説明

内視鏡、内視鏡装置

【課題】挿入部に挿通されている信号線における先端部及び湾曲部内の部位を大径化することなく、信号線を用いた信号伝送による信号の減衰を極力防ぐことのできる構成を具備する内視鏡を提供する。
【解決手段】観察部位に挿入される挿入部2の先端部30内に設けられた撮像素子8と、挿入部2内に挿通された、一端が撮像素子8と電気的に接続された第1導体13a〜13jと、挿入部2内に挿通され第1導体13b〜13jの他端に電気的に接続された、第1導体13b〜13jよりも大径な第2導体15b〜15jと、を具備したことを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、挿入部の先端部内に電子部品が設けられた内視鏡、内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、体腔内に細長な挿入部を挿入することにより、体腔内の臓器等の観察部位を観察したり、必要に応じて挿入部が具備する処置具チャンネル内に挿通した処置具を用いて、体腔内の対象部位に対し各種処置したりすることのできる医療用の内視鏡が広く利用されている。また、医療用に限らず、工業用分野においても、観察部位、例えばボイラ、タービン、エンジン、化学プラントの内部の傷、腐食等の観察、検査に内視鏡が広く用いられている。
【0003】
このように、医療用、工業用において用いられている内視鏡としては、挿入部の先端部内に光学像を画像信号に光電変換するCCD等の撮像素子が設けられた電子内視鏡が周知である。
【0004】
撮像素子が設けられた内視鏡では、照明光によって照らされた観察部位の観察像を、撮像素子の撮像面に結像させ、該撮像素子において光電変換した観察像の画像信号を、内視鏡または該内視鏡が接続される装置本体に設けられた信号処理部に、挿入部内に挿通された細長な導体である信号線を介して伝達し、信号処理部において映像信号を生成するとともに、装置本体に設けられたモニタ画面上に映像信号に基づく内視鏡画像を表示する構成を有している。尚、このような構成を有する内視鏡は、特許文献1に開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1に開示された内視鏡においては、上述したように、撮像素子と信号処理部との間が、所定の長さを有する細長な信号線によって接続されているため、撮像素子において光電変換された画像信号が、挿入部内に挿通された信号線を介して信号処理部まで伝送されると、伝送中に画像信号が減衰して画像の電気的な感度が低下してしまうため、モニタに表示される内視鏡画像が暗くなってしまい、観察が行い難くなってしまうといった問題があった。
【0006】
このような問題に鑑み、信号線の径を大きくすることにより、極力、画像信号の減衰を低減させる構成が考えられるが、この場合、信号線は、内視鏡挿入部に設けられた湾曲部内にも挿通されているため、信号線が太くなってしまうと信号線の剛性が向上することに起因して、湾曲性能が低下してしまう他、挿通された挿入部の径も大径化してしまうといった問題があった。
【0007】
また、挿入部の径を大径化することなく、信号線の径のみを大径化することも考えられるが、この場合、湾曲部における内蔵物の量が増加してしまうため、湾曲部の湾曲が繰り返し行われると、信号線が切れやすくなる等、湾曲部の内蔵物が破損しやすくなってしまうといった問題があった。
【0008】
さらに、特許文献1においては、信号線の端部は、撮像素子に電気的に接続された基板に対し、半田付け等によって電気的に接続される構成を有しており、該半田付けを行いやすくするため、信号線の端部に曲げ癖を付けることによって、基板に対し半田付けが行われているが、信号線が大径化し、剛性が上がると、信号線の端部に曲げ癖が付け難くなってしまう。よって、端部に曲げ癖が殆どついていない状態の信号線を基板に接続しなければならず、この場合、信号線の端部を曲げて基板に接続していた場合よりも、接続長が挿入部の挿入方向に長くなってしまう。即ち、撮像素子及び基板が設けられた挿入部の先端部長が、挿入方向に長くなってしまう。その結果、内視鏡を細管等の被検体に挿入した場合、細管における屈曲部等において、挿入部が通過し難くなってしまうといった問題もあった。
【0009】
尚、以上のことは、撮像素子に電気的に接続される信号線に限らず、挿入部の先端部内に設けられた他の電子部品に電気的に接続された信号線であっても同様である。
【0010】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、挿入部の先端部内に設けられた電子部品に電気的に接続された挿入部に挿通されている信号線における先端部及び湾曲部内の部位を大径化することなく、信号線を用いた信号伝送による信号の減衰を極力防ぐことのできる構成を具備する内視鏡、内視鏡装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記目的を達成するため本発明による内視鏡は、観察部位に挿入される挿入部の先端部内に設けられた電子部品と、前記挿入部内に挿通された、一端が前記電子部品と電気的に接続された第1導体と、前記挿入部内に挿通され前記第1導体の他端に電気的に接続された、前記第1導体よりも大径な第2導体と、を具備したことを特徴とする。
