CN102648840A - 内窥镜装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在插入部的前端内部设有摄像元件及连接有该摄像元件的电路基板的内窥镜装置中，防止电路基板和信号配线的断线。在具有被插入体内的插入部(11)且摄像元件(39)、与该摄像元件(39)电连接并与插入部(11)的长度方向平行配置的电路基板(40)及与该电路基板(40)电连接并沿所述长度方向延伸设置的信号配线(42)设于插入部(11)内的内窥镜装置中，在电路基板(40)和信号配线(42)的连接部分设有缓和施加给该连接部分的力的缓和构件(50)。

Description

内窥镜装置

技术领域

本发明涉及一种具有被插入体内的插入部的内窥镜装置，尤其是涉及一种插入部的前端内部的配线连接结构。

背景技术

迄今以来，观察体腔内的组织的内窥镜系统被众所周知，通过摄像元件拍摄体腔内的被观察部来获得通常图像，并将该通常图像在监视器画面上显示的电子式内窥镜系统正被广泛实用化。

上述的内窥镜系统具有被插入体内的插入部。并且，在该插入部的前端附近设有弯曲部，该弯曲部借助对设于内窥镜主体的手持的操作部的操作旋钮进行旋转操作来向上下左右方向的任一方向弯曲。由此，能够使向患者的体内插入的插入性顺畅，另外能够使插入部前端朝向体腔内的所期望的方向，从而能够拍摄所期望的被观察部的图像。

并且，在插入部的内部游隙插入有由用于引导照明光的光导或与拍摄观察像的摄像元件连接的信号配线成束而成的多芯线缆等，在插入部的前端内部作为摄像元件例如CCD(Charge Coupled Device)以未进行包装的裸芯片的方式设置。并且，该芯片上的电极与形成在电路基板上的配线图案连接，且在该电路基板的配线图案上通过钎焊等连接有向插入部内延伸设置的多芯线缆内的各信号线。

此处，插入部的弯曲部如上所述被插入体内而弯曲成各种形状，但此时由于对向插入部内延伸设置的多芯线缆施加了弯曲或拉伸的力，故对与电路基板的配线图案连接的部分也施加了力，有可能使信号配线从电路基板的配线图案脱落。

对此，例如在专利文献1中，提出在信号配线的与电路基板的连接部分附近设置梳型的弹性构件来缠住信号配线，由此，相对于向插入部的长度方向的拉伸而能够伸缩。另外，在专利文献2中，提出在内窥镜主体的操作部内设有对多芯线缆赋予弹性的弹性赋予机构。

【专利文献1】特开2009-89924号公报

【专利文献2】特开2009-89925号公报

然而，如上所述，插入部的前端部借助弯曲部变形而朝向各种方向，但专利文献1或专利文献2记载的发明虽然能够在一定程度上吸收插入部的长度方向上的拉伸力，但对于施加给信号配线与电路基板的连接部分的转矩力却无法吸收，仍然有可能发生断线。

发明内容

本发明就是鉴于上述的问题而作出的，其目的在于提供一种内窥镜装置，插入部的前端内部设有摄像元件及将该摄像元件连接的电路基板，不仅能够吸收施加给电路基板与信号配线的连接部分的拉伸力，还能够吸收转矩力，从而能够防止电路基板与信号配线的断线。

本发明的内窥镜装置具有被插入体内的插入部，且在插入部内设有摄像元件、与该摄像元件电连接且与插入部的长度方向平行地配置的电路基板、以及与该电路基板电连接并沿所述长度方向延伸设置的信号配线，所述内窥镜装置的特征在于，在电路基板与信号配线的连接部分设有对施加给该连接部分的力进行缓和的缓和构件。

另外，在上述本发明的内窥镜装置中，缓和构件可以具有：与形成于电路基板的配线图案接触，且连接有信号配线的垫构件；将该垫构件支承为能够摆动的支承构件。

另外，可以使支承构件限制垫构件的位置。

另外，可以使支承构件限制垫构件的动作量。

另外，可以使垫构件具有与形成为球状的配线图案接触的接触部。

另外，可以使垫构件具有球状的接触部、连接有信号配线的连接板部、将接触部和连接板部连接的柱部，支承构件具有供柱部贯入的贯通孔。

另外，可以使连接板部以柱部为轴而倾倒。

另外，可以使贯通孔以垫构件侧的开口比电路基板侧的开口大的方式形成为锥状。

另外，可以使柱部以朝向接触部侧变细的方式形成为锥形状。

另外，可以以如下的方式来形成柱部和连接板部：在柱部从与电路基板垂直的方向倾斜之际，在该柱部的锥形状的部分与贯通孔的内壁接触之前，连接板部与支承构件抵接。

另外，可以使垫构件具有形成为球状的与配线图案接触的接触部，使该接触部能够摆动地卡合的球形孔作为支承构件形成在配线图案的局部。

发明效果

根据本发明的内窥镜装置，在具有被插入体内的插入部，且在插入部内设有摄像元件、与该摄像元件电连接且与插入部的长度方向平行地配置的电路基板、以及与该电路基板电连接并沿所述长度方向延伸设置的信号配线的内窥镜装置中，由于在电路基板与信号配线的连接部分设有对施加给该连接部分的力进行缓和的缓和构件，因此，通过缓和构件，不仅能够吸收施加给电路基板与信号配线的连接部分的拉伸力，还能够吸收转矩力，从而能够防止电路基板与信号配线的断线。

