと接続する。これにより電力は制御装置１４ｄから接続部６５ａとケーブルとを介して発光素子１２７に供給され、発光素子１２７は発光する。

放熱部材１２９は、発光管路部１３７の内部に配設された際、後述する空間部１５３に向けて放熱する。放熱部材１２９は、カバー１０３などよりも高い熱伝導率を有している金属などである。図３Ｂに示すように放熱部材１２９は、発光管路部１３７よりも微小に小さい。つまり放熱部材１２９の直径は、発光管路部１３７の直径よりも小さい。放熱部材１２９は、例えば円筒形状や角柱形状を有している。放熱部材１２９は、発光管路部１３７にはめ込まれる。放熱部材１２９は発光管路部１３７よりも長く、図２Ｂに示すように、放熱部材１２９の基端部１２９ｂは本体部１０１の基端部１０１ｂよりも把持部６３側に突出している。そのため基端部１２９ｂには、チューブ１１９ｂの先端部がはめ込まれている。

次に発光素子ユニット１２５が発光管路部１３７の内部に配設される際に、発光素子ユニット１２５を発光管路部１３７の内部に位置決めする位置決め部材１５１について図２Ｂと図３Ａと図３Ｂとを参照して説明する。
位置決め部材１５１は、図２Ａと図２Ｂと図３Ｂとに示すように発光素子ユニット１２５が発光管路部１３７の内部に配設された際に、図２Ｂと図３Ｂとに示すように、発光素子ユニット１２５、詳細には放熱部材１２９の外周面１２９ｆと、発光管路部１３７の内周面１３７ｆとが離れるように、発光素子ユニット１２５を発光管路部１３７の内部に位置決めし、外周面１２９ｆと内周面１３７ｆとの間に気体２０１，２０３が流れる流路部１６１の一部である空間部１５３を形成する。

このような位置決め部材１５１は、図３Ａと図３Ｂと図３Ｃとに示すように、発光素子ユニット１２５、詳細には放熱部材１２９の外周面１２９ｆと、発光管路部１３７の内周面１３７ｆとの少なくとも一方に配設されている。位置決め部材１５１は、外周面１２９ｆと内周面１３７ｆとが離れ、つまり発光素子ユニット１２５が発光管路部１３７に直接当接しない状態で発光管路部１３７の内部に配設され、図２Ｂと図３Ｂとに示すように空間部１５３が形成されるように、図３Ａに示すように放熱部材１２９（発光管路部１３７）の周方向において例えば互いに等間隔離れた状態で少なくとも２つ配設されている。なお図３Ｄに示すように、位置決め部材１５１は、４つ配設されていてもよい。

また位置決め部材１５１は、発光素子１２７から放熱部材１２９に伝達された熱２０５が位置決め部材１５１を介して本体部１０１、及び本体部１０１を介して撮像ユニット１０５ａといった先端硬質部２１における他の部材への伝達を抑制するために、断熱機能を有している。

また図２Ｂに示すように位置決め部材１５１は、発光素子１２７の先端面１２７ｄが本体部１０１の先端面１０１ｄと略同一面に配設されるように放熱部材１２９（発光素子ユニット１２５）を発光管路部１３７の内部に位置決めし、これにより発光素子１２７の照明光が撮像ユニット１０５ａにフレアなどの影響を与えることを防止する。言い換えると、カバー１０３が本体部１０１の先端部１０１ａを覆う際に、発光素子１２７が密閉空間部１４１に配設されるように、位置決め部材１５１は放熱部材１２９（発光素子ユニット１２５）を発光管路部１３７の内部に位置決めする。

また位置決め部材１５１は、弾性変形可能な例えばゴムである。
また図３Ａに示すように、位置決め部材１５１は、放熱部材１２９の長手方向に沿って配設されている。位置決め部材１５１は、発光素子ユニット１２５の長手方向に沿って連続して配設されている突起である。図３Ａに示すように放熱部材１２９が発光管路部１３７の内部に配設された（はめ込まれた）際、図３Ｂに示すように位置決め部材１５１は上述した位置決めのために発光管路部１３７の内周面１３７ｆに当接する。このように径方向における位置決め部材１５１と放熱部材１２９との長さは、発光管路部１３７の直径と略同一である。