【0012】
また、本発明による内視鏡装置は、請求項1〜10のいずれか1項に記載の内視鏡と、前記内視鏡が着脱自在な装置本体とを具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、挿入部の先端部内に設けられた電子部品に電気的に接続された挿入部に挿通されている信号線における先端部及び湾曲部内の部位を大径化することなく、信号線を用いた信号伝送による信号の減衰を極力防ぐことのできる構成を具備する内視鏡、内視鏡装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】第1実施の形態を示す内視鏡装置の電気回路の構成の概略を示すブロック図
【図2】図1の内視鏡の挿入部の先端側における電気回路の構成の一部を拡大して示す図
【図3】図1の内視鏡の挿入部の先端側の構成を示す部分断面図
【図4】第2実施の形態の内視鏡の挿入部の先端側における電気回路の構成の一部を拡大して示す図
【図5】図4の第1の複合同軸ケーブルの信号線と第2の複合同軸ケーブルの信号線との接続部位における内視鏡の挿入部の先端側の構成を示す部分断面図
【図6】第3実施の形態の内視鏡の挿入部の先端側における電気回路の構成の一部を拡大して示す図
【図7】図7(a)は、図6の内視鏡の挿入部の先端側の構成を示す部分断面図、図7(b)は、図8の内視鏡の挿入部の先端側の構成を示す部分断面図
【図8】第4実施の形態の内視鏡の挿入部の先端側における電気回路の構成の一部を拡大して示す図
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
(第1実施の形態)
図1は、本実施の形態を示す内視鏡装置の電気回路の構成の概略を示すブロック図、図2は、図1の内視鏡の挿入部の先端側における電気回路の構成の一部を拡大して示す図、図3は、図1の内視鏡の挿入部の先端側の構成を示す部分断面図である。
【0016】
図1に示すように、内視鏡装置100は、内視鏡1と、該内視鏡1が着脱自在な装置本体50とにより主要部が構成されている。
【0017】
内視鏡1は、観察部位に挿入される細長の挿入部2と、該挿入部2の基端側に接続された、挿入部2に設けられた湾曲部31(図2参照)の湾曲操作を行う用のJ/S(ジョイスティック)18や、操作SW−A17等が設けられた操作部3と、該操作部3から延出する細長のユニバーサルケーブル4と、該ユニバーサルケーブル4の延出端に設けられたコネクタユニット5とにより主要部が構成されている。
【0018】
尚、内視鏡1は、コネクタユニット5に設けられた着脱コネクタ1cが、装置本体50に設けられた着脱コネクタ50cに対し着脱自在なことにより、装置本体50に対して着脱自在となっている。
【0019】
また、内視鏡1は、挿入部2の長さ及び径が種類によって異なるが、装置本体50は、着脱コネクタ50cにより、様々な種類の内視鏡1が装着可能となるよう構成されている。このことにより、ユーザは、観察用途に応じて、同一の装置本体50を用いて内視鏡1の種類を変更することができる。
【0020】
また、装置本体50に、内視鏡1によって撮像された観察画像を表示するLCD等のモニタ55が設けられており、さらに、装置本体50に対し、観察画像の静止画及び動画を記憶する記憶媒体54が着脱自在となっている。
【0021】
また、図2、図3に示すように、挿入部2は、該挿入部2の先端側に設けられた先端部30と、該先端部30の基端側に設けられた湾曲部31と、該湾曲部31の基端側に設けられた硬質部32と、該硬質部32の基端側に設けられた可撓性を有する可撓管部33とにより主要部が構成されている。尚、先端部30に、図示しない既知の光学アダプタが着脱自在となっている。
【0022】
図3に示すように、先端部30の先端硬質部30kの挿入方向に沿って形成された空間内に、複数の対物レンズを具備する対物光学系7と、該対物光学系7の基端側に位置する電子部品である観察部位を撮像するCCDやCMOS等の固体撮像素子(以下、単に撮像素子と称す)8とが、枠体によって保持されて設けられている。尚、先端硬質部30kと枠体との間には、封止剤40が充填されている。
【0023】
先端部30内において、撮像素子8に、2つの電気基板35、36が図示しないリード線等によって電気的に接続されている。尚、電気基板36に、電子部品41が搭載されている。
【0024】
各電気基板35、36に、第1の複合同軸ケーブル13の先端から延出した後述する複数の信号線の一端が電気的に接続されている。尚、複数の信号線は、第1の複合同軸ケーブル13内に挿通されている。また、撮像素子8に対する各電気基板35、36の接続部位や、各電気基板35、36に対する各信号線の接続部位には、封止剤40が充填されている。
【0025】