附图说明

图1是表示使用了本发明的内窥镜装置的一实施方式的内窥镜系统的概略结构的外观图。

图2是表示插入部的挠性管部的内部的剖视图。

图3是表示插入部的前端的结构的图。

图4是表示插入部的前端的内部的剖视图。

图5是从箭头X方向观察图4所示的缓和构件时的图。

图6是图5所示的缓和构件的6-6’线剖视图。

图7是图6所示的垫构件和支承构件的局部放大图。

图8是表示本发明的缓和构件中的支承构件的另一实施方式的图。

图9是表示本发明的缓和构件的另一实施方式的图。

图10是表示本发明的缓和构件的另一实施方式的图。

图11是表示本发明的缓和构件的另一实施方式的图。

符号说明：

10    内窥镜主体

11        插入部

12        操作部

14        前端硬质部

15        弯曲部

16        挠性管部

18        处理器装置

19        光源装置

20        监视器

28        多芯线缆

31        观察窗

32、33    照明窗

37        物镜光学系统

38        棱镜

39        摄像元件

40        电路基板

41        连接线

42        信号配线

43        配线图案

44        导体支承构件

44a       贯通孔

50        缓和构件

51        垫构件

51a       接触部

51b       连接板部

51c       柱部

52        支承构件

52a       贯通孔

53        垫构件

53a       连接板部

53b       连接弹簧部

具体实施方式

以下，参照附图，详细地说明使用了本发明的内窥镜装置的一实施方式的内窥镜系统。本实施方式在被插入体内的插入部的前端内部的配线连接结构方面具有特征，但首先从其系统整体的结构进行说明。图1是表示本实施方式的内窥镜系统的概略结构的外观图。

如图1所示，本实施方式的内窥镜系统具有：内窥镜主体10；一端与内窥镜主体10连接的通用线缆13；与通用线缆13的另一端连接的处理器装置18及光源装置19；根据从处理器装置18输出的图像信号来显示图像的监视器20。

内窥镜主体10具有被插入体内的插入部11、接受操作者的规定操作的操作部12。插入部11形成为管状，且具体而言，如图1所示，从前端起依次具有前端硬质部14、弯曲部15、挠性管部16。

前端硬质部14由硬质的金属材料等形成，而挠性管部16为将操作部12和弯曲部15之间以细径呈长条状地相连的部分且具有挠性。弯曲部15与设于操作部12的弯角钮12a的操作连动，通过对插入设置在插入部11内的角线束进行推拉而实现弯曲动作。由此，前端硬质部14朝向体内的所期望的方向，且通过设于前端硬质部14内的后述的摄像元件来拍摄所期望的被观察部。另外，在操作部12设有供处置工具插通的钳子口21，该钳子口21与配设在插入部11内的后述的钳子管26连接。

如图2所示，挠性管部16的结构为，在挠性管23的内部游隙插入有用于向前端硬质部14的照明用透镜引导照明光的光导24、25、钳子管26、送气·送水管27、多芯线缆28及喷气喷射用管29等多个内容物。多芯线缆28主要由用于从处理器装置18输送对摄像元件进行驱动用的控制信号的控制信号配线、用于将由摄像元件拍摄到的图像信号向处理器装置18输送的图像信号配线汇集而成，且利用保护覆膜来覆盖这多个信号配线。需要说明的是，符号30为用于操作弯曲部15的角线束，其被插通在密接线圈管30a之中。

如图3所示，在前端硬质部14的前端面14a设有观察窗31、照明窗32、33、喷气喷射用喷射口34、钳子出口35、送气·送水喷嘴36等。在观察窗31中配设有用于取入体内的被观察部位的像光的物镜光学系统的一部分。照明窗32、33装入有照明用透镜的一部分，将从光源装置19发出并通过光导24、25导光的照明光照射在体内的被观察部位上。钳子出口35经由钳子管26而与设于操作部12的钳子口21连通。通过对设于操作部12的送气·送水按钮进行操作而送气·送水喷嘴36喷射用于冲落观察窗31的污垢的洗涤水或空气。喷气喷射用喷射口34将从送气装置供给的流体例如空气或二氧化碳气体等朝向被观察部位喷射。