この点は、位置決め部材１５１が図３Ｃに示すように発光管路部１３７の内周面１３７ｆに配設されていても略同様である。この場合、位置決め部材１５１は上述した位置決めのために放熱部材１２９に外周面１２９ｆに当接する。

なお図２Ｂと図３Ｂと図３Ｃとに示すように放熱部材１２９が発光管路部１３７の内部に配設された（はめ込まれた）際、発光素子ユニット１２５と発光管路部１３７とは位置決め部材１５１によって直接当接せず、上述したように、放熱部材１２９の外周面１２９ｆと発光管路部１３７の内周面１３７ｆとは位置決め部材１５１によって離れる。これにより外周面１２９ｆと内周面１３７ｆと位置決め部材１５１との間には、上述したように空間部１５３（隙間）が形成される。言い換えると、空間部１５３は周方向において位置決め部材１５１によって区切られており、位置決め部材１５１と外周面１２９ｆと内周面１３７ｆとは空間部１５３を形成するための壁部となる。また空間部１５３は、放熱部材１２９（位置決め部材１５１）の長手方向に沿って形成されている。この空間部１５３は、放熱部材１２９（外周面１２９ｆ）を全周に渡って囲んでいる。言い換えると、外周面１２９ｆ全面と内周面１３７ｆ全面とは、空間部１５３と接触している。空間部１５３は、溝部１１５（密閉空間部１４１）とチューブ１１９ｂと連通している。

また図３Ｂに示すように、２つの位置決め部材１５１が周方向に等間隔に離れ、放熱部材１２９と発光管路部１３７とが円筒形状である場合、２つの空間部１５３は例えばＵ字形状を有している。このように空間部１５３は、位置決め部材１５１の数と同数となる。

次に本実施形態において気体２０１，２０３が流れる流路部１６１について図１と図２Ｂとを参照して説明する。
本実施形態では、図２Ｂに示すように発光素子ユニット１２５が発光管路部１３７の内部に配設されると、空間部１５３が形成される。また図２Ｂに示すように、カバー１０３が本体部１０１の先端面１０１ｄを含む先端部１０１ａを覆うと、密閉空間部１４１が形成される。さらに接続部６５ａ（チューブ１１９ａ）が気体供給部１６と接続すると、気体供給部１６は、チューブ１１９ａを介して気体２０１を本体部１０１にまで供給する。

これにより気体２０１は、チューブ１１９ａから気体管路部１１７を介して溝部１１５（密閉空間部１４１）に流れ、さらに溝部１１５（密閉空間部１４１）から空間部１５３に流れる。そして気体２０１は、放熱部材１２９（外周面１２９ｆ）から空間部１５３に放出された熱２０５を空間部１５３にて奪う。

このとき気体吸引部１８は、チューブ１１９ｂと排出口６３ａとを介して熱２０５を有する気体２０３を吸引する。

これにより熱２０５を有する気体２０３は、空間部１５３からチューブ１１９ｂを介して排出口６３ａに流れ、排出口６３ａから内視鏡１２の外部に排出される。

このように気体２０１，２０３は、空間部１５３を含む内視鏡１２の内部に停滞（滞留）することなく、内視鏡１２の内部を循環する。

またこのようにチューブ１１９ａと気体管路部１１７と溝部１１５（密閉空間部１４１）と空間部１５３とチューブ１１９ｂとは気体２０１，２０３が流れる流路部１６１となり、それぞれは流路部１６１の一部となる。なおチューブ１１９ａと気体管路部１１７と溝部１１５（密閉空間部１４１）と空間部１５３とは、先端硬質部２１、詳細には発光素子ユニット１２５に気体２０１を供給する供給流路部１６１ａとなる。またチューブ１１９ｂは、気体２０３を吸引する吸引流路部１６１ｂとなる。

次に本実施形態の動作方法について説明する。
発光素子ユニット１２５は、放熱部材１２９基端部１２９ｂ側から発光管路部１３７にはめ込まれる。このとき図２Ｂに示すように、基端部１２９ｂは、本体部１０１の基端部１０１ｂよりも把持部６３側に突出する。図２Ｂに示すように、基端部１２９ｂには、チューブ１１９ｂがはめ込まれ連結する。また位置決め部材１５１は、外周面１２９ｆと内周面１３７ｆとが離れ、発光素子１２７の先端面１２７ｄが本体部１０１の先端面１０１ｄと略同一面に配設されるように発光素子ユニット１２５を発光管路部１３７の内部に位置決めし、空間部１５３を形成する。このとき、発光素子ユニット１２５は、発光管路部１３７に直接当接しない。また空間部１５３は、放熱部材１２９を全周に渡って囲む。

