WO2013084547A1 - 電子内視鏡 - Google Patents

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WO2013084547A1
WO2013084547A1 PCT/JP2012/070654 JP2012070654W WO2013084547A1 WO 2013084547 A1 WO2013084547 A1 WO 2013084547A1 JP 2012070654 W JP2012070654 W JP 2012070654W WO 2013084547 A1 WO2013084547 A1 WO 2013084547A1
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WO
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fogging
electronic endoscope
unit
frame
holding frame
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PCT/JP2012/070654
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English (en)
French (fr)
Inventor
一村　博信
朋久 高橋
Original Assignee
オリンパスメディカルシステムズ株式会社
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Publication date
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Priority to US13/909,410 priority patent/US8721531B2/en
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    • A61B1/00064—Constructional details of the endoscope body
    • A61B1/00071—Insertion part of the endoscope body
    • A61B1/0008—Insertion part of the endoscope body characterised by distal tip features
    • A61B1/00096—Optical elements
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
    • A61B1/05—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances characterised by the image sensor, e.g. camera, being in the distal end portion
    • A61B1/051—Details of CCD assembly
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    • A61B1/12—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with cooling or rinsing arrangements
    • A61B1/127—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with cooling or rinsing arrangements with means for preventing fogging
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    • A61B1/12—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with cooling or rinsing arrangements
    • A61B1/128—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with cooling or rinsing arrangements provided with means for regulating temperature
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
    • G02B23/2476—Non-optical details, e.g. housings, mountings, supports

Definitions

  • the present invention relates to an electronic endoscope provided with a clouding prevention unit for an observation window.
  • endoscopes are widely used for observing and treating living bodies (inside body cavities), inspections, repairs, etc. in industrial plant equipment.
  • electronic endoscopes equipped with an imaging device provided with a CCD or the like have become mainstream.
  • clouding due to condensation may occur in the objective optical system due to a temperature difference between the outside air temperature and the atmospheric temperature of the test object, the atmospheric humidity in the test object, and the like.
  • various techniques have been proposed for preventing the occurrence of clouding and condensation on the outer surface of the transparent cover member of the objective optical system.
  • JP-A-2009-261830 is provided with an anti-fogging device for heating a thin film formed on the cover glass on the holding frame of the cover glass disposed at the tip of the electronic endoscope.
  • An anti-fogging technique for an objective optical system is disclosed.
  • An object of the present invention is to provide an electronic endoscope in which the efficiency of preventing fogging of the objective optical system by the prevention unit is improved.
  • An electronic endoscope includes a distal end portion of an insertion portion in which an imaging unit is incorporated, a first metal frame that holds an observation window provided in front of the imaging unit, and an objective of the imaging unit.
  • a second metal frame that holds the optical system; a third metal frame that is fitted behind the second metal frame and holds the electronic components of the imaging unit; and a cloud that prevents clouding of the observation window
  • a non-metallic heat insulating member that insulates the anti-fogging unit, the anti-fogging unit, and the second metal frame to suppress heat transfer generated by the anti-fogging unit to the third metal frame.
  • the present invention it is possible to obtain a clear image by suppressing the thermal influence of the anti-fogging unit on the solid-state image pickup device unit, to reduce noise, and to prevent fogging of the objective optical system by the anti-fogging unit.
  • An electronic endoscope with improved efficiency can be provided.
  • FIG. 1 The perspective view which shows the whole structure of an endoscope apparatus.
  • Sectional drawing which shows the structure of the front-end
  • Sectional drawing which shows the structure of the front-end part of an imaging unit IV-IV sectional view of FIG.
  • Sectional view taken along line VV in FIG.
  • Sectional view taken along line VI-VI in FIG.
  • Sectional view taken along line VII-VII in FIG.
  • Exploded plan view showing the configuration of the fog prevention unit
  • Front view showing the configuration of the fog prevention unit
  • the top view which shows the structure by which the cloudy prevention unit was fixed to the insulating member for insulation and heat insulation XII-XII sectional view of FIG.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view showing a portion where three signal cables and three heat dissipation cables are covered with a heat shrinkable tube.
  • Sectional drawing which shows the modification 1 of the insulating member for insulation and heat insulation Sectional drawing which shows the modification 2 of the insulating member for insulation and heat insulation Sectional drawing which shows the modification 1 of a cloudiness prevention unit
  • the top view which shows the modification 1 of an antistatic member
  • the top view which shows the modification 2 of an antistatic member The top view which shows the modification 3 of an antistatic member Sectional drawing which shows the modification 4 of an antistatic member Sectional drawing which shows the modification 5 of an antistatic member Sectional drawing which shows the modification 6 of an antistatic member XVI-XVI sectional view of FIG.
  • FIG. 33 is a sectional view taken along the line XXXIV-XXXIV in FIG.
  • the perspective view which shows the structure of the electroconductive member externally fitted to a unit holding frame The side view which shows the structure of the electroconductive member externally fitted to a unit holding frame XXXVII arrow view of FIG. 36 Sectional drawing of the front-end
  • FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of the endoscope apparatus
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the distal end portion of the insertion portion
  • FIG. 4 is a sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 3
  • FIG. 5 is a sectional view taken along the line VV in FIG. 3
  • FIG. 6 is a sectional view taken along the line VI-VI in FIG. 7 is a sectional view taken along the line VII-VII in FIG. 3
  • FIG. 8 is a sectional view taken along the line VIII-VIII in FIG. 3, FIG.
  • FIG. 9 is an exploded plan view showing the configuration of the anti-fogging unit
  • FIG. 11 is a plan view showing a configuration in which the anti-fogging unit is fixed to an insulating member for insulation and heat insulation
  • FIG. 12 is a cross-sectional view taken along the line XII-XII of FIG. 11,
  • FIG. 14 is a plan view showing a configuration fixed to an insulating member for heat insulation
  • FIG. 15 is a cross-sectional view taken along line XV-XV in FIG. 14
  • FIG. 16 is a cross-sectional view showing the arrangement of three heat dissipation cables connected to the reinforcing frame
  • FIG. 18 is a sectional view showing a modification 1 of the insulating member for insulation and heat insulation
  • FIG. 19 is a sectional view showing the insulating member for insulation and heat insulation
  • FIG. 20 is a cross-sectional view showing Modification Example 1 of the anti-fogging unit
  • FIG. 21 is a plan view showing Modification Example 1 of the antistatic member
  • FIG. 22 shows Modification Example 2 of the antistatic member
  • FIG. 23 is a plan view showing Modification Example 3 of the antistatic member
  • FIG. 24 is a cross-sectional view showing Modification Example 4 of the antistatic member
  • FIG. 25 is a cross-sectional view showing Modification Example 5 of the antistatic member.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line XVI-XVI
  • FIG. 28 is a view showing a state where the insertion portion is inserted into a body cavity
  • FIG. 29 is a graph showing changes in driving voltage, time and temperature of the anti-fogging unit
  • FIG. 31 is a diagram showing the GND system of the electronic endoscope
  • FIG. 32 is an insertion for explaining the action of the electrostatic discharge prevention member, for explaining the action of the insulating member for heat insulation. It is sectional drawing which shows the front-end
  • the electronic endoscope 1 includes a long insertion portion 2, an operation portion 3 connected to the proximal end of the insertion portion 2, and a light guide connector 4 connected to a light source device (not shown). And a video connector 5 connected to a video system center (camera control unit: also referred to as CCU) (not shown).
  • a video system center camera control unit: also referred to as CCU
  • an operation unit 3 and a light guide connector 4 are connected via a flexible cable (hereinafter referred to as a universal cord) 6, and the light guide connector 4 and the video connector 5 are connected to each other. They are connected via a flexible communication cable 7.
  • the insertion portion 2 is provided with a distal end portion 11 formed mainly from a metallic member such as stainless steel, a bending portion 12 and a rigid tube 13 made of a metallic tube such as stainless steel in order from the distal end side.
  • This insertion portion 2 is a portion to be inserted into the body, and a cable, which will be described later, a light guide bundle (not shown) and the like are incorporated therein.
  • the operation unit 3 is provided with an angle lever 14 for remotely operating the bending portion 12 and various switches 16 for operating a light source device, a video system center, etc. (all not shown).
  • the angle lever 14 is a bending operation means that can operate the bending portion 12 of the insertion portion 2 in the two directions of up and down here.
  • the bending portion 12 is not limited to the upper and lower two directions, and may be configured such that another angle lever is provided and the bending operation can be freely performed in the upper, lower, left, and right directions.
  • the electronic endoscope 1 here is exemplified by a rigid endoscope in which most of the insertion portions 2 other than the bending portion 12 are hard, but the insertion portion 2 is flexible without being limited thereto. It may be a flexible endoscope having the characteristics.
  • the distal end portion 11 of the insertion portion 2 has a metal distal end hard portion 23.
  • the distal end hard portion 23 has the imaging unit 30 inserted and fixed.
  • the distal end hard portion 23 is fitted into a metal outer tube 24, and the outer tube 24 is fixed by, for example, a fixing pin (not shown).
  • the base end of the outer tube 24 is connected to a bending piece 26 disposed in the bending portion 12.
  • a plurality of bending pieces 26 are arranged in the bending portion 12. Adjacent ones of these bending pieces 26 are rotatably connected by a pivot rivet 27.
  • the bending pieces 26 are rotated around the pivot rivet 27 when the two bending operation wires 26 a arranged up and down here are pulled and loosened by the operation of the angle lever 14.
  • the bending portion 12 is operated to bend in the upper and lower directions here.
  • the bending part 12 has the flexible tube 28 formed from the fluoro rubber etc. so that the outer periphery of the some bending piece 26 may be covered integrally.
  • the flexible tube 28 is connected to the proximal end of the outer tube 24 at the distal end outer peripheral portion by a pincushion bonding portion 29.
  • a heat radiating cable 58 to which a metallic heat radiating wire 57 is engaged and fixed is connected to the distal end hard portion 23.
  • the heat radiating cable 58 extends rearward and releases heat from the distal end hard portion 23 rearward.
  • a transparent cover member 22 of an optical member (objective optical system) serving as an observation window provided at the tip of the imaging unit 30 is fitted and held in a metal observation window holding frame 20 formed in a substantially annular shape.
  • the observation window holding frame 20 constitutes the first metal frame here, and is fitted and fixed to the distal end hard portion 23.
  • the observation window holding frame 20 is provided with a ring-shaped spacer 31 that is fitted around the observation window holding frame 20 in order to fix the imaging unit 30 by being fitted and fixed to the rear outer peripheral side of the transparent cover member 22.
  • the spacer 31 employs a non-metallic substantially annular member made of plastic resin or ceramics for the purpose of not transmitting the driving heat of the imaging unit 30 to the distal end (member) of the endoscope. Yes.
  • the imaging unit 30 of the present embodiment has a known configuration, and includes a metal first lens holding frame 33 that holds a first objective lens group 32 that is an objective optical system, and a second that is an objective optical system.
  • the second lens holding frame 35 made of metal that holds the objective lens group 34 and the unit holding frame 36 made of metal that holds the image sensor and the like.
  • an insulating frame 56 that is an insulating member made of a material having a lower thermal conductivity than metal is provided between the first lens holding frame 33 and the observation window holding frame 20.
  • the first lens holding frame 33 is fitted and fixed to the second lens holding frame 35.
  • the second lens holding frame 35 is fitted and fixed to the unit holding frame 36.
  • the first lens holding frame 33 and the second lens holding frame 35 constitute the second metal frame here, and the metal unit holding frame 36 serves as the third metal frame here. It is composed.