湾曲部31の水密ゴム43、湾曲ブレード42によって覆われた内部に、湾曲部31を、例えば上下左右の4方向に湾曲される複数の湾曲駒44が、挿入方向に沿って設けられており、挿入方向先端に位置する湾曲駒44に、操作部3から可撓管部33内を挿通されたアングルワイヤ45が接続されている。また、湾曲部31内のみに、第1の複合同軸ケーブル13が挿通されている。
【0026】
また、湾曲部31の後端側に、水密ゴム43の基端側が外周面に固定された口金46が設けられている。
【0027】
硬質部32は、先端側が口金46の内周面に嵌合され、先端側の外周面に湾曲ブレード42の基端側が固定されるとともに、基端側の外周面に、可撓管部33のブレードの先端側が固定される連結部材である可撓管部口金47を具備している。
【0028】
また、可撓管部口金47内において、第1の複合同軸ケーブル13の基端から延出した複数の信号線の他端と、可撓管部33、操作部3、ユニバーサルケーブル4内に挿通された第2の複合同軸ケーブル15の先端から延出した後述する複数の信号先端の一端とが、中継部14において、信号線毎に半田60により電気的に接続されている。この際、信号線のみならず、中継部14において、第1の複合同軸ケーブル13の基端から延出したシールド線62の他端と、第2の複合同軸ケーブル15の先端から延出したシールド線62の一端とが、半田60によって電気的に接続されている。
【0029】
また、該半田60による各信号線及びシールド線62の接続部位は、絶縁チューブ61により覆われている。
【0030】
図1に戻って、内視鏡1の挿入部2の先端部30内には、上述した対物光学系7、撮像素子8、電気基板35、36の他、観察部位を照明する光源である、例えばLED9や、先端部30内の温度を測定する温度センサとして機能するサーミスタ10等が設けられている。
【0031】
また、操作部3内には、上述した操作SW−A17や、J/S18の他、アングルワイヤ45を牽引弛緩する動力を付与するモータ16等が設けられており、さらに、コネクタユニット5内には、撮像素子駆動部19、画像処理部20、LED駆動部21、モータ駆動部22等が設けられている。
【0032】
さらに、装置本体50内には、システム制御部51、画像記録部52、操作SW−B53等が設けられている。
【0033】
LED9は、挿入部2、操作部3、ユニバーサルケーブル4内に挿通された信号線を介して、コネクタユニット5内に設けられたLED駆動部21に接続されており、該LED駆動部21は、内視鏡1が装置本体50に接続された際、システム制御部51に接続される。
【0034】
LED駆動部21は、システム制御部51からLED点灯、消灯信号を受信した後、LED9の点灯または消灯制御を行うものである。この際、システム制御部51は、操作SW−A17または操作SW−B53からの入力に応じて、LED駆動部21の動作を制御する。
【0035】
サーミスタ10は、図1、図2に示すように、第1の複合同軸ケーブル13に挿通され、該ケーブル13の先端から突出した信号線(THERM)線13aの一端と電気的に接続されている。
【0036】
THERM線13aの他端は、上述した中継部14において、第2の複合同軸ケーブル15に挿通され、該ケーブル15の先端から突出した信号線(THERM)線15aの一端と電気的に接続されており、THERM線15aの他端は、撮像素子駆動部19と電気的に接続されている。また、撮像素子駆動部19は、内視鏡1が装置本体50に接続された際、システム制御部51に接続される。
【0037】
システム制御部51は、サーミスタ10からの信号を監視しており、その信号レベルが所定のレベルになったときに、使用制限温度を超えそうであると判断して、システム制御部51に接続された画像記録部52に対して警告表示指示を出力する。
【0038】
その結果、画像記録部52に接続されたLCD55に表示される観察画像に加え、警告表示がなされることにより、ユーザに対し、先端部30内が使用制限温度を超えそうになっていることを告知する。
【0039】
モータ16は、モータ駆動部22に接続されており、モータ駆動部22は、内視鏡1が装置本体50に接続された際、システム制御部51に接続される。また、操作SW−A17、J/S18は、内視鏡1が装置本体50に接続された際、システム制御部51に接続される。
【0040】
システム制御部51がJ/S18の操作に応じた指示をモータ駆動部22に出力することにより、モータ駆動部22は、システム制御部51からの制御信号に応じて、モータ16の動作を制御する。
【0041】
モータ16には、上述したアングルワイヤ45(図3参照)が接続されており、モータ駆動部22は、モータ16の動作を制御する事により、モータ16に接続されたアングルワイヤ45を牽引弛緩して湾曲部31を湾曲させる。
【0042】
撮像素子8は、第1の複合同軸ケーブル13、第2の複合同軸ケーブル15内の複数の信号線を介して、撮像素子駆動部19、画像処理部20に接続されている。また、撮像素子駆動部19は、内視鏡1が装置本体50に接続された際、システム制御部51に接続され、さらに画像処理部20は、内視鏡1が装置本体50に接続された際、システム制御部51及び画像記録部52に接続される。
【0043】
