CN106333638A - 内窥镜 - Google Patents
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Abstract
提供内窥镜,能够在不制约插入部的细径化的情况下降低从处置器具通道漏出的高频带给图像传感器的影像信号的影响。内窥镜(2)在插入部(6)的前端部(10)具有图像传感器(20)以及沿着插入部(6)的长轴(A)延伸的处置器具通道(14)的前端部,图像传感器(20)具有包含输出影像信号的影像端子(23a)在内的多个端子,作为与长轴(A)垂直的面(S)内的距离,在每个端子距处置器具通道(14)的中心C的距离中,影像端子(23a)的距离(La)最大。
Description
技术领域
本发明涉及内窥镜,其在插入到被检体内的插入部的前端部具有图像传感器。
背景技术
在内窥镜的插入部中设置有供处置器具贯穿插入的处置器具通道,有时不仅进行使用设置于插入部的前端部的图像传感器而进行的观察,还使用贯穿插入于处置器具通道的处置器具进行针对观察部位的处置。
作为处置器具有时会使用例如电手术刀等高频处置器具。在专利文献1所记载的内窥镜中,在连接有图像传感器的电路基板上连接设置屏蔽片,利用屏蔽片将与电路基板连接的电线组的导体露出部覆盖,抑制从高频处置器具放射的噪声混入到图像传感器的输入输出中。
专利文献1:日本特开2011-212161号公报
在插入部的前端部中内置有图像传感器和处置器具通道,还内置有对照明观察部位的照明光进行导光的光导等大量的部件。
对于内窥镜的插入部要求细径化,将内置于插入部的前端部的各种部件中占有较大空间的图像传感器与处置器具通道配置为极其接近。因此,图像传感器的输入输出容易受到从贯穿插入于处置器具通道的高频处置器具放射的噪声的影响。并且,担心当在噪声混入从图像传感器输出的影像信号时对适当的观察和处置造成妨碍。
发明内容
本发明是鉴于上述的情况而完成的,其目的在于提供一种内窥镜,能够在不制约插入部的细径化的情况下,强化对从贯穿插入于处置器具通道的高频处置器具放射的噪声的耐性。
本发明的一方式的内窥镜在插入部的前端部具有:图像传感器;以及处置器具通道的前端部,该处置器具通道沿着所述插入部的长轴延伸,所述图像传感器具有包含输出影像信号的影像端子在内的多个端子,作为与所述长轴垂直的面内的距离,在每个所述端子距所述处置器具通道的中心的距离中,所述影像端子的距离最大。
根据本发明,能够在不制约插入部的细径化的情况下,强化对从贯穿插入于处置器具通道的高频处置器具放射的噪声的耐性。
附图说明
图1是用于说明本发明的实施方式的内窥镜系统的一例的结构图。
图2是图1的内窥镜的插入部前端部的一例的剖视图。
图3是示出图2的插入部前端部的结构例中的图像传感器的端子的布局的一例的示意图。
图4是示出图2的插入部前端部的结构例中的图像传感器的端子的布局的另一例的示意图。
图5是示出图2的插入部前端部的结构例中的图像传感器的端子的布局的又一例的示意图。
图6是示出图2的插入部前端部的结构例中的图像传感器的端子的布局的又一例的示意图。
图7是示出图2的插入部前端部的结构例中的图像传感器的端子的布局的又一例的示意图。
图8是示出图1的内窥镜的插入部前端部的另一例的剖视图。
图9是示出图1的内窥镜的插入部前端部的又一例的剖视图。
图10是示出图9的插入部前端部的结构例中的图像传感器的端子的布局的一例的示意图。
标号说明
1:内窥镜系统;2:内窥镜;3:光源单元;4:处理器单元;5:监视器;6:插入部;7:操作部;8:通用线缆;9:连接器;10:前端部;11:弯曲部;12:软性部;13:插入口;14:处置器具通道;20:图像传感器;20a:受像面;20b:背面;21:物镜光学系统;21a:物镜光学元件;22:导出口;23:端子;23a:影像端子;23b:控制端子;23c:电源端子;23d:接地端子;24:电线组;25:柔性电路基板;26:棱镜;27:反射面;A:长轴;C:中心;La:距离;Lb:距离;Lc:距离;Ld:距离;S:面;S1:面;S2:面。
具体实施方式
图1示出了用于说明本发明的实施方式的内窥镜系统的一例。
内窥镜系统1具有内窥镜2、光源单元3、处理器单元4。内窥镜2具有插入到被检体内的插入部6、与插入部6相连的操作部7以及从操作部7延伸的通用线缆8,插入部6由前端部10、与前端部10相连的弯曲部11以及将弯曲部11和操作部7连接的软性部12构成。
在前端部10中设置有照明光学系统以及图像传感器和拍摄光学系统,该照明光学系统射出用于照明观察部位的照明光,图像传感器和拍摄光学系统拍摄观察部位。弯曲部11构成为能够在与插入部6的长轴垂直的方向上弯曲,弯曲部11的弯曲动作由操作部7操作。并且,软性部12构成为比较柔软,能够仿形于插入部6的插入路径的形状而变形。