  • the image sensor or the like held by the unit holding frame 36 is a CCD, CMOS, or the like that detects the imaging light condensed by the objective lens groups 32 and 34 and dispersed by the two prisms 37 and 38.
  • the configuration includes two solid-state image sensors (hereinafter simply referred to as image sensors) 42 and 45.
  • image sensors two solid-state image sensors (hereinafter simply referred to as image sensors) 42 and 45.
  • a heat radiating plate and a ground member are provided behind the unit holding frame 36 so as to cover the prisms 37 and 38, the imaging elements 42 and 45, and the imaging drive circuits 43 and 46.
  • a metal reinforcing frame 48 which also serves as a joint is joined to the unit holding frame 36 so as to be electrically connected.
  • the reinforcing frame 48 is also connected with three radiating cables 58, which will be described later, so that the driving heat of the solid-state image sensor is released backward. Further, the first lens holding frame 33, the second lens holding frame 35, the unit holding frame 36, and the reinforcing frame 48 made of metal are fixed to the respective fitted portions with an adhesive.
  • the first image sensor 42 is joined to one surface of the prism 37 located behind via a cover glass 41.
  • the second image sensor 45 is bonded to one surface of the prism 38 positioned in front via a cover glass 44.
  • the two prisms 37 and 38 of the present embodiment are bonded to each other, and, for example, a reflection surface is formed so as to reflect only a predetermined wavelength band in visible light.
  • the two prisms 37 and 38 use only G (Green) light as light refracted by the reflecting surface, and B (Blue) light and R (Red) light are guided to the first image sensor 42.
  • G (Green) light is set to be guided to the second image sensor 45.
  • each of the image pickup devices 42 and 45 is configured such that image processing is individually performed here, and via two image pickup drive circuits 43 and 46 and FPCs 42a and 45a (see FIG. 14) constituting a part of the electronic image pickup circuit. Are electrically connected.
  • These imaging drive circuits 43 and 46 are individually connected to a signal cable 50 that extends through the insertion portion 2, the operation portion 3, and the light guide connector 4 and extends to the video connector 5.
  • two heat sinks 49 of copper blocks that can be connected by soldering are interposed. Although these two heat sinks 49 are demonstrated in detail later, each is electrically connected with the comprehensive shield member 50a of the signal cable 50 by the jumper wire 49a.
  • the prisms 37 and 38, the imaging elements 42 and 45, and the imaging drive circuits 43 and 46 held by the unit holding frame 36 are covered with a non-conductive adhesive, a filler, etc.
  • the periphery is covered with a heat shrinkable tube 47.
  • the heat shrinkable tube 47 integrally covers from the outer peripheral portion of the base end of the observation window holding frame 20 to the outer peripheral portions of the distal end of the signal cable 50, the heat radiating cable 58 and the like. In this manner, the observation window holding frame 20 that holds the transparent cover member 22 and closes the distal end side and the spacer 31 are fitted.
  • the imaging unit 30 Since the outer periphery of the base end of the observation window holding frame 20 is covered with the heat shrinkable tube 47 from the outer periphery of the signal cable 50, the heat dissipation cable 58, and the like, the imaging unit 30 is airtightly held in the distal end portion 11. Become.
  • the insulating frame 56 is made of, for example, a low water-absorbing PEEK (polyetherethertone) resin, which is one of super engineering plastics, in order to prevent clouding inside the objective lens due to permeating moisture.
  • PEEK polyetherethertone
  • This is a substantially cylindrical member for insulation and heat insulation, which is formed of ceramics as a sintered member and has a rib 56a formed toward the inner diameter direction on the front side.
  • the insulating frame 56 is fitted into the observation window holding frame 20 so as to separate the observation window holding frame 20 from the first lens holding frame 33 and the second lens holding frame 35 by a predetermined distance.
  • the lens holding frame 33 and the second lens holding frame 35 are arranged so as to be externally fitted.
  • the insulating frame 56 has an observation window holding frame 20 and a first lens holding frame that are coated with an adhesive on the outer peripheral surface and the inner peripheral surface so as to prevent moisture from entering the observation window holding frame 20 and an air path. 33 and the second lens holding frame 35 and fixed in a state of surface contact.
  • the insulating frame 56 is bonded so that the front-side small inner peripheral surface provided with the rib 56a is in surface contact with the front outer peripheral surface of the first lens holding frame 33, and the rear-side large-diameter surface is bonded.
  • the first lens holding frame 33 and the second lens holding frame 33 are bonded.
  • the lens holding frame 35 is externally fitted.
  • the insulating frame 56 is disposed such that its outer peripheral surface is in surface contact with and adhered to the inner peripheral surface of the observation window holding frame 20. Accordingly, the insulating frame 56 is fitted into the observation window holding frame 20, the first lens holding frame 33, and the second lens holding frame 35 in a state in which moisture is not mixed into the observation window holding frame 20 and the air path is prevented. Combined.
  • the observation window holding frame 20, the first lens holding frame 33, and the second lens holding frame 35 are disposed so as to be separated from each other by a predetermined distance via the insulating frame 56.
  • the insulating frame 56 also constitutes a member for axial alignment of the observation window holding frame 20, the first lens holding frame 33 and the second lens holding frame 35.
  • the insulating frame 56 has a cloud cover for preventing fogging and dew condensation on the transparent cover member 22 serving as an observation window, the first objective lens group 32, particularly the most advanced lens surface, and the like.
  • a unit 51 is provided.
  • the anti-fogging unit 51 includes an anti-fogging device 52 which is an electronic member, an FPC 53 fixed to an insulating frame 56, a temperature detection thermistor 54 provided on the FPC 53, an anti-fogging device 52 and a transparent cover member 22. And an insulating device insulating frame 55 that insulates the observation window holding frame 20 and the anti-fogging device 52 from each other.
  • the anti-fogging device 52 has a substantially annular shape, and is adhered to one surface of the ring portion 53a on the front side of the FPC 53 and welded to two contact lands 52a formed on one surface of the FPC 53. It is arranged in the state. That is, the anti-fogging device 52 comes into contact with the two contact lands 52a and is electrically connected.
  • the anti-fogging device 52 provided in the ring portion 53a is covered with an annular device insulating frame 55 formed from a heat-resistant resin such as a sulfone resin from the front side (see FIG. 9).
  • the device insulation frame 55 ensures insulation by preventing the anti-fogging device 52 from coming into contact with the metal observation window holding frame 20, and the static electricity applied through the observation window holding frame 20 falls to the anti-fogging device 52.
  • the anti-fogging device 52 is provided so as to cover the outer side surface and the front end surface.
  • the device insulating frame 55 is installed so as to contact the back surface of the transparent cover member 22 that is an observation window, and transfers heat of the anti-fogging device 52 to the transparent cover member 22.
  • a thermistor 54 is mounted on a protruding piece that is bent forward from the inside of the ring portion 53a (see FIGS. 5, 9, and 10).
  • the thermistor 54 is disposed so as to contact the back surface of the transparent cover member 22 that is an observation window.
  • the FPC 53 includes an elongated wiring film portion 53b that is bent and extended backward from a part of the outer periphery of the ring portion 53a, and a rectangular wiring integrally formed at the rear end portion of the wiring film portion 53b. And a connection portion 53c (see FIGS. 9 and 10).
  • a plurality of wirings (not shown) electrically connected to the fog prevention device 52 and the thermistor 54 are printed on the wiring film portion 53b in an insulated state.
  • the wiring film portion 53b is disposed in a concave FPC installation groove 56b formed in the front-rear direction on the outer peripheral portion of the insulating frame 56 (see FIGS. 7 and 8), and moisture is mixed into the observation window holding frame 20 inside.
  • the adhesive 59a is adhered to the gap with the FPC installation groove 56b and fixed to the insulating frame 56 (see FIGS. 7, 8, 11, and 12).
  • the insulating frame 56 is the structure which can be easily fixed to the FPC installation groove
  • the wiring connection portion 53c is provided with an electrical contact portion 53d provided with a plurality of connection lands for electrical connection with the clouding prevention device 52 and the thermistor 54.
  • the strands of the four wirings 71 are individually soldered to the plurality of connection lands of the electrical contact portion 53d (see FIGS. 11 and 12).
  • An insulating resin 59b is attached on the electrical contact portion 53d to which the four wirings 71 are connected (see FIGS. 11 and 12).
  • the insulating frame 56 is recessed at the tip of the outer peripheral portion on the side opposite to the FPC installation groove 56b where the wiring film portion 53b is installed so that a part of the outer periphery is not in contact with the outer peripheral surface of the observation window holding frame 20.
  • a notch 56c is formed (see FIGS. 4 and 12). That is, in the state in which the insulating frame 56 is fitted in the observation window holding frame 20, a space is formed between the insulating frame 56 and the observation window holding frame 20 by a notch 56c in a part of the outer periphery of the distal end (see FIG. 4).
  • the insulating frame 56 is formed with an antistatic member installation groove 56d in which a conductive plate 60 serving as a concave electrostatic prevention member is installed on the inner peripheral surface side toward the rear from the notch 56c.
  • the electrostatic protection member installation groove 56d passes through the rib 56a of the insulating frame 56 and communicates with the cutout portion 56c (see FIGS. 4, 12, and 13).
  • the conductive plate 60 disposed in the electrostatic protection member installation groove 56d is a metal plate having a substantially rectangular plate surface having at least two pointed corners (pointed edges) on the front side.
  • the insulating frame 56 is inserted into the rib 56a, and the front portion is disposed at the notch 56c.
  • the conductive plate 60 is also fixed to the insulating frame 56 by adhering an adhesive 59c to a gap with the antistatic member installation groove 56d in order to prevent moisture from entering the observation window holding frame 20 and an air path (see FIG. 8 and FIG. 8). (See FIG. 12).
  • the conductive plate 60 is in a state where the rear end portion is joined to the outer peripheral portion of the tip of the metal unit holding frame 36 by connection using the solder 60a and is electrically connected to the unit holding frame 36 ( (See FIG. 4).
  • the conductive plate 60 is bonded and fixed at the cutout portion 56c of the insulating frame 56 so that the surface thereof has a clearance of about 0.2 mm from the inner peripheral surface of the observation window holding frame 20.
  • the insulating frame 56 is installed so that the conductive plate 60 does not protrude from the inner peripheral surface by providing a concave-shaped electrostatic protection member installation groove 56d on the inner peripheral portion.
  • the second lens holding frame 35 fitted inside the insulating frame 56 can freely rotate around the central axis in the front-rear direction within the insulating frame 56, and the declination rotation of each objective lens group 33, 34. Adjustment can be easily performed.
  • the above-described two block-shaped heat sinks 49 disposed between the imaging drive circuits 43 and 46 have jumpers behind the side surfaces opposite to the surfaces to which they are joined.
  • a recess 49b is formed in which the core wire 49c of the wire 49a is soldered.
  • the surface of the recess 49b is subjected to a surface treatment for solder connection.
  • the two heat sinks 49 are joined via an insulating member 49d such as an insulating tape to maintain electrical insulation.
  • the insulating member 49d is not in an electrical loop antenna state because the two heat sinks 49 are individually connected to the jumper wire 49a, and noise generated from the solid-state image sensor can be reduced.
  • the two heat sinks 49 also serve as holding members for holding the imaging drive circuits 43 and 46 that are CCD (CMOS) drivers, and absorb the heat of the imaging drive circuits 43 and 46 that generate a large amount of heat.
  • the heat of the two heat sinks 49 is transferred to the general shield member 50a of the signal cable 50 via the jumper wire 49a and released backward.
  • the reinforcing frame 48 that also serves as a heat radiating plate and a ground member is connected to the circular heat radiating wires 57 of the two heat radiating cables 58 by soldering on one surface, and these heat radiating wires 57 are connected.