図2に示したように、第2の複合同軸ケーブル15内には、上述したTHERM線15aの他、例えば13本の信号線(GND線15b、リセットゲートクロック(φRG)線15c、水平レジスタ転送クロック(φH)線15d、DC電圧(SHD)線15e、後述する波形整形部12への電源電圧(VDD_H)線15f、撮像素子8の出力信号(CCD−OUT)線15g、撮像素子への電源電圧(VDD)線15h、基板クロック線15i、4本の垂直レジスタ転送クロック(V1〜V4)線15j)が挿通されている。
【0044】
尚、これら13本の信号線15b〜15jは、本実施の形態における撮像素子8から出力される撮像信号を画像処理部20に伝送するとともに、画像処理部20から送信された撮像素子8を駆動する信号を撮像素子8への伝送する第2導体を構成している。
【0045】
また、第1の複合同軸ケーブル13内には、上述したTHERM線13aの他、例えば13本の信号線(GND線13b、リセットゲートクロック(φRG)線13c、水平レジスタ転送クロック(φH)線13d、DC電圧(SHD)線13e、後述する波形整形部12への電源電圧(VDD_H)線13f、撮像素子8の出力信号(CCD−OUT)線13g、撮像素子への電源電圧(VDD)線13h、基板クロック線13i、4本の垂直レジスタ転送クロック(V1〜V4)線13j)が挿通されている。
【0046】
尚、これら13本の信号線13b〜13jは、本実施の形態における撮像素子8から出力される撮像信号を画像処理部20に伝送するとともに、画像処理部20から送信された撮像素子8を駆動する信号を撮像素子8への伝送する第1導体を構成している。
【0047】
また、各信号線13b〜13jは、上述した中継部14において、各信号線15b〜15jに、上述した半田60により、それぞれ別個に電気的に接続されている。
【0048】
具体的には、図2に示すように、GND線13bはGND線15bに電気的に接続され、φRG線13cはφRG線15cに電気的に接続され、φH線13dはφH線15dに電気的に接続され、SHD線13eはSHD線15eに電気的に接続され、VDD_H線13fはVDD_H線15fに電気的に接続され、CCD−OUT線13gはCCD−OUT線15gに電気的に接続され、VDD線13hはVDD線15hに電気的に接続され、基板クロック線13iは基板クロック線15iに電気的に接続され、V1〜V4線13jはV1〜V4線15jに電気的に接続されている。尚、信号線13a〜13jと信号線15a〜15jの挿入方向における接続間隔は、信号の減衰を防ぐため短いほど好ましい。
【0049】
また、図2に示すように、THERM線15aはTHERM線13aよりも大径に形成され、GND線15bはGND線13bよりも大径に形成され、φRG線15cはφRG線13cよりも大径に形成され、φH線15dはφH線13dよりも大径に形成され、SHD線15eはSHD線13eよりも大径に形成され、VDD_H線15fはVDD_H線13fよりも大径に形成され、CCD−OUT線15gはCCD−OUT線13gよりも大径に形成され、VDD線15hはVDD線13hよりも大径に形成され、基板クロック線15iは基板クロック線13iよりも大径に形成され、各V1〜V4線15jは各V1〜V4線13jよりも大径に形成されている。その結果、第2の複合同軸ケーブル15は、第1の複合同軸ケーブル13よりも大径に形成されている。
【0050】
尚、各信号線15a〜15jは、各信号線13a〜13jよりも、芯線の太さを太くすることによって大径に形成しても構わないし、芯線に被覆する樹脂の厚さを厚くすることにより大径に形成しても構わない。
【0051】
また、CCD-OUT線13g、15g、φH線13d、15d、φRG線13c、15cの3種類の信号線については信号の周波数が高く信号減衰しやすいため同軸線で信号伝送を行っている。
【0052】
φRG線13c、φH線13d、CCD−OUT線13gは、GND線13bに電気的に接続されている。φH線13d、SHD線13e、VDD_H線13fは、電気基板35、36に設けられた電子部品41を構成する波形整形回路を有する波形整形部12に電気的に接続されており、CCD−OUT線13g、VDD線13hは、電気基板36に設けられた電子部品41を構成するバッファ回路を有するバッファ部11に電気的に接続されている。尚、φRG線13dに、波形整形部12が電気的に接続されていても構わない。
【0053】
尚、基板35には、上述したサーミスタ10も設けられている。また、波形整形部12が、電気基板35、36の双方にまたがっているのは、先端部30の径が細いため、搭載する電気基板も小さいものを用いる必要があることから、1つの基板に波形整形部12を設けることができないためである。
【0054】
バッファ部11は、トランジスタ11a、3個の抵抗11b、コンデンサ11cを具備しており、エミッタフォロア回路として構成されている。尚、バッファ部11の構成は、エミッタフォロア回路に限らず、例えばトランジスタを多段で用いる、または高速オペアンプを用いることで代用可能である。バッファ部11は、撮像素子8に電気的に接続されている。
【0055】