并且，如图4所示，在与观察窗31对置的位置配置有物镜光学系统37。从照明窗32、33发出的照明光在被观察部位反射而向观察窗31入射。从观察窗31入射的被观察部的像通过物镜光学系统37而向棱镜38入射，并在棱镜38的内部折弯而在摄像元件39的摄像面上成像。作为摄像元件39，例如采用CCD传感器或CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor：互补金属氧化物半导体)传感器等，但在本实施方式中为未进行包装的裸芯片的方式，且通过引线接合、TAB(tape automatedbonding：带式自动焊接)、倒装芯片等方法将芯片上的电极经由连接线41而与电路基板40上的配线图案连接。

电路基板40与插入部11的长度方向平行配设，且被固定在前端硬质部14的内部。并且，在电路基板40中形成有用于将输入到摄像元件39的控制信号或从摄像元件39输出的图像信号向多芯线缆28的控制信号配线或图像信号配线(以下这些配线统称为“信号配线”)交接的配线图案。

从与插入部11的长度方向平行配设的多芯线缆28的端部露出多个信号配线42，该多个信号配线42经由缓和构件50而与电路基板40的配线图案电连接。对于该缓和构件50的详细结构在后详细叙述。

信号配线42形成为在导体的周围由绝缘体覆盖的绝缘电线，但该信号配线42之中的剥下绝缘体的导体与缓和构件50连接。

在弯曲部15的内部配设有合成树脂制的柔性管44。在柔性管44的一端连接有钳子管26，在另一端连接有在前端硬质部14的内部配设的硬质管45。该硬质管45在前端硬质部14的内部被固定，其前端与钳子出口35连接。

在此，当挠性管部16弯曲或弯曲部15弯曲动作时，多芯线缆28的根部在操作部12的内部被固定，故多芯线缆28朝向操作部12侧被拉伸，伴随与此，信号配线42也相对于电路基板40被拉伸。然后，通过超过规定量的长度地朝向操作部12侧拉伸，从而产生信号配线42的断线或信号配线42的前端的焊料脱落等。

对此，在本实施方式的内窥镜系统中，通过这样的信号配线42的拉伸，从而减轻施加给信号配线42的连接部分的力，即，为了缓和而设置缓和构件50。

因此，参照图5～图7，说明缓和构件50的详细结构。图5是从箭头X方向观察图4所示的信号配线42和缓和构件50时的图，图6是图5的6-6’线剖视图，图7是图6的局部放大图。需要说明的是，在图5中，重叠示出了图4所示的上下两根信号配线42，下侧的信号配线配置在上侧的信号配线的正下方，故被隐藏而无法看到。

如图5及图6所示，缓和构件50具有：与形成于电路基板40的配线图案43接触，并通过焊料等将信号配线42连接的垫构件51；将垫构件51支承为能够摆动的支承构件52。

垫构件51相对于各信号配线42分别设置，具体而言，如图6所示，由与配线图案43直接接触的形成为球状的接触部51a、通过焊料等将信号配线42直接连接的矩形的连接板部51b、以及将接触部51a和连接板部51b连接的圆柱形状的柱部51c构成。这些构件均由金属等导体形成。

并且，支承构件52通过绝缘性的材料以具有规定空间的箱形形状形成，且如图6所示在电路基板40上以使箱形形状朝下的状态设置。在支承构件52形成有供垫构件51的柱部51c贯入的贯通孔52a。

图7是将支承构件52的贯通孔52a附近放大了的图。支承构件52以垫构件51的接触部51a与电路基板40的配线图案43直接接触而不浮动的高度形成。并且，如图7所示，支承构件52的贯通孔52a以使垫构件51的连接板部51b侧的开口直径比电路基板40侧的开口直径大的方式形成为锥状。贯通孔52a的电路基板40侧的开口直径形成为垫构件51的接触部51a从配线图案43不偏离且垫构件51的柱部51c以其中心轴为中心而能够旋转的直径。由此，限制了垫构件51的位置。贯通孔52a的连接板部51b侧的开口直径形成为垫构件51的柱部51c能够倾倒的直径。

并且，垫构件51的柱部51c以朝向接触部51a侧变细的方式形成为锥形状。该锥部分的锥量为，在垫构件51的柱部51c倾倒时，锥部分的外周面51d不与贯通孔52a的内壁接触的程度。即，以如下方式来设定贯通孔52a和柱部51c的锥量，如图6中虚线所示，在垫构件51倾倒之际，在锥部分的外周面与贯通孔52a的内周面接触之前，垫构件51的连接板部51b的端部51e与支承构件52接触。借助这样的结构，能够通过限制垫构件51的动作量来避免对垫构件51的连接板部51b与柱部51c的连接部分施加力，从而能够提高耐久性。