カバー１０３が先端面１０１ｄを含む先端部１０１ａを覆うことで、密閉空間部１４１が形成され、密閉空間部１４１には発光素子１２７が配設されることとなる。また接続部６５ａ（チューブ１１９ａ）が気体供給部１６と接続する。

発光素子１２７が発光することで、発光素子１２７は放熱する。この熱２０５は、放熱部材１２９に伝達される。なお位置決め部材１５１は、断熱機能を有している。そのために、放熱部材１２９に伝達された熱２０５は、放熱部材１２９から位置決め部材１５１を介して本体部１０１、及び本体部１０１を介して撮像ユニット１０５ａといった先端硬質部２１における他の部材へ伝達されることを抑制される。このように発光素子ユニット１２５から本体部１０１、及び本体部１０１を介して撮像ユニット１０５ａといった先端硬質部２１における他の部材への伝熱は、位置決め部材１５１によって抑制される。

なお発光素子１２７から放熱部材１２９に伝達された熱２０５は、放熱部材１２９（外周面１２９ｆ）から空間部１５３に放出される。このとき、気体供給部１６は、気体２０１を本体部１０１に向けて供給している。これにより、図２Ｂに示すように、気体２０１は、チューブ１１９ａを介して気体管路部１１７に向かって流れ、密閉空間部１４１にて溝部１１５の両脇に向かうように２手に分かれて、両脇における空間部１５３に流れる。これら空間部１５３に流れた気体２０１は、放熱部材１２９（外周面１２９ｆ）から空間部１５３に放出された熱２０５を空間部１５３にて奪う。つまり熱２０５は、空間部１５３にて気体２０１に伝達される。なお空間部１５３は放熱部材１２９を全周に渡って囲んでいるため、気体２０１は熱２０５を漏らすことなく奪う。

そして熱２０５を有する気体２０３は、空間部１５３からチューブ１１９ｂに流れ、気体吸引部１８によって吸引されることで排出口６３ａから内視鏡１２の外部に排出される。このように気体２０１、及び熱２０５を含む気体２０３は、空間部１５３を含む内視鏡１２の内部に停滞（滞留）することなく、内視鏡１２の内部を循環し、排出口６３ａから内視鏡１２の外部に排出される。

このような気体２０１，２０３の循環、つまり気体供給部１６による気体２０１の供給と気体吸引部１８による気体２０３の吸引とは、内視鏡１２及び発光素子ユニット１２５を含む内視鏡システム１０が駆動した際に絶えず行われる。

このように本実施形態では、発光素子ユニット１２５が発光管路部１３７の内部に配設される際に、外周面１２９ｆと内周面１３７ｆとが離れるように発光素子ユニット１２５は位置決め部材１５１によって発光管路部１３７の内部に位置決めされ、位置決め部材１５１によって外周面１２９ｆと内周面１３７ｆとの間に流路部１６１の一部である空間部１５３が形成される。これにより本実施形態では、発光素子ユニット１２５が発光することで発熱しても、空間部１５３を流れる気体２０１によって熱２０５を空間部１５３にて奪うことができ、さらに熱２０５を含む気体２０３を排出口６３ａに向かって流すことができ、気体２０３が内視鏡１２の内部に停滞（滞留）することを防止できる。よって本実施形態では、発光素子ユニット１２５から撮像ユニット１０５ａといった先端硬質部２１における他の部材への伝熱を抑制できる。またこれより本実施形態では、発光素子ユニット１２５と他の部材とを近接して配設できるために、先端硬質部２１の太径化を防止できる。また本実施形態では、例えば撮像ユニット１０５ａといった先端硬質部２１における他の部材への熱２０５の影響を抑えることができ、熱２０５によるこれら部材の性能の劣化を防止することができる。