撮像素子8からのCCD-OUT線13gを介したCCD出力信号は、このエミッタフォロア回路にてバッファされて信号伝送される。これにより信号伝送による信号減衰/波形歪みを抑えることが出来る。尚、バッファ部11の電源電圧は、VDD線13h、15hを介して撮像素子8と共通で使用している。
【0056】
波形整形部12は、コンパレータ12a、バッファ12b、3個のコンデンサ12cを具備している。尚、波形整形部12の回路は、コンパレータ12aを用いなくとも、オペアンプ、トランジスタによる信号増幅、ピーキング処理による立ち上がり/立ち下がりエッジの強調等によっても代用可能である。波形整形部12は、撮像素子8に電気的に接続されている。
【0057】
コンパレータ12aには水平レジスタ転送クロック(φH)が、φH線15d、13dを介して入力されるとともに、コンパレータ12aのスレッシュホールドレベルを決定するDC電圧(SHD)が、SHD線15e、13eを介して入力される。コンパレータ12aは、両者の信号を比較して、水平レジスタ転送クロック(φH)の電圧が高い場合にはHigh、逆の場合にはLowを出力する。
【0058】
コンパレータ12aにはオフセット電圧が存在するので、信号振幅が電源-GND間の電位差よりも若干小さくなってしまうが、それを解消するためコンパレータ出力信号を、バッファ12bによって、一度バッファして信号振幅を電源-GND間の電位差に合わせた後、波形整形部12は、撮像素子8に信号を出力している。
【0059】
このことにより、波形整形後の信号振幅は波形整形部12の電源電圧(VDD_H)に依存する事になり、撮像素子駆動部19内でこの電源電圧(VDD_H)を調整する事で、撮像素子8に対して最適な振幅とした信号を伝送することが可能となる。
【0060】
バッファ12bにてバッファされた信号はカップリングコンデンサ12cにて直流成分が除去された後、撮像素子8に出力される。これは、撮像素子8側にて直流成分を生成する構成となっているためである。
【0061】
LED9により照明された観察部位の被写体は、挿入部2の先端部30に配置された対物光学系7による結像位置に配置された撮像素子8に結像され、該撮像素子8にて光電変換される。
【0062】
光電変換された信号は、電気基板35、36、第1の複合同軸ケーブル13の信号線、中継部14、第2の複合同軸ケーブル15の信号線を介して撮像素子駆動部19及び画像処理部20に伝送される。
【0063】
さらに、画像処理部20から、装置本体50内の画像記録部52に出力され、その結果、観察画像は、LCD55に表示される。
【0064】
撮像素子駆動部19は、撮像素子8を駆動するためのパルス信号(CCD駆動信号)を作成し、該CCD駆動信号を、第2の複合同軸ケーブル15内のφH15d線、中継部14、第1の複合同軸ケーブル13内のφH13d線を介して、撮像素子8に出力する。
【0065】
撮像素子8は受け取ったCCD駆動信号に基づくタイミングで光電変換を行う。ここで、上述したように、φH線13d、15dは波形整形部12を介し撮像素子8と接続されているが、これは、長距離の信号伝送を、信号線を用いて行うと、信号品質が劣化してしまい撮像素子8の定格を守る事が出来ないことから、撮像素子8の直近の波形整形部12にて、信号を波形整形することにより、撮像素子8の定格を守った駆動を実現するためである。
【0066】
尚、その他の信号については撮像素子の周波数が低いため、φH線と同じ長さを有する信号線で信号の伝送を行ったとしても、減衰率が低いまたは撮像素子8の定格が広い等の理由により波形整形することなく撮像素子8を駆動することが出来る。
撮像素子8により光電変換されたCCD出力信号は、バッファ部11、第1の複合同軸ケーブル13内のCCD−OUT線13g、中継部14、第2の複合同軸ケーブル内のCCD−OUT線15gを通して画像処理部20に伝送される。尚、バッファ部11はCCD出力信号を長距離の信号伝送を可能とするために低インピーダンスで出力している。
【0067】
画像処理部20は受信したCCD出力信号を、コンポジットビデオ信号に変換して画像記録部52に出力する。画像記録部52では記憶媒体54が装着されている場合に、入力された画像を静止画及び動画として記憶媒体54に記録するか、LCD55に画像表示を行うかのいずれかを行う。その際、操作SW−A17もしくは操作SW−B53からの入力に基づいて、システム制御部51は、画像記録部52に対し記録指示を行うか、LCD55に画像表示指示を行う。
【0068】
尚、画像記録部52ではGUI(グラフィカル・ユーザ・インターフェース)を画像に対して重畳することが可能であり、システム制御部51からの指示に応じてグラフィックを重畳する。
【0069】
また、画像処理部20はシステム制御部51と通信を行っている。システム制御部51が操作SW−A17もしくは操作SW−B53からの入力(例えば、ZOOM信号、FREEZE信号、コントラスト補正設定、ガンマ補正設定、Brightness設定等)を受け取り、それぞれに対応した指示を画像処理部20に対して出力することにより、画像処理部20は、システム制御部51からの指示に従って各処理を行う。
【0070】