通过使缓和构件50形成为上述的结构，连接有信号配线42的垫构件51能够以接触部51a与电路基板40的配线图案43的接触点为中心而向任何方向旋转，进而垫构件51的连接板部51b能够向图6所示的箭头A方向摆动，因此，除了能够缓和向图5中箭头所示的方向的信号配线42的按压力或拉伸力以外，还能够缓和转矩力。

需要说明的是，优选的是，垫构件51的连接板部51b的与信号配线42的连接面、和球状的接触部51a的表面露出导体，而垫构件51的其他面由绝缘覆膜等覆盖。

另外，在上述实施方式中，在支承构件52设有圆形的贯通孔52a，但不局限于此，如图8所示，也可以相对于支承构件52设有沿插入部11的长度方向延伸的矩形的贯通孔52f。由此，垫构件51能够沿箭头B方向摆动更长的距离，从而能够增大相对于插入部11的长度方向的拉伸力或按压力的容许量。其中，矩形的贯通孔52f的长度方向的长度需要为使垫构件51从电路基板40的配线图案43不偏离的长度。

另外，在上述实施方式中，通过由绝缘性构件构成的支承构件52来支承垫构件51，但不限于此，例如图9所示，也可以对于在电路基板40设置的配线图案43形成球形孔，并在该孔中能够摆动地卡合接触部51a而通过配线图案43来支承垫构件51。即，可以使配线图案43的一部分作为垫构件51的支承构件来形成。需要说明的是，在图9所示构成的情况下，例如，如果垫构件51的接触部51a由导电性弹性体形成，则能够压入到配线图案43的球形孔中。

或者是，也可以相对于图10所示的配线图案43来形成由金属等导体形成的呈箱形形状的导体支承构件46，并通过该导体支承构件46来支承垫构件51。在这种情况下，优选的是，导体支承构件46的高度也形成为垫构件51的接触部51a从配线图案43不离开的高度，垫构件51的柱部51c所贯通的贯通孔46a也与上述实施方式同样地形成为锥形状。

另外，连接有信号配线的垫构件不局限于上述实施方式那样的形状，例如图11所示，也可以是，直接连接有信号配线42的板状的连接板部53a作为垫构件，并设置将该连接板部53a和电路基板40的配线图案43连接的导体的由弹簧构件构成的连接弹簧部53b作为支承构件。

另外，可以将信号配线42和电路基板40的配线图案43通过在硅等树脂材料中混合银等导体而成的导电体膏剂来连接，而使连接部分具有柔软性。

Claims (11)

1.一种内窥镜装置，其具有被插入体内的插入部，且在所述插入部内设有摄像元件、与该摄像元件电连接且与所述插入部的长度方向平行地配置的电路基板、以及与该电路基板电连接并沿所述长度方向延伸设置的信号配线，所述内窥镜装置的特征在于，

在所述电路基板与所述信号配线的连接部分设有对施加给该连接部分的力进行缓和的缓和构件。

2.如权利要求1所述的内窥镜装置，其特征在于，

所述缓和构件具有：与形成于所述电路基板的配线图案接触，且连接有所述信号配线的垫构件；将该垫构件支承为能够摆动的支承构件。

3.如权利要求2所述的内窥镜装置，其特征在于，

所述支承构件限制所述垫构件的位置。

4.如权利要求2或3所述的内窥镜装置，其特征在于，

所述支承构件限制所述垫构件的动作量。

5.如权利要求2或3所述的内窥镜装置，其特征在于，

所述垫构件具有与所述配线图案接触的球状的接触部。

6.如权利要求5所述的内窥镜装置，其特征在于，

所述垫构件具有所述球状的接触部、连接有所述信号配线的连接板部、将所述接触部和所述连接板部连接的柱部，

所述支承构件具有供所述柱部贯入的贯通孔。

7.如权利要求6所述的内窥镜装置，其特征在于，

所述连接板部以所述柱部为轴而倾倒。

8.如权利要求6或7所述的内窥镜装置，其特征在于，

所述贯通孔中，所述垫构件侧的开口比所述电路基板侧的开口大。

9.如权利要求6或7所述的内窥镜装置，其特征在于，

所述柱部具有以朝向所述接触部侧变细的方式形成的部分。

10.如权利要求9所述的内窥镜装置，其特征在于，

以如下的方式来形成所述柱部和所述连接板部：在所述柱部从与所述电路基板垂直的方向倾斜之际，在该柱部与所述贯通孔的内壁接触之前，所述连接板部与所述支承构件抵接。

11.如权利要求2所述的内窥镜装置，其特征在于，

所述垫构件具有与所述配线图案接触的球状的接触部，

使该接触部能够摆动地卡合的球形孔形成在所述配线图案的局部。

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