  • a flat radiating wire 57 of one radiating cable 58 is solder-connected to one inclined surface portion formed at a corner portion far from one surface.
  • At least one of these three heat dissipation cables 58 is also connected to a patient ground (GND) that also serves as a ground member (GND cable).
  • these three heat dissipation cables 58 are arranged in the heat shrinkable tube 47 together with the three signal cables 50 so as to be separated into two and one behind the reinforcing frame 48.
  • the heat absorbed by the reinforcing frame 48 is not concentrated and the efficiency is improved.
  • the heat is often radiated by the three heat radiating cables 58, and the high temperature of the imaging unit 30 is prevented.
  • two signal cables 50 in FIG. 16 are connected to the imaging system, and the remaining one is connected to the anti-fogging unit for transferring various signals and supplying power.
  • each of the three heat radiating cables 58 the heat radiating wires 57 are soldered in the vicinity of the image pickup drive circuits 43 and 46 that generate a large amount of heat in the reinforcing frame 48.
  • an imaging unit with reduced noise can be provided by efficiently absorbing and dissipating the heat around the imaging drive circuits 43 and 46 having the highest temperature.
  • the insulating frame 56 for insulation and heat insulation has the same outer diameter of an annular insulating ring 72a arranged on the front side and a tubular insulating tube 72b arranged on the rear side. It is good also as a structure which combined two members. Specifically, the insulating frame 56 is in contact with the insulating ring 72a bonded in surface contact with the front flange 33a of the first lens holding frame 33 and in contact with the outer peripheral surface of the second lens holding frame 35. Insulating pipe 72b, and the rear end face of these insulating rings 72a and the front end face of insulating pipe 72b come into surface contact and are fixedly bonded by an adhesive.
  • the insulating frame 56 is formed of two pipe (ring) -like members that are continuously provided in contact with the front and rear.
  • the outer peripheral surfaces of the insulating ring 72a and the insulating tube 72b constituting the insulating frame 56 are brought into surface contact with the inner peripheral surface of the observation window holding frame 20 and bonded and fixed with an adhesive.
  • the insulating frame 56 is made of two ceramic members, ie, the insulating ring 72a and the insulating tube 72b, so that the insulating frame 56 is made of a ceramic that is a sintered member that is a low water-absorbing member and difficult to process and mold in a complicated shape. Can also be easily molded.
  • the insulating frame 56 may be formed of a low water-absorbing resin member, or the insulating ring 72a and the insulating pipe 72b may be formed by combining different materials, for example, ceramics and a low water-absorbing resin. May be.
  • the insulating frame 56 for insulation and heat insulation uses a low water-absorbing resin, and includes a plurality of signals for transmitting and receiving signals and supplying power to the thermistor 54 and the anti-fogging device 52 of the anti-fogging unit 51.
  • the electrode 73 may be insert-molded. As a result, the insulating frame 56 can reduce moisture contamination and air paths from the portion where the plurality of electrodes 73 are provided.
  • the anti-fogging unit 51 secures insulation by preventing the anti-fogging device 52 from coming into contact with the metal observation window holding frame 20 without holding the device insulating frame 55 and holding the observation window.
  • an insulating coating for example, a parylene insulating coating 55a may be formed on the surface of the anti-fogging device 52 by vapor deposition.
  • the conductive plate 60 constituting the static electricity preventing member may have a pointed corner on the front side, and may have a shape having a tapered conductive portion 60b as shown in FIG.
  • the conductive plate 60 here may have a T shape at the front and a conductive portion 60 c on both sides of the tip. Further, when the conductive plate 60 is installed and fixed to the insulating frame 56, the conductive plate 60 can be easily positioned by bringing the T-shaped rear end 60d into contact with the notch 56c of the insulating frame 56.
  • the conductive plate 60 here may have a T-shape at the front and a shape having a plurality of conductive portions 60e on the tip side.
  • the T-shaped rear end 60f can be brought into contact with the notch portion 56c of the insulating frame 56 and can be easily positioned.
  • the conductive plate 60 here may have a shape in which a conductive portion 60g provided at the tip portion is bent upward.
  • a metal conductive block 74 which is an antistatic member, is provided on the insulating frame 56 so as to be electrically connected to the first lens holding frame 33. Also good. Specifically, the conductive block 74 is fixed to a part of the rib 56a of the insulating frame 56 by an adhesive 74b in a hole 56e formed through the inner periphery from the outer periphery. Note that the conductive portion 74a of the conductive block 74 is set with a protruding amount having a clearance of about 0.2 mm from the inner peripheral surface of the observation window holding frame 20, and is directed toward the inner peripheral surface of the observation window holding frame 20. It arrange
  • the conductive block 74 is disposed on the insulating frame 56 such that the bottom surface portion located on the side opposite to the conductive portion 74a is in electrical contact with the outer peripheral surface of the first lens holding frame 33.
  • the insulating frame 56 is formed so that a metal conductive plate 77 as an antistatic member is electrically connected to the first lens holding frame 33. May be provided.
  • the conductive plate 77 is a disk-shaped metal plate having a plurality of conductive portions 77a protruding radially in the outer peripheral direction.
  • the insulating frame 56 here is composed of two members having the same outer diameter of an annular insulating ring 75 disposed on the front side and a tubular insulating tube 76 disposed on the rear side.
  • the conductive plate 77 is sandwiched between an insulating ring 75 and an insulating tube 76 of the insulating frame 56 and fixed by an adhesive 78.
  • the conductive portion 77a of the conductive plate 77 is also formed radially with an amount of protrusion having a clearance of about 0.2 mm from the inner peripheral surface of the observation window holding frame 20 toward the inner peripheral surface of the observation window holding frame 20.
  • the first lens holding frame 33 is inserted into a hole formed in the center, and is brought into electrical contact with the first lens holding frame 33.
  • the electronic endoscope 1 configured as described above is used, for example, in an endoscopic surgical operation, and, as shown in FIG. 28, through a trocar 100 introduced by drilling into a patient's body wall, The insertion part 2 is introduced into a body cavity having a high humidity of approximately 37 ° C.
  • the power is turned on, and the anti-fogging device 52 of the anti-fogging unit 51 is driven.
  • the voltage applied to the anti-fogging device 52 is 20 V here, as shown in FIG.
  • the temperature of the transparent cover member 22, which is the initial observation window in this preparation stage, that is, the temperature detected by the thermistor 54 is the same temperature as the room temperature of about 20 ° C.
  • the member 22 is heated to 37 ° C., for example, for a predetermined warming time (approximately 1 to 2 minutes).
  • the drive control of the fog prevention device 52 is performed by control means in the video system center to which the detected temperature value (electric resistance value corresponding to the temperature) of the thermistor 54 is input.
  • the control means sets a threshold value at which the detected temperature value of the thermistor 54 is 37 ° C., and controls ON / OFF driving of the anti-fogging device 52 in accordance with this threshold value (see FIG. 29). Thereby, the heating temperature of the transparent cover member 22 is maintained at around 37 ° C. in the body cavity insertion time of the insertion portion 2 of the electronic endoscope 1 here.
  • the fog prevention unit 51 is terminated by the control means in the video system center when the power is turned off.
  • the electronic endoscope 1 since the transparent cover member 22 is heated to 37 ° C. here when used, the electronic endoscope 1 has a surface of the transparent cover member 22 even when inserted into a body cavity having a high humidity of approximately 37 ° C. In addition, it is possible to suppress and prevent the occurrence of cloudiness and condensation due to a temperature difference.
  • the insulating frame 56 uses the first lens holding frame 33, the first lens holding frame 33, and the heat H of the anti-fogging device 52 of the anti-fogging unit 51 during the preparation stage as shown in FIG.
  • the second lens holding frame 35 and the unit holding frame 36 also have a function of heat insulation so as not to transfer heat unnecessarily. That is, the heat H of the anti-fogging device 52 is transferred to the transparent cover member 22 through the device insulating frame 55 efficiently and reliably.
  • the electronic endoscope 1 can speed up the time until the transparent cover member 22 reaches a predetermined temperature (37 ° C. in this case) when the transparent cover member 22 is in the preparation stage, as compared with the related art.
  • the insulating frame 56 for insulation and heat insulation is the first because the heat H of the anti-fogging device 52 is insulated by the insulation frame 56 during the endoscopic surgery (during insertion into the body cavity).
  • the heat transfer to the rear via the lens holding frame 33, the second lens holding frame 35, and the unit holding frame 36 is suppressed, and the first imaging element 42 and the second solid-state imaging element 45 side, which are electronic components, are provided. Prevents excessively high temperatures.
  • the electronic endoscope 1 can acquire a clear image by reducing the noise by suppressing the thermal influence on the solid-state imaging device from the anti-fogging unit 51.
  • the electronic endoscope 1 can acquire a clear image by reducing the noise by suppressing the thermal influence on the solid-state imaging device from the anti-fogging unit 51.
  • the electronic endoscope 1 is electrically connected to the front insertion portion 2 side and the rear universal cord 6 side with the operation portion 3 as a boundary (X axis in the figure).
  • the structure is insulated from each other.
  • the heat dissipation cable 58 connected to the metal distal end hard portion 23 is electrically connected to the metal frame 3 a provided in the operation portion 3.
  • a 220 pF capacitor 3d is interposed between the metal frame 3a and the metal grip seat 3b, and is insulated in terms of direct current.
  • At least one of the three heat dissipation cables 58 extending from the imaging unit 30 is electrically connected to the grip seat of the operation unit 3.
  • the three heat dissipation cables 58 are integrally covered with the signal cable 50 and a heat shrinkable tube 80 having a metal blade 80a inside.
  • the heat-shrinkable tube 80 is extended to the grip seat 3b, and the metal blade 80a is electrically connected to the grip seat 3b.
  • the universal cord 6 is connected to the grip seat 3b in the operation unit 3, and the internal metal sheath is electrically connected to the grip seat 3b. Further, the metal sheath of the universal cord 6 is electrically connected to the metal sheath of the communication cable 7 in the light guide connector 4.
  • the light guide connector 4 and the video connector 5 are electrically connected to the respective metal sheaths of the universal cord 6 or the communication cable 7 and are electrically connected to the patient GND via the light source device or the video system center.
  • the inner metal at the distal end of the electronic endoscope 1 is connected to the patient-side ground of the video connector 5 through one heat radiating cable and a member on the proximal end side of the operation portion, and is the same.
  • the static electricity E applied to the observation window holding frame 20 is electrically conducted through the observation window holding frame 20 to the notch portion 56c of the insulating frame 56 with a clearance of 0.2 mm here. Air discharge is generated at the tip corner (pointed edge) of the plate 60. Then, the static electricity E flows to the unit holding frame 36 where the rear portion of the conductive plate 60 is connected by the solder 60a, flows to the heat dissipation cable 58 through the reinforcing frame 48, and is dropped to the patient GND (grounded). ).
  • the static electricity E clouding prevention unit 51 Without flowing to electronic components such as the imaging elements 42 and 45 and the imaging drive circuits 43 and 46, the conductive plate 60 is grounded to the patient GND via the unit holding frame 36, the reinforcing frame 48, and the heat dissipation cable 58.
  • the electronic endoscope 1 described above has been described by taking a rigid endoscope for surgery as an example, of course, the present invention is not limited thereto, and various medical flexible endoscopes or industrial This is a technique applicable to an endoscope apparatus for medical use.