このように、本実施の形態においては、撮像素子8に対し信号を送受信する信号ケーブルを、湾曲部31内を挿通する複数の信号線からなる第1導体を有する第1の複合同軸ケーブル13と、可撓管部33内を挿通する複数の信号線からなる第1導体よりも大径な第2導体を有する第2の複合同軸ケーブル15とに分け、硬質部32内にて、第1の複合同軸ケーブル13の信号線を、第2の複合同軸ケーブル15の信号線に電気的に接続すると示した。また、第1の複合同軸ケーブル13は、第2の複合同軸ケーブル15よりも小径であると示した。
【0071】
このことによれば、湾曲部31内を挿通させるケーブルに、可撓管部33内を挿通させる第2の複合同軸ケーブル15よりも小径な第1の複合同軸ケーブル13を用いることにより、湾曲部31の湾曲の際、ケーブル13が他の部材と干渉してしまうことを最小限にすることができることから、湾曲部31の湾曲性能を向上させることが出来る。
【0072】
また、湾曲部31のみを挿通する第1の複合同軸ケーブル13内の各信号線の一端は、基板35、36に半田付けされている。ここで、各信号線の一端を基板35、36へ半田付けを行う際、通常は、上述したように、各信号線の一端に曲げ癖をつけて接続しているが、本構成においては、第1の複合同軸ケーブル13内の各信号線は、第2の複合同軸ケーブル15内の各信号線よりも小径に形成されていることから、従来のように、曲げ癖が付け難くなることがないため、各信号線を比較的急激に曲げる事が可能となる。よって、基板35、36への接続部位を、従来よりも挿入方向に短くすることができることから先端部30を短くすることができる。
【0073】
さらに、本実施の形態においては、第1の複合同軸ケーブル13の各信号線は、第2の複合同軸ケーブル15の各信号線に、半田60によって電気的に接続されていると示した。
【0074】
このことによれば、半田60により、第1の複合同軸ケーブル13の各信号線と、第2の複合同軸ケーブル15の各信号線との接触面積が増加することから、撮像素子8に対する信号の送受信を、より精度良く行うことができる。
【0075】
また、第1の複合同軸ケーブル13よりも大径の第2の複合同軸ケーブル15が可撓管部33内に挿通されていることにより、可撓管部33の剛性が高まるため、挿入部2の挿入性が向上する。
【0076】
さらに、挿入部2の硬質部32における口金47内において、第1の複合同軸ケーブル13の信号線が、第2の複合同軸ケーブル15の信号線に電気的に接続されていると示した。
【0077】
このことによれば、硬質部32内の空間を有効利用することができるとともに、硬質な口金47によって、外力、例えば湾曲部31の湾曲により付与される外力により、第1の複合同軸ケーブル13の信号線と、第2の複合同軸ケーブル15の信号線との接続が解除されてしまうことを防ぐことができる。
【0078】
また、本実施の形態においては、第2の複合同軸ケーブル15内の信号線よりも小径な第1の複合同軸ケーブル13内の信号線は、湾曲部31内のみに挿通されていることにより、即ち、信号伝送の大部分を、第2の複合同軸ケーブル15内の信号線を用いて行うため、小径な信号線による信号の減衰を、最低限に抑制することができる。
【0079】
さらに、バッファ部11や波形整形部12が電気基板35、36に設けられていることにより、バッファ部11、波形整形部12により、信号減衰の少ない、精度の高い信号伝送を実現することができる。
【0080】
即ち、感度低下に基づく画像品質の低下を抑制した信号伝送や、撮像素子8の定格を逸脱することを抑制した信号伝送を、第1の複合同軸ケーブル13の信号線及び第2の複合同軸ケーブル15の信号線を用いて行うことができるため、撮像素子8の動作不良や誤動作を防止することができる。尚、このことは、特に周波数の高い信号を伝送するφH線、φRG線、CCD−OUT線において特に有効である。
【0081】
以上から、挿入部2に挿通されている信号線における先端部30及び湾曲部31内の部位を大径化することなく、信号線を用いた信号伝送による信号の減衰を極力防ぐことのできる構成を具備する内視鏡1、内視鏡装置100を提供することができる。
【0082】
(第2実施の形態)
図4は、本実施の形態の内視鏡の挿入部の先端側における電気回路の構成の一部を拡大して示す図、図5は、図4の第1の複合同軸ケーブルの信号線と第2の複合同軸ケーブルの信号線との接続部位における内視鏡の挿入部の先端側の構成を示す部分断面図である。
【0083】
この第2実施の形態の内視鏡、内視鏡装置の構成は、上述した図1〜図3に示した第1実施の形態の内視鏡、内視鏡装置と比して、硬質部の中継部における第1の複合同軸ケーブル13の信号線と第2の複合同軸ケーブル15の信号線との接続を、回路基板を用いて行う点が異なる。よって、この相違点のみを説明し、第1実施の形態と同様の構成には同じ符号を付し、その説明は省略する。
【0084】
図4、図5に示すように、本実施の形態においては、第1の複合同軸ケーブル13の信号線13a〜13jは、第2の複合同軸ケーブル15の信号線15a〜15jに対し、硬質部32の硬質な口金47内における中継部14に設けられた回路基板70を介して電気的に接続されている。