在操作部7中设置有对前端部10的图像传感器的拍摄动作进行操作的按钮和对弯曲部11的弯曲动作进行操作的旋钮。并且,在操作部7中设置有供电手术刀等处置器具插入的插入口13,在插入部6的内部设置有从插入口13到达前端部10的供处置器具贯穿插入的处置器具通道14。
在通用线缆8的末端设置有连接器9,内窥镜2经由连接器9与光源单元3和处理器单元4连接,该光源单元3生成从前端部10的照明光学系统射出的照明光,该处理器单元4对由前端部10的图像传感器取得的影像信号进行处理。处理器单元4对所输入的影像信号进行处理而生成观察部位的影像数据,并使监视器5显示所生成的影像数据并且进行记录。
在插入部6和操作部7以及通用线缆8的内部设置有光导和电线组。由光源单元3生成的照明光经由光导而被导光到前端部10的照明光学系统,信号和电力经由电线组在前端部10的图像传感器与处理器单元4之间传送。
图2示出了插入部6的前端部10的结构例。
在前端部10中设置有CCD(Charge Coupled Device:电荷耦合器件)图像传感器或者CMOS(Complementaly Metal Oxide Semiconductor:互补性金属氧化物半导体)图像传感器等图像传感器20、在图像传感器20的受像面20a上成像出被摄体像的物镜光学系统21、以及处置器具通道14的导出口22。另外,虽然图示省略,但在前端部10中还设置有照明光学系统等,该照明光学系统等射出经由光导从光源单元3导光的照明光。
图像传感器20的受像面20a被配置为相对于插入部6的长轴A大致垂直。物镜光学系统21的光轴与插入部6的长轴A大致平行,构成物镜光学系统21的光学元件之中位于最靠被摄体侧的位置的物镜光学元件21a暴露于前端部10的端面。
处置器具通道14与插入部6的长轴A大致平行地延伸,并相对于图像传感器20和物镜光学系统21并排设置,处置器具通道14的导出口22在前端部10的端面开口。
图像传感器20具有包含输出影像信号的影像端子在内的多个端子23,在图示的例中,这些端子23设置于图像传感器20的受像面20a侧的相反侧的背面20b上。另外,端子23的配设部位不限于背面20b,也可以设置于例如图像传感器20的侧面上。
并且,作为经由柔性电路基板25对将图像传感器20和处理器单元4(参照图1)连接的电线组24的各个导体的一端与端子23进行连接的柔性电路基板25与端子23的连接方法,能够例示出ACF(Anisotropic Conductive Film:各向异性导电膜)连接、NCF(NonConductive Film:非导电性薄膜)连接、凸块连接。另外,电线组24的各个导体的一端也可以与端子23直接连接。
图3示出了图2的插入部6的前端部10中的图像传感器20的端子23的布局的一例。
在图3所示的例子中,作为端子23设置有输出影像信号的影像端子23a、输入控制图像传感器20的动作的控制信号的控制端子23b、输入图像传感器20的动作电力的电源端子23c、以及接地端子23d这合计四个端子,这些四个影像端子23a、控制端子23b、电源端子23c以及接地端子23d沿着俯视观察大致矩形状的图像传感器20的背面20b的四条边中的、在相对于图像传感器20和物镜光学系统21与处置器具通道14的并排方向大致垂直的方向上延伸的一边并排配置。
并且,影像端子23a配置在最远离处置器具通道14的位置。即,作为与插入部6的长轴A垂直的面内的距离,在每个端子距处置器具通道14的中心C的距离中,影像端子23a的距离La最大。另外,在图示的例子中,由于影像端子23a、控制端子23b、电源端子23c以及接地端子23d设置于与长轴A大致垂直地配置的图像传感器20的背面20b,因此各端子距处置器具通道14的中心C的距离对影像端子23a、控制端子23b、电源端子23c和接地端子23d这四个端子而言相同地设定在与长轴A垂直的面S内。
通过将影像端子23a配置在最远离处置器具通道14的位置,能够抑制从贯穿插入于处置器具通道14的高频处置器具放射的噪声混入到从影像端子23a输出的影像信号中,能够得到适当的观察和处置的实施所要求的鲜明的影像。并且,由于能够以不依赖于屏蔽的方式通过对影像端子23a的配置来提高内窥镜2的耐噪性,因此还有助于插入部6的细径化。
作为噪声的影响,在能够实施适当的观察和处置的基础上,在从影像端子23a输出的影像信号中容易变得显著,并且在输入到控制端子23b的控制信号中也容易变得比较显著。另一方面,在输入到电源端子23c的动作电力和接地方面则难以变得显著。