  • FIG. 33 is a sectional view of the distal end portion of the insertion portion
  • FIG. 34 is a sectional view taken along the line XXXIV-XXXIV in FIG. 33
  • FIG. FIG. 36 is a side view showing the configuration of the conductive member fitted on the unit holding frame
  • FIG. 37 is a view taken along arrow XXXVII in FIG. 36
  • FIG. 38 is a modified insertion portion. It is sectional drawing of the front-end
  • the same reference numerals are used for the components of the electronic endoscope 1 described above, and detailed description thereof is omitted.
  • the electronic endoscope 1 here is covered with an insulating flexible tube 28 from the distal end portion 11 to the operation portion 3 of the insertion portion 2, and comes into contact with the patient. Insulation is secured on the outer periphery of the endoscope insertion portion that may be possible.
  • the electronic endoscope 1 is a flexible mirror in which the insertion portion 2 has flexibility.
  • tip hard part 23 here is the product made from the nonmetal shape
  • symbol 85 of FIG. 34 has shown the light guide bundle.
  • the unit holding frame 36 externally fits the first lens holding frame 33, and as shown in FIGS. 33 to 37, a metal conductive material serving as an antistatic member so as to be electrically connected to the unit holding frame 36.
  • the sex member 83 is provided in contact.
  • the conductive member 83 includes a rectangular conductive portion 83a that extends in two places in the vertical direction and is bent to the front side in an L-shaped cross section, and a hole portion that is formed substantially at the center. It is a metal plate having a rectangular energizing contact portion 83b that is extended in two places at the top and bottom and bent to the front side in an L-shaped cross section.
  • a cylindrical portion 36a of a unit holding frame 36 that is fitted around the first lens holding frame 33 is inserted into a hole formed substantially at the center, and a rear end surface and a current-carrying contact portion 83b are united. It is installed so as to be in contact with and electrically connected to the holding frame 36. Further, the conductive portion 83 a of the conductive member 83 is disposed in the vicinity of the inner peripheral surface of the metal reinforcing frame 84 that fits into the distal end hard portion 23 covered with the flexible tube 28. The conductive portion 83a and the reinforcing frame 84 are electrically connected. However, since the flexible tube 28 is electrically insulative, the 0.2 mm clearance as shown in the above-described embodiment is It has an unnecessary structure.
  • the reinforcing frame 84 is externally fitted so as to come into contact with the most advanced bending piece 26 provided in the bending portion 12 of the insertion portion 2 and is electrically connected.
  • a bending operation wire 26 a is connected to the bending piece 26.
  • the first lens holding frame 33 is arranged with the end surface exposed at the tip surface of the tip portion 11. Static electricity may be applied from the surface of the end portion of the first lens holding frame 33. Therefore, static electricity applied to the first lens holding frame 33 flows to the unit holding frame 36 and then flows to the reinforcing frame 84 via the conductive member 83.
  • the electronic endoscope 1 even if static electricity is applied to the first lens holding frame 33, the static electricity flows to electronic components such as the imaging elements 42 and 45 and the imaging drive circuits 43 and 46. Without being grounded to the patient GND. Therefore, in the electronic endoscope 1 here, the applied static electricity is dropped on the patient GND, and therefore, the electronic endoscope 1 is attached to electronic components such as the imaging elements 42 and 45 and the imaging drive circuits 43 and 46 built in the distal end portion 11. It is possible to prevent the occurrence of defects and failures.
  • Each conductive portion 83a of the conductive member 83 is elastically deformed in a state of expanding in the diameter increasing direction as indicated by a two-dotted line in FIG. 36, and as shown in FIG. 38, the inner periphery of the reinforcing frame 84 You may make it contact a surface. Further, each conductive portion 83 a may be soldered to the inner peripheral surface of the reinforcing frame 84.
  • FIG. 39 is a cross-sectional view of the distal end portion of the insertion portion according to Reference Example 2 of the present invention. Also in this reference example, the same reference numerals are used for the components of the electronic endoscope 1 described above, and detailed description thereof is omitted.
  • a conductive member 86 made of a metal plate, which is an antistatic member, is provided in contact with the unit holding frame 36 so as to be electrically connected.
  • two conductive members 86 are provided so as to be connected to two places in the vertical direction of the unit holding frame 36. These conductive members 86 are electrically connected by soldering the tip portions 86 a to the cylindrical portion 36 a of the unit holding frame 36.
  • the two conductive members 86 are sandwiched between the bending piece 26 and the bending operation wire 26a at the rear end, and are in contact with and electrically connected to the bending piece 26 and the bending operation wire 26a. ing. Further, a bending operation wire is connected to the bending piece 26.
  • the electronic components such as the imaging elements 42 and 45 and the imaging drive circuits 43 and 46 built in the distal end portion 11 are also provided. It is possible to prevent the occurrence of malfunctions and failures.
  • FIG. 40 is a plan view of the distal end portion of the insertion portion