また本実施形態では、流路部１６１の一部である空間部１５３を本体部１０１に新たに配設するのではなく、空間部１５３を外周面１２９ｆと内周面１３７ｆとの間に形成するために、発光管路部１３７が、発光素子ユニット１２５を配設するための機能と、空間部１５３を形成する機能とを兼ねることができる。これにより本実施形態では、先端硬質部２１の太径化を防止でき、新たに流路部１６１の一部を作成する手間を防止でき、内視鏡１２を安価にすることができる。

また本実施形態では、内視鏡１２及び発光素子ユニット１２５を含む内視鏡システム１０が駆動した際に、気体供給部１６は絶えず気体２０１を空間部１５３に供給し、気体吸引部１８は絶えず気体２０３を吸引するために、常に発光素子ユニット１２５から撮像ユニット１０５ａといった先端硬質部２１における他の部材への伝熱を抑制できる。

また本実施形態では、外周面１２９ｆと内周面１３７ｆとが離れるように、つまり発光素子ユニット１２５が発光管路部１３７に直接当接しないように、発光素子ユニット１２５は位置決め部材１５１によって発光管路部１３７の内部に位置決めされているために、発光素子ユニット１２５から撮像ユニット１０５ａといった先端硬質部２１における他の部材への直接的な伝熱を防止できる。

また本実施形態では、位置決め部材１５１が断熱機能を有しているため、熱２０５が放熱部材１２９から位置決め部材１５１を介して本体部１０１、及び本体部１０１を介して撮像ユニット１０５ａ等の他の部材に伝達することを抑制できる。このように本実施形態では、発光素子ユニット１２５から撮像ユニット１０５ａといった先端硬質部２１における他の部材への伝熱を、位置決め部材１５１によって抑制できる。

また本実施形態では、放熱部材１２９（外周面１２９ｆ）を全周に渡って囲んでいるため、気体２０１によって熱２０５を外周面１２９ｆ全体から漏らすことなく奪うことができ、熱２０５を含む気体２０３をチューブ１１９ｂに流すことができる。

また本実施形態では、位置決め部材１５１を外周面１２９ｆと内周面１３７ｆとの少なくとも一方に配設することで、発光素子ユニット１２５と本体部１０１との製造性と組み立て性とを向上させることができる。

また本実施形態では、位置決め部材１５１を、発光素子ユニット１２５の長手方向に連続して配設することで、気体２０３を排出口６３ａに向けて素早く流すことができる。

また本実施形態では、密閉空間部１４１を流路部１６１の一部とすることで、発光素子１２７を発光素子１２７の側面１２７ｆから冷却することもできる。

また本実施形態では、発光素子１２７の先端面１２７ｄが本体部１０１の先端面１０１ｄと略同一面に配設されるように、位置決め部材１５１は放熱部材１２９を発光管路部１３７の内部に位置決めする。これにより本実施形態では、発光素子１２７の照明光が撮像ユニット１０５ａにフレアなどの影響を与えることを防止できる。

また本実施形態では、放熱部材１２９の基端部１２９ｂを本体部１０１の基端部１０１ｂよりも把持部６３側に突出させることで、基端部１２９ｂとチューブ１１９ｂとを素早く連結でき、空間部１５３とチューブ１１９ｂとを素早く連通させることができ、内視鏡１２を素早く組み立てることができる。

なお本実施形態の外周面１２９ｆは、放熱部材１２９の放熱性を向上させるために、外周面１２９ｆの表面積を増やしても良い。そのため外周面１２９ｆは、凸凹を有していても良い。

また本実施形態では、空間部１５３を形成でき、外周面１２９ｆと内周面１３７ｆとが当接せず離れていれば、放熱部材１２９と発光管路部１３７との形状は特に限定されない。

また本実施形態では、気体２０１，２０３を、空間部１５３を含む内視鏡１２の内部に停滞（滞留）させることなく、内視鏡１２の内部を循環できれば、気体供給部１６と気体吸引部１８との少なくとも一方が配設されていればよい。

また本実施形態では、気体供給部１６と排出口６３ａとが配設されていれば気体吸引部１８を不要としてもよく、また気体吸引部１８と気体２０１を内視鏡１２の内部に流入させる流入口とが配設されていれば、気体供給部１６を不要としてもよい。