【0085】
具体的には、回路基板70の一端側の図示しない複数の端子に、第1の複合同軸ケーブル13の信号線13a〜13jがそれぞれ電気的に接続されているとともに、回路基板70の他端側の図示しない複数の端子に、第2の複合同軸ケーブル15の信号線15a〜15jがそれぞれ電気的に接続されていることにより、信号線13a〜13jは、信号線15a〜15jに対し、回路基板70を介して電気的に接続されている。
【0086】
尚、回路基板70の一端側の複数の端子は、他端側の複数の端子に、一対一でそれぞれ電気的に接続されている。また、回路基板70としては、硬質な基板が望ましいが、フレキシブル基板であっても構わない。
【0087】
また、図5に示すように、回路基板70に対する第1の複合同軸ケーブル13の信号線13a〜13j及び第2の複合同軸ケーブル15の信号線15a〜15jの接続部位は、絶縁チューブ71によって覆われており、該絶縁チューブ71内には、封止剤が充填されている。
【0088】
このことによれば、回路基板70を用いることにより、信号線13a〜13jに対する、信号線15a〜15jの接続性を向上させることができる他、信号線13a〜13jに対する、信号線15a〜15jの接続性をより強固にすることができる。尚、その他の効果は、上述した第1実施の形態と同様である。
【0089】
(第3実施の形態)
図6は、本実施の形態の内視鏡の挿入部の先端側における電気回路の構成の一部を拡大して示す図、図7(a)は、図6の内視鏡の挿入部の先端側の構成を示す部分断面図である。
【0090】
この第3実施の形態の内視鏡、内視鏡装置の構成は、上述した図4〜図5に示した第2実施の形態の内視鏡、内視鏡装置と比して、硬質部に設けた回路基板にもバッファ部を設けた点が異なる。よって、この相違点のみを説明し、第2実施の形態と同様の構成には同じ符号を付し、その説明は省略する。
【0091】
図6、図7(a)に示すように、回路基板70に電子部品141が搭載されており、電子部品141には、バッファ回路を有するバッファ部111が構成されている。
【0092】
バッファ部111は、トランジスタ111a、3個の抵抗111b、コンデンサ111cを具備しており、上述したバッファ部11と同様の機能を有している。また、バッファ部111は、VDD線13h、15hに電気的に接続されているとともに、CCD−OUT線13g、15gにも電気的に接続されている。
【0093】
このことによれば、湾曲部31内に設けられる第1の複合同軸ケーブル13及び該ケーブル13内の信号線13a〜13jを、上述した第1、第2実施形態よりもより細くすることができるため、より湾曲部31の湾曲性能を向上させることができる他、先端部30の挿入方向の長さを短くでき、さらに、湾曲部31内の部品の充填率を低下させることができることから、ケーブル13内の信号線13a〜13jの湾曲耐性を向上させることができる。
【0094】
また、回路基板70にバッファ回路を設けることにより、より撮像素子8から伝送された信号の減衰を防止することができる他、第1の複合同軸ケーブル13の信号線と第2の複合同軸ケーブル15の信号線との接続により生じる、所謂信号の反射も防止することができる。
【0095】
さらに、上述したように、CCD-OUT線13g、15g、φH線13d、15d、φRG線13c、15cの3種類の信号線については信号の周波数が高く信号減衰しやすいため同軸線で信号伝送を行っているが、回路基板70に接地導体を設けることにより、接地電位を共通にすることができる。よって自由度を高めた精度の高い信号伝送が可能となる。
【0096】
尚、その他の効果は、上述した第2実施の形態と同様である。また、本実施の形態においては、回路基板70にバッファ部111を設けたが、これに限らず、波形整形部も回路基板70に設けても良いことは勿論である。また、バッファ部111を、φRG線13c、15cに電気的に接続しても良いことは勿論である。
【0097】
(第4実施の形態)
図8は、本実施の形態の内視鏡の挿入部の先端側における電気回路の構成の一部を拡大して示す図、図7(b)は、図8の内視鏡の挿入部の先端側の構成を示す部分断面図である。
【0098】
この第4実施の形態の内視鏡、内視鏡装置の構成は、上述した図4〜図5に示した第2実施の形態の内視鏡、内視鏡装置と比して、電気基板35、36に設けられたバッファ部、波形整形部を、硬質部に設けられた回路基板に設ける点が異なる。よって、この相違点のみを説明し、第2実施の形態と同様の構成には同じ符号を付し、その説明は省略する。
【0099】
図8、図7(b)に示すように、回路基板70に電子部品141が搭載されており、電子部品141には、バッファ回路を有するバッファ部11、波形整形回路を有する波形整形部12が構成されている。
【0100】
バッファ部11は、トランジスタ11a、3個の抵抗11b、コンデンサ11cを具備しており、VDD線13h、15hに電気的に接続されているとともに、CCD−OUT線13g、15gにも電気的に接続されている。
【0101】