  • FIG. 41 is a sectional view taken along the line XXXXI-XXXXI of FIG. Also in this reference example, the same reference numerals are used for the components of the electronic endoscope 1 described above, and detailed description thereof is omitted.
  • a part of the reinforcing frame 84 is cut to form a conductive piece 84a that serves as an antistatic member, and this conductive piece 84a is used as the cylindrical portion 36a of the unit holding frame 36. Is bent toward the tube portion 36a to be in contact with the cylindrical portion 36a. That is, the reinforcing frame 84 and the unit holding frame 36 are electrically connected via the conductive piece 84a. The conductive piece 84a may be bent and then soldered to the cylindrical portion 36a of the unit holding frame 36.
  • the electronic components such as the imaging elements 42 and 45 and the imaging drive circuits 43 and 46 built in the distal end portion 11 are also provided. It is possible to prevent the occurrence of malfunctions and failures.
  • the anti-fogging device is mounted on the distal end of the endoscope, but it goes without saying that electronic components other than the anti-fogging device may be used.
  • electronic components other than the anti-fogging device may be used.
  • the configuration from which this constituent requirement is deleted is extracted as an invention. It can be done.

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Abstract

　電子内視鏡１は、撮像ユニット３０が内蔵された挿入部２の先端部１１と、観察窓２２を保持する第１の金属枠２０と、対物光学系３２，３４を保持する第２の金属枠３３，３５と、第２の金属枠３３，３５の後方に嵌合されて電子部品４２，４３，４５，４６を保持する第３の金属枠３６と、観察窓２２のくもりを防止するくもり防止ユニット５１と、くもり防止ユニット５１と第２の金属枠３３，３５とを断熱して、第３の金属枠３６へくもり防止ユニット５１で発生した熱伝達を抑制する非金属製の断熱部材５６と、を具備することで、くもり防止ユニットからの固体撮像素子ユニットへの熱的影響を抑制して、ノイズを低減させてクリアな画像を取得できると共に、くもり防止ユニットによる対物光学系への曇り防止の効率が向上する。

Description

電子内視鏡
　本発明は、観察窓のくもり防止ユニットを備えた電子内視鏡に関する。
　周知の如く、内視鏡は、生体の体内（体腔内）の観察、処置など、または工業用のプラント設備内の検査、修理等のため広く用いられている。近年、内視鏡は、ＣＣＤなどが配された撮像装置を備えた電子内視鏡が主流となっている。このような電子内視鏡は、外気温度と被検対象物の雰囲気温度との温度差、被検対象物内の雰囲気湿度などにより、対物光学系に結露によるくもりが発生する場合がある。そのため、内視鏡は、対物光学系の透明カバー部材の外表面のくもり、結露などの発生を防止するための種々の技術が提案されている。例えば、ＪＰ特開２００９－２６１８３０号公報には、電子内視鏡の先端部に配置されたカバーガラスの保持枠に、このカバーガラスに成膜された薄膜を加熱するくもり防止デバイスが設けられた対物光学系の防曇技術が開示されている。
　しかしながら、ＪＰ特開２００９－２６１８３０号公報の電子内視鏡は、くもり防止デバイスの熱が保持枠を介して固体撮像素子ユニットに伝熱されて高温となり、ノイズが画像として出力され、クリアな画像が取得できない場合があった。また、ＪＰ特開２００９－２６１８３０号公報の電子内視鏡は、くもり防止デバイスの熱が保持枠を介して後方に伝熱されるため、くもり防止デバイスによる対物光学系への加熱効率が低下し、その結果、対物光学系に対する曇り防止の効率が低下するという課題があった。
　そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、くもり防止ユニットからの固体撮像素子ユニットへの熱的影響を抑制して、ノイズを低減させてクリアな画像を取得できると共に、くもり防止ユニットによる対物光学系への曇り防止の効率が向上する電子内視鏡を提供することを目的とする。
　本発明における一態様の電子内視鏡は、撮像ユニットが内蔵された挿入部の先端部と、前記撮像ユニットの前方に設けられる観察窓を保持する第１の金属枠と、前記撮像ユニットの対物光学系を保持する第２の金属枠と、前記第２の金属枠の後方に嵌合されて前記撮像ユニットの電子部品を保持する第３の金属枠と、前記観察窓のくもりを防止するくもり防止ユニットと、前記くもり防止ユニットと前記第２の金属枠とを断熱して、前記第３の金属枠へ前記くもり防止ユニットで発生した熱伝達の抑制する非金属製の断熱部材と、を具備する。
　本発明によれば、くもり防止ユニットからの固体撮像素子ユニットへの熱的影響を抑制して、ノイズを低減させてクリアな画像を取得できると共に、くもり防止ユニットによる対物光学系への曇り防止の効率が向上する電子内視鏡を提供できる。
内視鏡装置の全体構成を示す斜視図 挿入部の先端部分の構成を示す断面図 撮像ユニットの前端部分の構成を示す断面図 図３のＩＶ－ＩＶ線断面図 図３のＶ－Ｖ線断面図 図３のＶＩ－ＶＩ線断面図 図３のＶＩＩ－ＶＩＩ線断面図 図３のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線断面図 くもり防止ユニットの構成を示す分解平面図 くもり防止ユニットの構成を示す正面図 くもり防止ユニットが絶縁用および断熱用の絶縁部材に固着された構成を示す平面図 図１１のＸＩＩ－ＸＩＩ線断面図 導電板が絶縁用および断熱用の絶縁部材に固着された構成を示す平面図 撮像ユニットの後方一部分の構成を示す縦断面図 図１４のＸＶ－ＸＶ線断面図 補強枠に接続された３つの放熱ケーブルの配置を示す断面図 図１７は３つの信号ケーブルおよび３つの放熱ケーブルが熱収縮チューブで被覆された部分を示す断面図 絶縁用および断熱用の絶縁部材の変形例１を示す断面図 絶縁用および断熱用の絶縁部材の変形例２を示す断面図 くもり防止ユニットの変形例１を示す断面図 避静電気部材の変形例１を示す平面図 避静電気部材の変形例２を示す平面図 避静電気部材の変形例３を示す平面図 避静電気部材の変形例４を示す断面図 避静電気部材の変形例５を示す断面図 避静電気部材の変形例６を示す断面図 図２６のＸＶＩ－ＸＶＩ線断面図 挿入部が体腔内に挿入された状態を示す図 くもり防止ユニットの駆動電圧、時間および温度変化を示すグラフ 絶縁用および断熱用の絶縁部材の作用を説明するための挿入部の先端部分を示す断面図 電子内視鏡のＧＮＤ系統を示す図 避静電気部材の作用を説明するための挿入部の先端部分を示す断面図 参考例１の挿入部の先端部分の断面図 同、図３３のＸＸＸＩＶ－ＸＸＸＩＶ線断面図 同、ユニット保持枠に外嵌する導電性部材の構成を示す斜視図 同、ユニット保持枠に外嵌する導電性部材の構成を示す側面図 同、図３６のＸＸＸＶＩＩ矢視図 同、変形例の挿入部の先端部分の断面図 同、参考例２の挿入部の先端部分の断面図 参考例３の挿入部の先端部分の平面図 同、図４０のＸＸＸＸＩ－ＸＸＸＸＩ線断面図
　以下、図を用いて本発明の一実施の形態について説明する。　
　図１から図３２は、本発明の一実施の形態に係り、図１は内視鏡装置の全体構成を示す斜視図、図２は挿入部の先端部分の構成を示す断面図、図３は撮像ユニットの前端部分の構成を示す断面図、図４は図３のＩＶ－ＩＶ線断面図、図５は図３のＶ－Ｖ線断面図、図６は図３のＶＩ－ＶＩ線断面図、図７は図３のＶＩＩ－ＶＩＩ線断面図、図８は図３のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線断面図、図９はくもり防止ユニットの構成を示す分解平面図、図１０はくもり防止ユニットの構成を示す正面図、図１１はくもり防止ユニットが絶縁用および断熱用の絶縁部材に固着された構成を示す平面図、図１２は図１１のＸＩＩ－ＸＩＩ線断面図、図１３は導電板が絶縁用および断熱用の絶縁部材に固着された構成を示す平面図、図１４は撮像ユニットの後方一部分の構成を示す縦断面図、図１５は図１４のＸＶ－ＸＶ線断面図、図１６は補強枠に接続された３つの放熱ケーブルの配置を示す断面図、図１７は３つの信号ケーブルおよび３つの放熱ケーブルが熱収縮チューブで被覆された部分を示す断面図、図１８は絶縁用および断熱用の絶縁部材の変形例１を示す断面図、図１９は絶縁用および断熱用の絶縁部材の変形例２を示す断面図、図２０はくもり防止ユニットの変形例１を示す断面図、図２１は避静電気部材の変形例１を示す平面図、図２２は避静電気部材の変形例２を示す平面図、図２３は避静電気部材の変形例３を示す平面図、図２４は避静電気部材の変形例４を示す断面図、図２５は避静電気部材の変形例５を示す断面図、図２６は避静電気部材の変形例６を示す断面図、図２７は図２６のＸＶＩ－ＸＶＩ線断面図、図２８は挿入部が体腔内に挿入された状態を示す図、図２９はくもり防止ユニットの駆動電圧、時間および温度変化を示すグラフ、図３０は絶縁用および断熱用の絶縁部材の作用を説明するための挿入部の先端部分を示す断面図、図３１は電子内視鏡のＧＮＤ系統を示す図、図３２は避静電気部材の作用を説明するための挿入部の先端部分を示す断面図である。
　図１に示すように、電子内視鏡１は、長尺な挿入部２と、この挿入部２の基端と連設された操作部３と、図示しない光源装置に接続するライトガイドコネクタ４と、図示しないビデオシステムセンター（カメラコントロールユニット：ＣＣＵともいう）に接続するビデオコネクタ５と、を有して主に構成されている。なお、電子内視鏡１は、操作部３とライトガイドコネクタ４とが軟性のケーブル（以下、ユニバーサルコードと称す）６を介して接続されており、このライトガイドコネクタ４とビデオコネクタ５とが軟性の通信ケーブル７を介して接続されている。
　挿入部２には、主にステンレスなど金属性部材から形成された先端部１１、湾曲部１２およびステンレスなど金属管の硬性管１３が先端側から順に連設されている。この挿入部２は、体内に挿入する部分となっており、内部に後述するケーブル、不図示のライトガイドバンドルなどが組み込まれている。
　操作部３には、湾曲部１２を遠隔操作するアングルレバー１４および光源装置、ビデオシステムセンターなど（いずれも不図示）を操作するための各種スイッチ１６が備えられている。アングルレバー１４は、挿入部２の湾曲部１２を、ここでは上下の２方向に操作可能な湾曲操作手段である。なお、湾曲部１２は、上下の２方向に限定されることなく、アングルレバーをもう一つ設けて上下左右の４方向に湾曲操作自在な構成としても良い。さらに、ここでの電子内視鏡１は、湾曲部１２以外の大部分の挿入部２が硬質な硬性内視鏡を例示しいているが、これに限定されることなく挿入部２が可撓性を備えた軟性内視鏡でも良い。
　ここで、図２に基づいて、電子内視鏡１の挿入部２の先端内部構成について詳しく説明する。　
　図２に示すように、挿入部２の先端部１１は、金属製の先端硬質部２３を有している。この先端硬質部２３は、撮像ユニット３０が貫挿固定されている。先端硬質部２３は、金属製の外装管２４に内嵌しており、外装管２４が、例えば、固定ピン（不図示）によって固定されている。