また本実施形態では、気体２０１を気体管路部１１７から溝部１１５（密閉空間部１４１）を介して空間部１５３に向かって流したが、これに限定する必要は無く、気体２０１を空間部１５３から溝部１１５（密閉空間部１４１）を介して気体管路部１１７に向かって流しても良い。このように本実施形態では、気体２０１が空間部１５３を流れ、気体２０１，２０３を、空間部１５３を含む内視鏡１２の内部に停滞（滞留）させることなく、内視鏡１２の内部を循環できれば、気体２０１，２０３の流れの向きは特に限定されない。

次に本実施形態の変形例について図４を参照して説明する。
本変形例のカバー１０３は、気体２０１，２０３が、気体管路部１１７から密閉空間部１４１を介して空間部１５３、または空間部１５３から密閉空間部１４１を介して気体管路部１１７に向かって流れるように、気体２０１，２０３をガイドするガイド部１０３ａを、気体管路部１１７に対向するように有している。

例えば気体２０１が気体管路部１１７から密閉空間部１４１に向かって流れる際、ガイド部１０３ａは、気体２０１を分岐させて、気体２０１が溝部１１５の両脇における空間部１５３に向かうように、気体２０１をガイドする。
また例えば気体２０３が密閉空間部１４１から気体管路部１１７に向かって流れる際、ガイド部１０３ａは、気体２０３が合流するように気体２０３を気体管路部１１７に向かってガイドする。

これにより本変形例では、より効率的に気体２０１，２０３を流すことができる。

次に本発明に関わる第２の実施形態について図５Ａと図５Ｂと図５Ｃと図５Ｄと図５Ｅと図５Ｆと図５Ｇとを参照して説明する。
本実施形態の位置決め部材１５１は、図５Ａに示すように発光素子ユニット１２５の長手方向に沿って断続的に配設されている突起である。

図５Ｂに示すように気体２０１が空間部１５３を流れる際、位置決め部材１５１が断続的に配設されることで、空間部１５３には乱流２０９が発生する。これにより空間部１５３を流れる気体２０１と、外周面１２９ｆとの接触面積が増加する。よって、気体２０１は第１の実施形態よりも多く熱２０５を奪う。つまり空間部１５３における熱伝達性が向上する。

このように本実施形態では、位置決め部材１５１を断続的に配設することで、空間部１５３に乱流２０９を発生でき、空間部１５３を流れる気体２０１と外周面１２９ｆとの接触面積を増加できる。これにより本実施形態では、気体２０１が第１の実施形態よりも多く熱２０５を奪うことができ、発光素子ユニット１２５の冷却性を向上させることができる。

なお位置決め部材１５１は、断続的に配設されていれば、例えば２列配設されてもよいし、互い違いに配設されていてもよい。

また図５Ｃに示すように、気体２０１が空間部１５３を流れる際に空間部１５３における乱流２０９の発生を促進する促進部１６５が配設されていてもよい。促進部１６５は、例えば突起であり、例えば位置決め部材１５１の間に配設されている。促進部１６５は、位置決め部材１５１が外周面１２９ｆに配設されている場合は外周面１２９ｆに、位置決め部材１５１が内周面１３７ｆに配設されている場合は内周面１３７ｆに、つまり位置決め部材１５１が配設されている側に配設されている。促進部１６５は、熱伝導率の高い材料からなる。

また図５Ｄに示すように、促進部１６５は、発光素子１２７から延設されているケーブル１２７ｇであってもよい。この場合、ケーブル１２７ｇは、図５Ｅに示すように波打つように外周面１２９ｆから突出している。またはケーブル１２７ｇは、図５Ｆに示すように、位置決め部材１５１の間に配設されるように、放熱部材１２９を螺旋状に巻回していてもよい。

このように本実施形態では、促進部１６５によってより容易に乱流２０９を発生することができる。

また空間部１５３を流れる気体２０１と外周面１２９ｆとの接触面積を増加するために、図５Ｇに示すように、放熱部材１２９は、発光素子ユニット１２５が発光管路部１３７の内部に配設された際に空間部１５３に配設され、空間部１５３を流れる気体２０１が接触し、放熱する放熱フィン１２９ｇを有していても良い。放熱フィンは、発光素子１２７から離れるように、基端部１２９ｂ側に配設されていることが好適である。そのため基端部１２９ｂ側は、先端部１２９ａ側よりも細径となっている。