波形整形部12は、コンパレータ12a、バッファ12b、3個のコンデンサ12cを具備しており、φH線15d、SHD線15e、VDD_H線15fに電気的に接続されているとともに、φH13d線に電気的に接続されている。尚、回路基板70に、波形整形部12を設けると、SHD線13e、VDD_H線13fは不要となる。
【0102】
また、バッファ部11、波形整形部12が回路基板70に設けられていることから、電気基板36が不要となる。
【0103】
このことによれば、電気基板36が不要となるため、図7(a)(b)に示すように、第1〜第3実施の形態の図7(a)に示す電気基板35、36を用いる構成では、先端部30の挿入方向の長さは、A1となり、図7(b)に示す本実施の形態の電気基板36が不要な構成では、先端部30の挿入方向の長さは、A1よりも短いA2(A1>A2)となり、A1−A2=Bの差だけ、先端部30を挿入方向に短く形成することができる。尚、その他の効果は、上述した第2実施の形態と同様である。
【0104】
また、上述した第1〜第4実施の形態においては、先端部30内に設けられる電子部品は、撮像素子8として示したが、これに限らず、信号線を用いて信号を送受信する先端部30内に設けられる電子部品であれば、他の電子部品であっても適用可能なことは勿論である。
【符号の説明】
【0105】
1…内視鏡
2…挿入部
8…撮像素子(電子部品)
11…バッファ部
12…波形整形部
13a〜13j…信号線(第1導体)
15a〜15j…信号線(第2導体)
20…画像処理部
30…先端部
31…湾曲部
33…可撓管部
35…電気基板
36…電気基板
47…可撓管部口金(連結部材)
50…装置本体
70…回路基板
100…内視鏡装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【0106】
【特許文献1】特開2009−11511号公報

【特許請求の範囲】
【請求項1】
観察部位に挿入される挿入部の先端部内に設けられた電子部品と、
前記挿入部内に挿通された、一端が前記電子部品と電気的に接続された第1導体と、
前記挿入部内に挿通され前記第1導体の他端に電気的に接続された、前記第1導体よりも大径な第2導体と、
を具備したことを特徴とする内視鏡。
【請求項2】
前記第1導体は、前記挿入部における前記先端部の基端側に設けられた湾曲部内に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡。
【請求項3】
前記挿入部において、前記湾曲部の基端側に可撓性を有する可撓管部が設けられているとともに、前記可撓管部は、連結部材を介して前記湾曲部に連結されており、
前記連結部材内において、前記第1導体に対し前記第2導体が電気的に接続されていることを特徴とする請求項2に記載の内視鏡。
【請求項4】
前記第2導体は、前記第1導体に対し、半田により電気的に接続されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の内視鏡。
【請求項5】
前記第2導体は、前記第1導体に対し、回路基板を介して電気的に接続されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の内視鏡。
【請求項6】
前記回路基板に、バッファ回路と波形整形回路との少なくとも一方が設けられていることを特徴とする請求項5に記載の内視鏡。
【請求項7】
前記先端部内において、前記電子部品に電気基板が電気的に接続されているとともに、前記電気基板に前記第1導体の一端が電気的に接続されることにより、前記第1導体は、前記電子部品に電気的に接続されており、
前記電気基板に、バッファ回路と波形整形回路との少なくとも一方が設けられていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の内視鏡。
【請求項8】
前記電子部品は、前記観察部位を撮像する固体撮像素子であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の内視鏡。
【請求項9】
前記第1導体及び前記第2導体は、前記固体撮像素子から出力される撮像信号を、画像処理部に伝送するものであることを特徴とする請求項8に記載の内視鏡。
【請求項10】
前記第1導体及び前記第2導体は、画像処理部から送信された前記固体撮像素子を駆動するための信号を、前記固体撮像素子に伝送するものであることを特徴とする請求項8または9に記載の内視鏡。
【請求項11】
請求項1〜10のいずれか1項に記載の内視鏡と、
前記内視鏡が着脱自在な装置本体と、
を具備したことを特徴とする内視鏡装置。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2011−45438(P2011−45438A)
【公開日】平成23年3月10日(2011.3.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−194664(P2009−194664)
【出願日】平成21年8月25日(2009.8.25)
【出願人】(000000376)オリンパス株式会社 (11,466)
【Fターム(参考)】