　この外装管２４の基端には、湾曲部１２内に配設される湾曲駒２６と連結されている。湾曲駒２６は、湾曲部１２内に複数配設されている。これら湾曲駒２６は、隣接するもの同士が枢軸リベット２７によって回動自在に連結されている。これら湾曲駒２６は、ここでは上下に配設された２本の湾曲操作ワイヤ２６ａがアングルレバー１４の操作により牽引弛緩されることで、枢軸リベット２７回りに回動する。これにより、湾曲部１２がここでは上下の２方向に湾曲操作される。なお、湾曲部１２は、複数の湾曲駒２６の外周を一体的に覆うように、フッ素ゴムなどから形成された軟性チューブ２８を有している。この軟性チューブ２８は、先端外周部が糸巻接着部２９によって、外装管２４の基端に接続されている。なお、先端硬質部２３には、金属性の放熱線５７が内部に係入されて固着された放熱ケーブル５８が接続されている。この放熱ケーブル５８は、後方へ延設しており、先端硬質部２３の熱を後方に逃がすものである。
　撮像ユニット３０の先端に設けられた観察窓となる光学部材（対物光学系）の透明カバー部材２２は、略円環状に形成された金属製の観察窓保持枠２０に嵌合保持されている。この観察窓保持枠２０は、ここでの第１の金属枠を構成し、先端硬質部２３に嵌挿固定されている。そして、観察窓保持枠２０には、透明カバー部材２２の後方外周側において、撮像ユニット３０を内嵌固定するために、観察窓保持枠２０に外嵌するリング状のスペーサ３１が設けられている。なお、スペーサ３１は、撮像ユニット３０の駆動熱を内視鏡の先端（部材）に伝えないことを目的としてプラスチック樹脂やセラミックスなどから形成された非金属製の略円環状の部材を採用している。
　本実施の形態の撮像ユニット３０は、周知の構成を備え、対物光学系である第１の対物レンズ群３２を保持する金属製の第１のレンズ保持枠３３と、対物光学系である第２の対物レンズ群３４を保持する金属製の第２のレンズ保持枠３５と、イメージセンサなどを保持する金属製のユニット保持枠３６と、を有している。なお、第１のレンズ保持枠３３と観察窓保持枠２０との間には、金属よりも熱伝導率の低い材料で形成した絶縁部材である絶縁枠５６が設けられている。第１のレンズ保持枠３３は、第２のレンズ保持枠３５に内嵌固定されている。そして、第２のレンズ保持枠３５は、ユニット保持枠３６に内嵌固定されている。なお、第１のレンズ保持枠３３と第２のレンズ保持枠３５とが、ここでの第２の金属枠を構成し、金属製のユニット保持枠３６が、ここでの第３の金属枠を構成している。
　本実施の形態のユニット保持枠３６が保持するイメージセンサなどは、各対物レンズ群３２，３４によって集光され、２つのプリズム３７，３８で分光された撮影光を検出するＣＣＤ、ＣＭＯＳなどの２つの固体撮像素子（以下、単に撮像素子という）４２，４５を備えた構成となっている。なお、各プリズム３７，３８、各撮像素子４２，４５および各撮像駆動回路４３，４６を覆うように、ユニット保持枠３６の後方には、放熱板およびアース部材（患者側ＧＮＤへの接続部材）を兼ねた金属製の補強枠４８がユニット保持枠３６と電気的に導通するよう接合されている。なお、この補強枠４８にも、後述する３本の放熱ケーブル５８が接続されて固体撮像素子の駆動熱が後方へ逃がされるようになっている。また、金属製の第１のレンズ保持枠３３、第２のレンズ保持枠３５、ユニット保持枠３６および補強枠４８は、それぞれ互いに嵌合された部分に接着剤によって固着さている。
　第１の撮像素子４２は、後方に位置するプリズム３７の一面にカバーガラス４１を介して接合されている。また、第２の撮像素子４５は、前方に位置するプリズム３８の一面にカバーガラス４４を介して接合されている。本実施の形態の２つのプリズム３７，３８は、互いの面が貼り合わされ、例えば、可視光における所定の波長帯域のみを反射するように反射面が形成されている。その一例として、２つのプリズム３７，３８は、反射面で屈折させる光をＧ（Ｇｒｅｅｎ）光のみとし、第１の撮像素子４２に、Ｂ（Ｂｌｕｅ）光、及びＲ（Ｒｅｄ）光が導光し、第２の撮像素子４５に、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）光が導光するように設定されている。
　また、各撮像素子４２，４５は、ここでは個々に画像処理が行われる構成とし、電子撮像回路の一部を構成する２つの撮像駆動回路４３，４６とＦＰＣ４２ａ，４５ａ（図１４参照）を介して電気的に接続されている。これら撮像駆動回路４３，４６は、挿入部２、操作部３およびライトガイドコネクタ４に挿通してビデオコネクタ５まで延設された信号ケーブル５０と個々に接続されている。２つの撮像駆動回路４３，４６の間には、例えば、半田接続ができる銅製ブロックの２つのヒートシンク４９が介装されている。これら２つのヒートシンク４９は、後に詳しく説明するが、それぞれがジャンパー線４９ａによって、信号ケーブル５０の総合シールド部材５０ａと電気的に接続されている。
　なお、ユニット保持枠３６に保持された各プリズム３７，３８、各撮像素子４２，４５および各撮像駆動回路４３，４６は、非導電性の接着剤、充填剤などで覆われ、補強枠４８の周囲が熱収縮チューブ４７に被覆されている。この熱収縮チューブ４７は、観察窓保持枠２０の基端外周部分から信号ケーブル５０、放熱ケーブル５８などの先端外周部分までを一体的に被覆している。このように、透明カバー部材２２を保持して先端側が閉塞する観察窓保持枠２０とスペーサ３１とが嵌合している。観察窓保持枠２０の基端外周部から信号ケーブル５０および放熱ケーブル５８などの先端外周までを熱収縮チューブ４７により被覆しているため、撮像ユニット３０が先端部１１内において気密保持された状態となる。
　絶縁枠５６は、図３および図４に示すように、浸透する湿気による対物レンズ内部のくもりを防止するために、例えば、スーパエンジニアリングプラスチックの１つである低吸水性のＰＥＥＫ（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ）樹脂または焼結部材であるセラミックスにより形成されており、前方側に内径方向へ向かって形成されたリブ５６ａを有した絶縁用および断熱用の略円筒状部材である。この絶縁枠５６は、観察窓保持枠２０と第１のレンズ保持枠３３および第２のレンズ保持枠３５とを所定の距離だけ離間させるように、観察窓保持枠２０に内嵌し、第１のレンズ保持枠３３および第２のレンズ保持枠３５に外嵌するように配置されている。なお、絶縁枠５６は、観察窓保持枠２０内への湿気の混入およびエアパスを防ぐように、外周面および内周面に接着剤が塗布されて観察窓保持枠２０、第１のレンズ保持枠３３および第２のレンズ保持枠３５と嵌合して面接触した状態で固定される。
　具体的には、絶縁枠５６は、リブ５６ａが設けられた前方側の小径の内周面が第１のレンズ保持枠３３の前方外周面と面接触して接着され、後方側の大径の内周面が第１のレンズ保持枠３３の後方部分と嵌合された第２のレンズ保持枠３５の外周面と面接触して接着された状態として、第１のレンズ保持枠３３および第２のレンズ保持枠３５に外嵌される。そして、絶縁枠５６は、外周面が観察窓保持枠２０の内周面と面接触して接着されて配置される。これにより、観察窓保持枠２０内への湿気の混入およびエアパスが防止された状態として、絶縁枠５６が観察窓保持枠２０、第１のレンズ保持枠３３および第２のレンズ保持枠３５に嵌合される。
　こうして、観察窓保持枠２０と第１のレンズ保持枠３３および第２のレンズ保持枠３５は、絶縁枠５６を介して非接触に所定の距離だけ離間されて配置される。なお、絶縁枠５６は、観察窓保持枠２０と第１のレンズ保持枠３３および第２のレンズ保持枠３５との軸合わせのための部材も構成している。
　絶縁枠５６には、図３から図１２に示すように、観察窓である透明カバー部材２２、第１の対物レンズ群３２、特に最先端のレンズ表面などのくもり、結露などを防止するくもり防止ユニット５１が設けられている。このくもり防止ユニット５１は、電子部材であるくもり防止デバイス５２と、絶縁枠５６に固着されたＦＰＣ５３と、このＦＰＣ５３に設けられた温度検知用のサーミスタ５４と、くもり防止デバイス５２および透明カバー部材２２の間に介装され、観察窓保持枠２０とくもり防止デバイス５２とを絶縁する絶縁体のデバイス絶縁枠５５と、を有して構成されている。
　くもり防止デバイス５２は、略円環状をしており、ＦＰＣ５３の前方側となるリング部５３ａの一面に接着されると共に、ＦＰＣ５３の一面に形成された２つの接点ランド５２ａに半田付などの溶着された状態で配置される。つまり、くもり防止デバイス５２は、２つの接点ランド５２ａと接触した状態となり電気的に接続されている。リング部５３ａに設けられたくもり防止デバイス５２は、前方側から耐熱性樹脂、例えばサルホン系樹脂から形成された円環状のデバイス絶縁枠５５に覆われる（図９参照）。このデバイス絶縁枠５５は、くもり防止デバイス５２を金属製の観察窓保持枠２０に接触しないようにして絶縁を確保し、且つ観察窓保持枠２０を介して印加する静電気がくもり防止デバイス５２へ落ちるのを防止するために、くもり防止デバイス５２の外側面と前方端面を覆うように設けられている。さらに、デバイス絶縁枠５５は、観察窓である透明カバー部材２２の背面に接触するように設置され、透明カバー部材２２へくもり防止デバイス５２の熱を伝達する。
　ＦＰＣ５３は、リング部５３ａの内方から前方へ折り曲げられた突出片にサーミスタ５４が実装されている（図５、図９および図１０参照）。このサーミスタ５４は、観察窓である透明カバー部材２２の背面に接触するよう配置されている。また、ＦＰＣ５３は、リング部５３ａの外周一部から後方へ折り曲げられて延設する細長に形成された配線フィルム部５３ｂと、この配線フィルム部５３ｂの後方端部に一体形成された矩形状の配線接続部５３ｃと、を有して構成されている（図９および図１０参照）。
　配線フィルム部５３ｂには、くもり防止デバイス５２およびサーミスタ５４へ電気的に接続される複数の配線（不図示）が絶縁された状態でプリント形成されている。この配線フィルム部５３ｂは、絶縁枠５６の外周部に前後方向に形成された凹部状のＦＰＣ設置溝５６ｂに配置され（図７および図８参照）、観察窓保持枠２０内部への湿気の混入およびエアパスを防ぐために接着剤５９ａがＦＰＣ設置溝５６ｂとの隙間に付着されて絶縁枠５６に固着される（図７、図８、図１１および図１２参照）。なお、ここでの絶縁枠５６は、外周部にＦＰＣ設置溝５６ｂが形成されているため、ＦＰＣ５３の組付け時の配線フィルム部５３ｂのＦＰＣ設置溝５６ｂへの接着剤５９ａによる固定が容易な構成となっている。つまり、配線フィルム部５３ｂが設置されたＦＰＣ設置溝５６ｂへの固定時に、絶縁枠５６と観察窓保持枠２０との嵌合における観察窓保持枠２０内部への湿気の混入およびエアパスを防ぐための接着剤５９ａの充填を容易に行えるようになる。また、ＦＰＣ５３は、リング部５３ａの後方の面が絶縁枠５６のリブ５６ａの前方端面と、例えば、ポリイミドテープの両面粘着材５３ｅによって接着されている。
　配線接続部５３ｃには、くもり防止デバイス５２およびサーミスタ５４と電気的な接続を行うための複数の接続ランドが設けられた電気接点部５３ｄが設けられている。この電気接点部５３ｄの複数の接続ランドには、４つの配線７１の素線が個々に半田付される（図１１および図１２参照）。なお、４つの配線７１が接続された電気接点部５３ｄ上には、絶縁樹脂５９ｂが付着される（図１１および図１２参照）。
　また、絶縁枠５６には、配線フィルム部５３ｂが設置されるＦＰＣ設置溝５６ｂと反対側の外周部先端部分に、外周一部が観察窓保持枠２０の外周面と非接触となるように凹部状の切り欠き部５６ｃが形成されている（図４および図１２参照）。つまり、絶縁枠５６は、観察窓保持枠２０に内嵌した状態において、先端外周部の一部分に切り欠き部５６ｃによって観察窓保持枠２０との間に空間が形成される（図４参照）。そして、絶縁枠５６は、切り欠き部５６ｃから後方に向けて内周面側に凹部状の避静電気部材となる導電板６０が設置される避静電気部材設置溝５６ｄが形成されている。この避静電気部材設置溝５６ｄは、絶縁枠５６のリブ５６ａを貫通して切り欠き部５６ｃと連通している（図４、図１２および図１３参照）。
　避静電気部材設置溝５６ｄに配置される導電板６０は、図１３に示すように、少なくとも前方側に尖端状の２つの角部（尖形エッジ部）を有する板面略長方形の金属平板であって、絶縁枠５６のリブ５６ａに貫挿されており、前方部分が切り欠き部５６ｃに位置するように配置されている。この導電板６０も、観察窓保持枠２０内への湿気の混入およびエアパスを防ぐために接着剤５９ｃが避静電気部材設置溝５６ｄとの隙間に付着されて絶縁枠５６に固着される（図８および図１２参照）。なお、導電板６０は、後端部分が金属製のユニット保持枠３６の先端外周部と半田６０ａを用いた接続により接合され、ユニット保持枠３６と電気的に接続された状態となっている（図４参照）。この導電板６０は、絶縁枠５６の切り欠き部５６ｃにおいて、その表面が観察窓保持枠２０の内周面とおよそ０．２ｍｍのクリアランスを有するように接着固定されている。これにより、内視鏡先端と前記導電板６０との間で絶縁を確保でき、電気メス使用時の漏れ電流は流れないが、静電気のような高電圧の差異だけ導電板６０側に電流が流れる。これにより電子部品側へ電流が流れることなく、不具合の発生を防ぐことが可能となる。
　なお、絶縁枠５６は、内周部に凹部状の避静電気部材設置溝５６ｄを設けることで、導電板６０が内周面から突出しないように設置される。これにより、絶縁枠５６に内嵌する第２のレンズ保持枠３５は、絶縁枠５６内で前後方向の中心軸回りに自由に回転できるようになり、各対物レンズ群３３，３４の偏角回転調整を容易に行えることができる。