本実施形態では、放熱フィン１２９ｇによって、熱２０５をより多く空間部１５３に放出することができる。これにより本実施形態では、発光素子ユニット１２５の冷却性をより向上させることができる。また本実施形態では、放熱フィン１２９ｇを基端部１２９ｂ側に配設することで、先端部１２９ａ側を基端部１２９ｂ側よりも太くでき、発光素子１２７を容易に先端面１２９ｄに配設することができる。

次に本発明に関わる第３の実施形態について図６Ａと図６Ｂとを参照して説明する。
気体２０１，２０３は、一方の発光管路部１１３７ａから他方の発光管路部１１３７ｂに直接流れても良い。

この場合、図６Ｂに示すように、発光管路部１１３７ａ側の放熱部材１２９の基端部１２９ｂにはチューブ１１９ａがはめ込まれている。また発光管路部１１３７ｂ側の放熱部材１２９の基端部１２９ｂにはチューブ１１９ｂがはめ込まれている。

本実施形態では、気体２０１は、気体供給部１６からチューブ１１９ａを介して発光管路部１１３７ａ側における空間部１５３に流れる。気体２０１は、発光管路部１１３７ａ側における空間部１５３にて熱２０５を奪う。熱２０５を有する気体２０３は、密閉空間部１４１から発光管路部１１３７ｂ側における空間部１５３に流れる。そして気体２０３は、発光管路部１１３７ｂ側における空間部１５３にて熱２０５をさらに奪う。このように２箇所の空間部１５３にて熱２０５を奪った気体２０３は、チューブ１１９ｂを介して排出口６３ａに流れ、排出口６３ａから内視鏡１２の外部に排出される。

このように本実施形態では、発光管路部１３７が、発光素子ユニット１２５を配設するための機能と、空間部１５３を形成する機能と、気体２０１を流す機能とを兼ねているために、気体２０１を流す機能のみを有する気体管路部１１７を不要にできる。これにより本実施形態では、先端硬質部２１の太径化を防止でき、気体管路部１１７を作成する手間を防止でき、内視鏡１２を安価にすることができる。

なお本実施形態では、発光管路部１１３７ａから他方の発光管路部１１３７ｂに気体２０１を流したがこれに限定する必要はない。図６Ｃに示すように、本実施形態の変形例では、例えば発光管路部１３７における一方の空間部１５３ａに気体２０１を供給し、発光管路部１３７における他方の空間部１５３ｂから気体２０３を吸引しても良い。この場合、空間部１５３ａはチューブ１１９ａと連通し、空間部１５３ｂはチューブ１１９ｂと連通している。
これにより本変形例では、気体管路部１１７と発光素子ユニット１２５とがそれぞれ１つしかない場合であっても、上述した効果を得ることができる。

次に本発明に関わる第４の実施形態について図７Ａと図７Ｂとを参照して説明する。
本実施形態の発光素子ユニット１２５は、発光素子１２７と、発光素子１２７が実装され、発光管路部１３７の内部に配設される部材１７０とを有している。部材１７０は、例えばプリント基板である。

この部材１７０は、一方の導電材料１７１ａと、他方の導電材料１７１ｂと、導電材料１７１ａと導電材料１７１ｂとの間に介在する絶縁層１７３とを有している。厚み方向において、絶縁層１７３には導電材料１７１ｂが積層し、絶縁層１７３は導電材料１７１ａに積層している。なお発光素子１２７は、部材１７０の先端面１７０ｄ（詳細には導電材料１７１ａ，１７１ｂと絶縁層１７３との先端面）に例えば半田によって実装されている。つまり部材１７０は、発光素子１２７の後方に配設されている。

導電材料１７１ａは発光素子１２７におけるアノード側に接続され、導電材料１７１ｂは発光素子１２７におけるカソード側に接続されている。導電材料１７１ａ，１７１ｂは、熱抵抗が少なく、熱伝導率の高い例えば銅またはアルミである。導電材料１７１ａ，１７１ｂの基端部１７５ａ，１７５ｂには、発光素子１２７に電流を供給するケーブル１７７ａ，１７７ｂがそれぞれ例えば半田１７９によって接続されている。