因此,优选像图示的例子那样将接地端子23d配置在最接近处置器具通道14的位置、即将面S内的从处置器具通道14的中心C到接地端子23d的距离Ld设置为最小,或者优选将电源端子23c配置在最接近处置器具通道14的位置、即将面S内的从处置器具通道14的中心C到电源端子23c的距离Lc设置为最小。由此,能够进一步提高内窥镜2的耐噪性。
图4示出了图2的插入部6的前端部10中的图像传感器20的端子23的布局的另一例。
在图4所示的例子中,作为端子23设置有输出影像信号的影像端子23a、输入控制图像传感器20的动作的控制信号的控制端子23b、输入图像传感器20的动作电力的电源端子23c、以及接地端子23d这合计四个端子,这些四个影像端子23a、控制端子23b、电源端子23c以及接地端子23d沿着俯视观察大致矩形状的图像传感器20的背面20b的四条边中的、在图像传感器20和物镜光学系统21与处置器具通道14的并排方向上延伸的一边并排配置。
并且,影像端子23a配置在最远离处置器具通道14的位置。即,作为与插入部6的长轴A垂直的面内的距离,在每个端子距处置器具通道14的中心C的距离中,影像端子23a的距离La最大。各端子距处置器具通道14的中心C的距离对影像端子23a、控制端子23b、电源端子23c和接地端子23d这四个端子而言相同地设定在与长轴A垂直的面S内。
通过将影像端子23a配置在最远离处置器具通道14的位置,与图3所示的例子同样,能够抑制从贯穿插入于处置器具通道14的高频处置器具放射的噪声混入到从影像端子23a输出的影像信号中,能够得到适当的观察和处置的实施所要求的鲜明的影像。并且,由于能够以不依赖于屏蔽的方式通过对影像端子23a的配置提高内窥镜2的耐噪性,因此还有助于插入部6的细径化。
并且,通过使面S内的、从处置器具通道14的中心C到接地端子23d的距离Ld最小、或者将电源端子23c配置在最接近处置器具通道14的位置,能够进一步提高内窥镜2的耐噪性。
图5示出了图2的插入部6的前端部10中的图像传感器20的端子23的布局的另一例。
在图5所示的例子中,影像端子23a、控制端子23b、电源端子23c以及接地端子23d被配置为沿着图像传感器20的背面20b的四条边的二行二列的矩阵状。与影像端子23a、控制端子23b、电源端子23c以及接地端子23d沿着背面20b的一条边配置的在图3和图4中分别示出的例子相比,能够增大各个端子的尺寸,能够容易且可靠地进行各端子与柔性电路基板25的焊接或者与电线组24的导体的连接。
在图5所示的例子中,通过将影像端子23a配置在最远离处置器具通道14的位置,即作为与插入部6的长轴A垂直的面内的距离,在每个端子距处置器具通道14的中心C的距离中,使影像端子23a的距离La最大,从而能够在不制约插入部6的细径化的情况下,强化对从贯穿插入于处置器具通道14的高频处置器具放射的噪声的耐性。
在此之前,对在图像传感器20中设置有影像端子23a、控制端子23b、电源端子23c以及接地端子23d这合计四个端子的情况进行了说明,但端子不限于四个。
在图6所示的例子中,在影像端子、控制端子、电源端子以及接地端子的基础上增加第5端子而设置合计五个端子,作为第5端子可以例示出输入外部时钟信号的外部时钟端子、或者输入复位信号的复位端子。虽然省略图示,还可以对外部时钟端子和复位端子均进行增加而设置合计六个端子。
此外,在图7所示的例子中,将控制端子细分为输入芯片选择信号的SCS(SerialChip Select:串行芯片选择)端子、输入串行时钟信号的SCK(Serial Clock:串行时钟)端子、输入串行数据的SI(Serial Data Input:串行数据输入)端子,而与影像端子、电源端子、接地端子、外部时钟端子、复位端子相加从而设置合计八个端子。
在图6和图7所示的任意的例子中,通过将影像端子23a配置在最远离处置器具通道14的位置,即作为与插入部6的长轴A垂直的面内的距离,在每个端子距处置器具通道14的中心C的距离中,将影像端子23a的距离La设置为最大,从而能够在不制约插入部6的细径化的情况下,强化对从贯穿插入于处置器具通道14的高频处置器具放射的噪声的耐性。
另外,影像信号也可以与控制信号和外部时钟信号以及复位信号等各种信号重叠地传送,也可以采用输入输出包含影像信号在内的重叠信号的信号端子、电源端子、接地端子合计三个端子。在该情况下,只要将输入输出包含影像信号在内的重叠信号的信号端子配置在最远离处置器具通道14的位置即可。
并且,如图8所示,也可以将图像传感器20的受像面20a和相反侧的背面20b相对于插入部6的长轴A倾斜地配置。在该情况下,用于对各端子距处置器具通道14的中心的距离进行设定的与长轴A垂直的面按照每个端子而不同。