　各撮像駆動回路４３，４６の間に配設される上述のブロック状の２つのヒートシンク４９には、図１４および図１５に示すように、それぞれが接合された面の反対側の側面後方にジャンパー線４９ａの芯線４９ｃが半田接続される凹部４９ｂが形成されている。この凹部４９ｂを形成することで、２つのヒートシンク４９とジャンパー線４９ａとの接続部の外形が膨らまないようにすることができる。なお、これら凹部４９ｂの表面は、半田接続用の表面処理が施されている。また、２つのヒートシンク４９は、絶縁テープなどの絶縁部材４９ｄを介して接合されて、電気的な絶縁が保たれている。絶縁部材４９ｄは、２つのヒートシンク４９が個々にジャンパー線４９ａと接続されるために電気的なループアンテナ状態とならず、固体撮像素子から出るノイズを低減することができる。
　なお、２つのヒートシンク４９は、ＣＣＤ（ＣＭＯＳ）ドライバである各撮像駆動回路４３，４６を保持する保持部材を兼ねると共に、これら発熱量が大きな各撮像駆動回路４３，４６の熱を吸熱する。２つのヒートシンク４９の熱は、ジャンパー線４９ａを介して、信号ケーブル５０の総合シールド部材５０ａに伝熱されて後方へ逃がされる。
　また、放熱板およびアース部材を兼ねた補強枠４８は、図１６に示すように、一面に２本の放熱ケーブル５８の丸型の放熱線５７が半田接続され、これら放熱線５７が接続された一面から遠方の角部に形成された一方の斜面部に１本の放熱ケーブル５８の平型の放熱線５７が半田接続されている。なお、これら３つの放熱ケーブル５８の少なくとも１つは、アース部材（ＧＮＤケーブル）を兼ねて、患者グランド（ＧＮＤ）に接続されている。また、これら３つの放熱ケーブル５８は、補強枠４８よりも後方において２本と１本に離れた状態となるように、３つの信号ケーブル５０と共に熱収縮チューブ４７内に配置されている。このように、３つの放熱ケーブル５８が補強枠４８から後方の熱収縮チューブ４７内で２本と１本に離された状態に配置されるため、補強枠４８で吸収した熱が集中せず効率良く３つの放熱ケーブル５８で放熱されて、撮像ユニット３０の高温化が防止される。なお、図１６の３つの信号ケーブル５０は、２つが撮像系と接続され、残りの１つがくもり防止ユニットと接続されて各種信号の授受および電力供給のためのものである。
　さらに、これら３本の放熱ケーブル５８は、補強枠４８における発熱量の大きな各撮像駆動回路４３，４６の近傍に各放熱線５７が半田接続される。これにより最も高温となる各撮像駆動回路４３，４６の周囲の熱を効率よく吸熱して放熱することでノイズを低減した撮像ユニットが提供できる。
（絶縁部材の変形例１）
　絶縁用および断熱用の絶縁枠５６は、図１８に示すように、前方側に配置される円環状の絶縁環７２ａと、後方側に配置される管状の絶縁管７２ｂの外径が同一な２つの部材を組み合わせた構成としてよい。　
　具体的には、絶縁枠５６は、第１のレンズ保持枠３３の前方フランジ３３ａと面接触して接着される絶縁環７２ａと、第２のレンズ保持枠３５の外周面と面接触して接着される絶縁管７２ｂと、を有し、これら絶縁環７２ａの後方端面および絶縁管７２ｂの前方端面が面接触して接着剤により接着固定される。つまり、絶縁枠５６は、前後に接触して連設された２つの管（環）状部材から形成されている。そして、絶縁枠５６を構成する絶縁環７２ａおよび絶縁管７２ｂの外周面は、観察窓保持枠２０の内周面に面接触して接着剤により接着固定される。このように、絶縁枠５６は、絶縁環７２ａおよび絶縁管７２ｂの２つの部材とすることで、低吸水性部材であって複雑な形状の加工成型が困難な焼結部材であるセラミックスを用いても容易に成型することができる。なお、ここでの絶縁枠５６も、勿論、低吸水性樹脂部材で形成しても良いし、絶縁環７２ａと絶縁管７２ｂとを異なる材料、例えば、セラミックスと低吸水性樹脂を組み合わせて成型しても良い。
（絶縁部材の変形例２）
　絶縁用および断熱用の絶縁枠５６は、図１９に示すように、低吸水性樹脂を用いて、くもり防止ユニット５１のサーミスタ５４およびくもり防止デバイス５２への信号授受および電力供給のための複数の電極７３をインサート成型しても良い。これにより、絶縁枠５６は、複数の電極７３を設けた部分からの湿気の混入およびエアパスを低減することができる。
（くもり防止ユニットの変形例１）
　くもり防止ユニット５１は、図２０に示すように、デバイス絶縁枠５５を設けなくとも、くもり防止デバイス５２を金属製の観察窓保持枠２０に接触しないようにして絶縁を確保し、且つ観察窓保持枠２０を介して印加される静電気がくもり防止デバイス５２へ落ちるのを防止するために、くもり防止デバイス５２の表面に絶縁体被膜、例えば、蒸着によりパリレンの絶縁コーティング５５ａを成型しても良い。
（避静電気部材の変形例１）
　ここでの避静電気部材を構成する導電板６０は、前方側に尖端状の角部があれば良く、図２１に示すように、先細りの導電部６０ｂを有した形状としても良い。
（避静電気部材の変形例２）
　ここでの導電板６０は、図２２に示すように、前方がＴ字形状とし、先端両脇に導電部６０ｃを有した形状としても良い。また、導電板６０は、絶縁枠５６へ設置固定するときに、絶縁枠５６の切り欠き部５６ｃにＴ字形状の後方端部６０ｄを当接させて容易に位置決めすることができる。
（避静電気部材の変形例３）
　ここでの導電板６０は、図２３に示すように、前方がＴ字形状とし、先端側に複数の導電部６０ｅを有した形状としても良い。ここでの導電板６０も、絶縁枠５６へ設置固定するときに、絶縁枠５６の切り欠き部５６ｃにＴ字形状の後方端部６０ｆを当接させて容易に位置決めすることができる。
（避静電気部材の変形例４）
　ここでの導電板６０は、図２４に示すように、先端部分に設けられる導電部６０ｇを上方に折り曲げた形状としても良い。
（避静電気部材の変形例５）
　ここでは、導電板６０に変えて、図２６に示すように、避静電気部材である金属製の導電ブロック７４を第１のレンズ保持枠３３に電気的に導通するように絶縁枠５６に設けても良い。　
　具体的には、導電ブロック７４は、絶縁枠５６のリブ５６ａの一部分に外周部から内周部を貫通形成された孔部５６ｅに接着剤７４ｂによって固着されている。なお、導電ブロック７４の導電部７４ａは、観察窓保持枠２０の内周面とおよそ０．２ｍｍのクリアランスを有する突出量が設定されて、観察窓保持枠２０の内周面に向けて接着剤７４ｂから突出するように配置されている。
　この導電ブロック７４は、導電部７４ａと反対側に位置する底面部が第１のレンズ保持枠３３の外周面に接触して電気的に導通するように絶縁枠５６に配設される。
（避静電気部材の変形例６）
　ここでも、導電板６０に変えて、図２６および図２７に示すように、避静電気部材である金属製の導電盤７７を第１のレンズ保持枠３３に電気的に導通するように絶縁枠５６に設けても良い。　
　具体的には、導電盤７７は、外周方向に放射状に突起する複数の導電部７７ａを有した円板状の金属板である。なお、ここでの絶縁枠５６は、前方側に配置される円環状の絶縁環７５と、後方側に配置される管状の絶縁管７６の外径が同一な２つの部材から構成されている。
　導電盤７７は、絶縁枠５６の絶縁環７５と絶縁管７６との間に挟設されて接着剤７８によって固着されている。なお、導電盤７７の導電部７７ａも、観察窓保持枠２０の内周面とおよそ０．２ｍｍのクリアランスを有する突出量が設定されて観察窓保持枠２０の内周面に向けて放射状に形成されている。この導電盤７７は、中央に形成された孔部に第１のレンズ保持枠３３が挿入され、第１のレンズ保持枠３３と接触して電気的に導通される。
（電子内視鏡の作用）
　以上のように構成された電子内視鏡１は、例えば、内視鏡下外科手術に用いられ、図２８に示すように、患者の体壁に穿孔して導入されたトロッカ１００を介して、およそ３７℃の高湿度な体腔内に挿入部２が導入される。
　先ず、電子内視鏡１は、体腔内に導入する前の準備段階のとき、電源が投入され、くもり防止ユニット５１のくもり防止デバイス５２が駆動される。このくもり防止デバイス５２への印加電圧は、図２９に示すように、ここでは２０Ｖである。この準備段階の初期の観察窓である透明カバー部材２２の温度、つまりサーミスタ５４が検出する温度は、およそ２０℃の室温と同じ温度であり、電源投入によりくもり防止デバイス５２が駆動すると、透明カバー部材２２が所定の温まり時間（およそ１～２分）を要して、例えば、３７℃まで加熱される。また、電源投入時において、くもり防止デバイス５２周囲の雰囲気温度が上昇するにつれて、透明カバー部材２２の背面および第１の対物レンズ群３２のうちの最先端のレンズ外表面のくもりも抑制防止することができる。
　なお、くもり防止デバイス５２の駆動制御は、サーミスタ５４の検出温度値（温度に応じた電気抵抗値）が入力されるビデオシステムセンター内の制御手段によって行なわれる。なお、制御手段は、サーミスタ５４の検出温度値が、ここでは３７℃となる閾値が設定されて、この閾値に応じてくもり防止デバイス５２のＯＮ／ＯＦＦ駆動を制御する（図２９参照）。これにより、透明カバー部材２２の加熱温度は、電子内視鏡１の挿入部２の体腔内挿入時間において、ここでは３７℃前後に維持される。なお、くもり防止ユニット５１は、電源がＯＦＦされるとビデオシステムセンター内の制御手段による制御が終了される。
　このように、電子内視鏡１は、使用時に透明カバー部材２２が、ここでは３７℃に加熱されるため、およそ３７℃の高湿度な体腔内に挿入されても、透明カバー部材２２の表面に温度差によるくもり、結露などの発生を抑制防止することができる。
（絶縁枠の作用）
　ここで、絶縁用および断熱用の絶縁枠５６の作用を説明する。　
　絶縁枠５６は前述した実施形態にて示した絶縁機能と、図３０に示すように、準備段階のときのくもり防止ユニット５１のくもり防止デバイス５２の熱Ｈを第１のレンズ保持枠３３、第２のレンズ保持枠３５およびユニット保持枠３６に無駄に伝熱しないように断熱する機能も有する。つまり、くもり防止デバイス５２の熱Ｈは、効率良く確実にデバイス絶縁枠５５を介して透明カバー部材２２に伝熱される。これにより、電子内視鏡１は、従来に比して、透明カバー部材２２が準備段階のときに所定の設定された温度（ここでは３７℃）に到達するまでの時間を早めることができる。
　また、絶縁用および断熱用の絶縁枠５６は、内視鏡下外科手術中（体腔内挿入時間中）においては、くもり防止デバイス５２の熱Ｈが絶縁枠５６に断熱されることで、第１のレンズ保持枠３３、第２のレンズ保持枠３５およびユニット保持枠３６を介した後方への熱伝達を抑制して、電子部品である第１の撮像素子４２および第２の固体撮像素子４５側が過剰に高温となることを防止する。
　これにより、第１の撮像素子４２および第２の固体撮像素子４５の高温化によるノイズの発生を抑え、クリアな画像が取得できるようになる。ここでも、くもり防止デバイス５２の熱Ｈは、絶縁枠５６により第１のレンズ保持枠３３、第２のレンズ保持枠３５およびユニット保持枠３６に無駄に熱を伝達することが抑制されるため、効率良く確実にデバイス絶縁枠５５を介して透明カバー部材２２に伝熱される。これにより、電子内視鏡１は、くもり防止デバイス５２による透明カバー部材２２の加熱効率が向上し、これに伴いくもり防止の効率が向上する。
　以上の説明から、本来の絶縁機能に加えて電子内視鏡１は、くもり防止ユニット５１からの固体撮像素子への熱的影響を抑制して、ノイズを低減させてクリアな画像を取得できると共に、くもり防止ユニット５１による対物光学系である透明カバー部材２２および第１の対物レンズ群３２などへのくもり防止の効率を向上させた小型の撮像ユニットが提供できる。なお、上述した絶縁枠の変形例１，２の構成においても、同様の効果を奏するものである。
（電子内視鏡のＧＮＤ系統）
　ところで、電子内視鏡１は、図３１に示すように、外装部が操作部３を境（図中Ｘ軸）として、前方の挿入部２側と後方のユユニバーサルコード６側とに電気的に絶縁された構成となっている。
　なお、電子内視鏡１の内部において、図３１に示すように、金属製の先端硬質部２３に接続された放熱ケーブル５８は、操作部３内に設けられた金属フレーム３ａと電気的に接続されている。この金属フレーム３ａは、金属製のグリップ座３ｂとの間に、例えば、２２０ｐＦのコンデンサ３ｄが介装され、直流的には絶縁されている。
　また、撮像ユニット３０から延設された、ここでは３本の放熱ケーブル５８は、少なくとも１本が操作部３のグリップ座と電気的に接続されている。そして、３本の放熱ケーブル５８は、信号ケーブル５０と共に、内部に金属ブレード８０ａを有する熱収縮チューブ８０に一体的に被覆される。なお、熱収縮チューブ８０は、グリップ座３ｂまで延設され、金属ブレード８０ａがグリップ座３ｂと電気的に接続される。
　なお、ユニバーサルコード６は、操作部３において、グリップ座３ｂと接続されて、内部の金属シースがグリップ座３ｂと電気的に接続される。また、ユニバーサルコード６の金属シースは、ライトガイドコネクタ４内において、通信ケーブル７の金属シースと電気的に接続される。そして、ライトガイドコネクタ４およびビデオコネクタ５は、ユニバーサルコード６または通信ケーブル７の各金属シースと電気的に接続され、光源装置またはビデオシステムセンターを介して、患者ＧＮＤと電気的に接続される。つまり電子内視鏡１の先端内部金属は１本の放熱ケーブルおよび操作部基端側の部材を介してビデオコネクタ５の患者側グランドと接続され同位になっている。