本実施形態では、絶縁層１７３を、発光素子１２７の後方、且つ導電材料１７１ａと導電材料１７１ｂとの間に介在させることで、発光素子１２７と導電材料１７１ａ，１７１ｂとの接続面に絶縁層１７３を形成する必要がない。また導電材料１７１ａは発光素子１２７におけるアノードに接続され、導電材料１７１ｂは発光素子１２７におけるカソードに接続され、導電材料１７１ａ，１７１ｂの熱抵抗は少なく、導電材料１７１ａ，１７１ｂの熱伝導率は高い。そのため発光素子１２７から発生した熱は、導電材料１７１ａ，１７１ｂに、容易に伝達される。

発光素子１２７をプリント基板のような部材１７０に実装する場合、一般的に部材１７０には絶縁層１７３が含まれる。一般的に絶縁層１７３の熱抵抗は大きく、熱効率が低い。しかし本実施形態では、上述したような構造を取ることで、導電材料１７１ａ，１７１ｂと絶縁層１７３とを分けることができ、発光素子１２７から発生した熱を熱抵抗が小さく熱伝導率が高い導電材料１７１ａ，１７１ｂに容易に伝達でき、また熱を絶縁層１７３に伝わりにくくすることができる。

本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。

１０…内視鏡システム、１２…内視鏡、１６…気体供給部、１８…気体吸引部、２０…挿入部、２１…先端硬質部、２３…湾曲部、２５…可撓管部、６３ａ…排出口、６５…ユニバーサルコード、６５ａ…接続部、１０１…本体部、１０１ａ…先端部、１０１ｂ…基端部、１０１ｄ…先端面、１０３…カバー、１０５…撮像管路部、１０５ａ…撮像ユニット、１１５…溝部、１１５ａ…底面、１１７…気体管路部、１１７ｂ…基端部、１１７ｄ…先端面、１１９ａ，１１９ｂ…チューブ、１２５…発光素子ユニット、１２７…発光素子、１２９…放熱部材、１２９ｆ…外周面、１３７…発光管路部、１３７ｆ…内周面、１４１…密閉空間部、１５１…位置決め部材、１５３…空間部、１６１…流路部、２０１，２０３…気体、２０５…熱。

Claims (10)

1. 発光素子ユニットと、前記発光素子ユニットが内部に配設される発光管路部を有する本体部と、前記発光素子ユニットの先端部を含む前記本体部の先端部を覆うカバーとを有する先端部を具備する内視鏡であって、
   前記発光素子ユニットが前記発光管路部の内部に配設される際に、前記発光素子ユニットの外周面と前記発光管路部の内周面とが離れるように前記発光素子ユニットを前記発光管路部の内部に位置決めし、前記外周面と前記内周面との間に気体が流れる流路部の一部である空間部を形成する位置決め部材を具備することを特徴とする内視鏡。
2. 前記位置決め部材は、前記外周面と前記内周面との少なくとも一方に配設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. 前記位置決め部材は、前記発光素子ユニットから前記本体部への伝熱を防止するために断熱機能を有し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。
4. 前記位置決め部材は、前記発光素子ユニットの長手方向に沿って連続して配設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の内視鏡。
5. 前記位置決め部材は、前記発光素子ユニットの長手方向に沿って断続的に配設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の内視鏡。
6. 前記流路部は、前記カバーと前記発光管路部の先端面側との間にも配設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の内視鏡。
7. 前記本体部に配設され、前記流路部の一部であり、前記気体が流れる気体管路部と、
   前記気体管路部に対向するように前記カバーに配設され、前記気体が、前記気体管路部から前記カバーと前記先端部の先端面との間を介して前記空間部、または前記空間部から前記カバーと前記先端部の先端面との間を介して前記気体管路部に向かって流れるように、前記気体をガイドするガイド部とを
   さらに具備することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の内視鏡。
8. 前記位置決め部材が配設されている側に配設され、前記気体が前記空間部を流れる際に前記空間部における乱流の発生を促進する促進部をさらに具備することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の内視鏡。
9. 前記発光素子ユニットは、前記発光素子ユニットが前記発光管路部の内部に配設された際に前記空間部に配設され、前記空間部を流れる前記気体が接触し、放熱する放熱フィンを基端部側に有していることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の内視鏡。
10. 前記発光素子ユニットは、
    照明光を出射する発光素子と、
    第１の導電材料と、第２の導電材料と、前記第１の導電材料と前記第２の導電材料との間に介在されている絶縁層とを有し、前記発光素子が実装され、前記発光管路部の内部に配設される部材と、
    を有することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の内視鏡。

Images