在图8所示的例子中,影像端子23a和控制端子23b沿着背面20b的位于处置器具通道14侧的相反侧的上边设置,电源端子23c和接地端子23d沿着背面20b的处置器具通道14侧的下边设置,影像端子23a的距离La和控制端子23b的距离Lb设定在包含影像端子23a和控制端子23b且与长轴A垂直的面S1内,电源端子23c的距离Lc和接地端子23d的距离Ld设定在包含电源端子23c和接地端子23d且与长轴A垂直的面S2内。
图9示出了插入部6的前端部10的另一结构例,图10示出了图9的插入部6的前端部10中的图像传感器20的端子23的布局的一例。
在图9和图10所示的例子中,图像传感器20的受像面20a被配置为相对于插入部6的长轴A大致平行且相对于物镜光学系统21与处置器具通道14的并排方向大致垂直,在物镜光学系统21与图像传感器20之间配置有棱镜26。从物镜光学系统21入射到棱镜26的光被棱镜26的反射面27反射而入射到图像传感器20的受像面20a。
并且,在设置有受像面20a的图像传感器20的表面上,在配置于棱镜26的外侧的区域中,作为多个端子23,如图10所示那样设置有影像端子23a、控制端子23b、电源端子23c以及接地端子23d这合计四个端子,这四个影像端子23a、控制端子23b、电源端子23c以及接地端子23d在图像传感器20和物镜光学系统21与处置器具通道14的并排方向上并排配置。
并且,影像端子23a配置在最远离处置器具通道14的位置。即,作为与插入部6的长轴A垂直的面内的距离,在每个端子距处置器具通道14的中心C的距离中,影像端子23a的距离La最大。由此,与图3所示的例子同样,能够抑制从贯穿插入于处置器具通道14的高频处置器具放射的噪声混入到从影像端子23a输出的影像信号中,能够得到适当的观察和处置的实施所要求的鲜明的影像。并且,由于能够以不依赖于屏蔽的方式通过影像端子23a的配置来提高内窥镜2的耐噪性,因此还有助于插入部6的细径化。
另外,在图9和图10所示的例子中,电线组24的各个导体的一端与端子23直接连接,但也可以像图2所示的例子那样,电线组24的各个导体的一端经由柔性电路基板25与端子23连接。
像以上说明的那样,本说明书所公开的内窥镜中,在上述插入部的前端部具有图像传感器和沿着插入部的长轴延伸的处置器具通道的前端部,上述图像传感器具有包含输出影像信号的影像端子在内的多个端子,作为与上述长轴垂直的面内的距离,在每个上述端子距上述处置器具通道的中心的距离中,上述影像端子的距离最大。
所公开的内窥镜中,在上述端子中包含提供上述图像传感器的动作电力的电源端子,上述电源端子的距离最小。
所公开的内窥镜中,在上述端子中包含接地端子,上述接地端子的距离最小。
所公开的内窥镜中,上述端子设置在上述图像传感器的受像面侧的相反侧的背面上。
所公开的内窥镜中,上述端子的数量为4个。
所公开的内窥镜中,上述端子被配置为沿着上述背面的四条边的二行二列的矩阵状。
Claims (6)
1.一种内窥镜,其中,该内窥镜在插入部的前端部具有:
图像传感器;以及
处置器具通道的前端部,该处置器具通道沿着所述插入部的长轴延伸,
所述图像传感器具有包含输出影像信号的影像端子在内的多个端子,
作为与所述长轴垂直的面内的距离,在每个所述端子距所述处置器具通道的中心的距离中,所述影像端子的距离最大。
2.根据权利要求1所述的内窥镜,其中,
在所述端子中包含电源端子,该电源端子提供所述图像传感器的动作电力,
所述电源端子的距离最小。
3.根据权利要求1所述的内窥镜,其中,
在所述端子中包含接地端子,
所述接地端子的距离最小。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的内窥镜,其中,
所述端子设置在所述图像传感器的受像面侧的相反侧的背面上。
5.根据权利要求4所述的内窥镜,其中,
所述端子的数量为4个。
6.根据权利要求5所述的内窥镜,其中,
所述端子被配置为沿着所述背面的四条边的二行二列的矩阵状。
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2016
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- 2016-07-08 CN CN201610537294.0A patent/CN106333638B/zh active Active
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