（導電板の作用）
　次に、避静電気部材である導電板６０の作用を説明する。　
　ところで、観察窓保持枠２０は、図３２に示すように、先端部１１の先端面で透明カバー部材２２を保持する前方側の端部表面が露出した状態で位置される。そのため、この観察窓保持枠２０の端部表面から静電気Ｅが印加される場合がある。
　この場合、観察窓保持枠２０に印加した静電気Ｅは、観察窓保持枠２０を介して、絶縁枠５６の切り欠き部５６ｃに、ここでは０．２ｍｍのクリアランスを有して配設された導電板６０の先端角部（尖形エッジ部）に気中放電される。そして、静電気Ｅは、導電板６０の後方部分が半田６０ａで接続されたユニット保持枠３６に流れて、補強枠４８を介して、放熱ケーブル５８に流れて、患者ＧＮＤに落とされる（アースされる）。
　これにより、電子内視鏡１は、観察窓保持枠２０に静電気Ｅが印加しても、内視鏡挿入部において外部と内部金属とが絶縁された構成でも、静電気Ｅがくもり防止ユニット５１、各撮像素子４２，４５、各撮像駆動回路４３，４６などの電子部品に流れることなく、導電板６０からユニット保持枠３６、補強枠４８および放熱ケーブル５８を介して患者ＧＮＤにアースされる。
　以上の説明から、電子内視鏡１は、内視鏡先端に印加された静電気が導電板６０に気中放電されて患者ＧＮＤに落とされるため、先端部１１に内蔵されるくもり防止ユニット５１、各撮像素子４２，４５、各撮像駆動回路４３，４６などの電子部品に過電流が流れるといった不具合、故障などの発生を防止することができる。なお、上述した避静電気部材の変形例１から６の構成においても、同様の効果を奏するものである。
　なお、以上に記載の電子内視鏡１は、外科医療用の硬性内視鏡を例に挙げて説明したが、勿論、これに限定されることなく、各種医療用の軟性内視鏡または工業用の内視鏡装置に適用可能な技術である。
（参考例１）
　次に、本発明の参考例１について説明する。　
　図３３から図３８は、本発明の参考例１に係り、図３３は挿入部の先端部分の断面図、図３４は図３３のＸＸＸＩＶ－ＸＸＸＩＶ線断面図、図３５はユニット保持枠に外嵌する導電性部材の構成を示す斜視図、図３６はユニット保持枠に外嵌する導電性部材の構成を示す側面図、図３７は図３６のＸＸＸＶＩＩ矢視図、図３８は変形例の挿入部の先端部分の断面図である。なお、本参考例では、上述した電子内視鏡１の構成部品については同一の符号を用いて詳細な説明を省略する。
　また、ここでの電子内視鏡１は、図３３および図３４に示すように、挿入部２の先端部１１から操作部３まで絶縁性の軟性チューブ２８に被覆されており、患者と接触する可能性がある内視鏡挿入部の外周は絶縁が確保されている。なお、電子内視鏡１は、挿入部２が可撓性を有する軟性鏡である。また、ここでの先端硬質部２３は、例えば、樹脂から成型された非金属製である。なお、図３４の符号８５は、ライトガイドバンドルを示している。
　ここではユニット保持枠３６が第１のレンズ保持枠３３を外嵌し、図３３から図３７に示すように、ユニット保持枠３６と電気的に接続するように避静電気部材である金属製の導電性部材８３が接触させて設けられている。　
　具体的には、導電性部材８３は、上下方向の２箇所に延設されて断面Ｌ字状に前方側に折れ曲げられた矩形状の導電部８３ａと、略中央に形成された孔部の上下２箇所に延設されて断面Ｌ字状に前方側に折れ曲げられた矩形状の通電接触部８３ｂと、を有した金属板体である。
　この導電性部材８３は、略中央に形成された孔部に第１のレンズ保持枠３３に外嵌するユニット保持枠３６の筒部３６ａが挿嵌され、後方の端面および通電接触部８３ｂがユニット保持枠３６に接触して電気的に接続された状態となるように設置されている。また、導電性部材８３の導電部８３ａは、軟性チューブ２８に被覆された先端硬質部２３に嵌合する金属製の補強枠８４の内周面と近接して配置されている。この導電部８３ａと補強枠８４とは、電気的に導通しているが、軟性チューブ２８は電気的に絶縁性を備えているため、前述した実施形態で示したような０．２ｍｍのクリアランスは不要な構造となっている。
　なお、補強枠８４は、挿入部２の湾曲部１２内に配設された最先端の湾曲駒２６に接触するように外嵌されており、電気的に接続されている。また、湾曲駒２６には、湾曲操作ワイヤ２６ａが接続されている。
　ここでは第１のレンズ保持枠３３が、先端部１１の先端面において端部表面が露出した状態で配置されている。この第１のレンズ保持枠３３の端部表面から静電気が印加される場合がある。そのため、第１のレンズ保持枠３３に印加された静電気は、ユニット保持枠３６に流れて、導電性部材８３を介して、補強枠８４に流れる。
　つまり、静電気は、各導電部８３ａの先端角部（尖形エッジ部）からここで接触している補強枠８４へ流れる。そして、静電気は、補強枠８４に流れて、湾曲駒２６を介して、湾曲操作ワイヤ２６ａに流れる。この湾曲操作ワイヤ２６ａは、操作部３内において、図３１に示した、グリップ座３ｂを介して、ユニバーサルコード６の金属シースと電気的に接続されており、流れる静電気がライトガイドコネクタ４およびビデオコネクタ５を介して患者ＧＮＤに落とされる（アースされる）。
　これにより、ここでの電子内視鏡１は、第１のレンズ保持枠３３に静電気が印加しても、静電気が各撮像素子４２，４５、各撮像駆動回路４３，４６などの電子部品に流れることなく、患者ＧＮＤにアースされる。そのため、ここでの電子内視鏡１は、印加された静電気が患者ＧＮＤに落とされるため、先端部１１に内蔵される各撮像素子４２，４５、各撮像駆動回路４３，４６などの電子部品に不具合、故障などの発生を防止することができる。
　なお、導電性部材８３の各導電部８３ａは、図３６の２点差線のように、拡径方向に拡がった状態として弾性変形するようにし、図３８に示すように、補強枠８４の内周面に接触するようにしても良い。さらに、各導電部８３ａは、補強枠８４の内周面と半田付しても良い。
（参考例２）
　次に、本発明の参考例２について説明する。　
　図３９は、本発明の参考例２に係り、挿入部の先端部分の断面図である。なお、本参考例においても、上述した電子内視鏡１の構成部品については同一の符号を用いて詳細な説明を省略する。
　ここでは、ユニット保持枠３６と電気的に接続するように避静電気部材である金属板の導電性部材８６が接触させて設けられている。具体的には、導電性部材８６は、ユニット保持枠３６の上下方向の２箇所と接続されるように２つ設けられている。これら導電性部材８６は、各先端部分８６ａがユニット保持枠３６の筒部３６ａに半田付されて電気的に接続されている。
　２つの導電性部材８６は、後方端部が最先端の湾曲駒２６と湾曲操作ワイヤ２６ａとの間に挟設されて、これら湾曲駒２６と湾曲操作ワイヤ２６ａと接触して電気的に接続されている。また、湾曲駒２６には、湾曲操作ワイヤが接続されている。
　このような構成としても、第１のレンズ保持枠３３の端部表面から静電気が印加された場合、その静電気は、ユニット保持枠３６に流れて、導電性部材８６を介して、湾曲駒２６と湾曲操作ワイヤ２６ａに直接流れる。そして、静電気は、湾曲操作ワイヤ２６ａ、グリップ座３ｂ、ユニバーサルコード６および通信ケーブル７を介してライトガイドコネクタ４およびビデオコネクタ５を介して患者ＧＮＤに落とされる（アースされる）。
　これにより、ここでの電子内視鏡１も、印加された静電気が患者ＧＮＤに落とされるため、先端部１１に内蔵される各撮像素子４２，４５、各撮像駆動回路４３，４６などの電子部品に不具合、故障などの発生を防止することができる。
（参考例３）
　次に、本発明の参考例３について説明する。　
　図４０および図４１は、本発明の参考例３に係り、図４０は挿入部の先端部分の平面図、図４１は図４０のＸＸＸＸＩ－ＸＸＸＸＩ線断面図である。なお、本参考例においても、上述した電子内視鏡１の構成部品については同一の符号を用いて詳細な説明を省略する。
　ここでは、図４０および図４１に示すように、補強枠８４の一部に切り込みを入れて、避静電気部材となる導電片８４ａを形成し、この導電片８４ａをユニット保持枠３６の筒部３６ａに向けて折り曲げて筒部３６ａに接触させている。つまり、補強枠８４とユニット保持枠３６は、導電片８４ａを介して電気的に接続される。なお、導電片８４ａを折り曲げた後、ユニット保持枠３６の筒部３６ａと半田付しても良い。
　このような構成としても、第１のレンズ保持枠３３の端部表面から静電気が印加された場合、その静電気は、ユニット保持枠３６に流れて、導電片８４ａを介して、補強枠８４に流れる。そして、静電気は、補強枠８４と嵌合する湾曲駒２６から湾曲操作ワイヤ２６ａに流れる。したがって、静電気は、湾曲操作ワイヤ２６ａ、グリップ座３ｂ、ユニバーサルコード６および通信ケーブル７を介してライトガイドコネクタ４およびビデオコネクタ５を介して患者ＧＮＤに落とされる（アースされる）。
　これにより、ここでの電子内視鏡１も、印加された静電気が患者ＧＮＤに落とされるため、先端部１１に内蔵される各撮像素子４２，４５、各撮像駆動回路４３，４６などの電子部品に不具合、故障などの発生を防止することができる。
　上述の実施の形態に記載した発明は、その実施の形態および変形例に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得るものである。
　例えば、実施の形態では内視鏡先端にくもり防止デバイスを搭載しているが、このくもり防止デバイス以外の電子部品であっても良いことは勿論である。また、全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、述べられている課題が解決でき、述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得るものである。
　本出願は、２０１１年１２月７日に日本国に出願された特願２０１１－２６８１８８号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の内容は、本願明細書、請求の範囲、および図面に引用されたものである。

Claims (12)

  1. 　撮像ユニットが内蔵された挿入部の先端部と、
    　前記撮像ユニットの前方に設けられる観察窓を保持する第１の金属枠と、
    　前記撮像ユニットの対物光学系を保持する第２の金属枠と、
    　前記第２の金属枠の後方に嵌合されて前記撮像ユニットの電子部品を保持する第３の金属枠と、
    　前記観察窓のくもりを防止するくもり防止ユニットと、
    　前記くもり防止ユニットと前記第２の金属枠とを断熱して、前記第３の金属枠へ前記くもり防止ユニットで発生した熱伝達の抑制する非金属製の断熱部材と、
    　を具備することを特徴とする電子内視鏡。
  2. 　前記断熱部材は、前記第１の金属枠と前記第２の金属枠との間に介装され、前記第１の金属枠と前記第２の金属枠とを非接触にして電気的に絶縁させていることを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡。
  3. 　前記断熱部材は、低吸水性を有する樹脂または焼結部材から形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子内視鏡。
  4. 　前記断熱部材は、前後に接触して並設される２つの管状部材から形成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項に記載の電子内視鏡。
  5. 　前記断熱部材は、外周面が前記第１の金属枠の内周面と面接触して接着され、内周面が前記第２の金属枠の外周面と面接触して接着されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電子内視鏡。
  6. 　前記断熱部材は、前記くもり防止ユニットが当接して設けられていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電子内視鏡。
  7. 　前記断熱部材は、外周部に前記くもり防止ユニットのフレキシブルプリント基板を配置する溝部が形成され、前記フレキシブルプリント基板が前記溝部に防湿用の接着剤により固着されていることを特徴とする請求項６に記載の電子内視鏡。
  8. 　前記断熱部材は、前記くもり防止ユニットに電気的に接続される電極がインサート形成されていることを特徴とする請求項６に記載の電子内視鏡。
  9. 　前記断熱部材には、前記観察窓に近接するように前記くもり防止ユニットのくもり防止デバイスが配設され、
    　前記くもり防止デバイスには、前記第１の金属枠と電気的な絶縁を確保し、前記観察窓に接触する絶縁体が配設されていることを特徴とする請求項６から請求項８のいずれか１項に記載の電子内視鏡。
  10. 　前記絶縁体は、前記くもり防止デバイスの表面を覆う絶縁枠であることを特徴とする請求項９に記載の電子内視鏡。
  11. 　前記絶縁体は、前記くもり防止デバイスの表面に形成された絶縁コーティングであることを特徴とする請求項９に記載の電子内視鏡。
  12. 　前記絶縁コーティングは、パリレンによるコーティングであることを特徴とする請求項１１に記載の電子内視鏡。
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