CN106886088B - 内窥镜 - Google Patents

Abstract

提供内窥镜。内窥镜具有：图像传感器(21)；传感器保持座(23)；和柔性电路基板(24)，其具有：传感器连接部(30)，在该传感器连接部上设置有与图像传感器的端子(26)连接的焊盘；电线连接部(31)，在其上设置有与电线(27)连接的焊盘，与插入部(6)的长轴平行地观察，图像传感器以图像传感器的中心(C1)相对于传感器保持座的中心(C2)偏移的状态被保持在传感器保持座上，传感器连接部与电线连接部在夹着传感器保持座的中心(C2)而与图像传感器的中心(C1)所在的一侧相反的一侧相互连接，与插入部的长轴平行地观察，传感器连接部与电线连接部的连接部位(33)的外侧边缘(E)位于图像传感器的外周的外侧。

Description

内窥镜

技术领域

本发明涉及内窥镜。

背景技术

内窥镜的插入部的前端部中所搭载的拍摄装置通常具有图像传感器和安装图像传感器的电路基板，贯穿插入于插入部中的多条电线与电路基板连接。作为电路基板，典型使用能够折叠得比较小的柔性电路基板，但也有时使用刚性电路基板(例如，参照专利文献1～3)。

专利文献1：日本特开2013-123628号公报

专利文献2：日本特开2014-204275号公报

专利文献3：日本特开2015-62555号公报

要求内窥镜的插入部的进一步细径化，对应于插入部的细径化的要求，也对前端部中所搭载的拍摄装置要求小型化。在图像传感器的受像面与插入部的长轴大致垂直地配置的拍摄装置中，图像传感器的小型化很重要，例如要求使用外形收敛于1mm见方的程度的极小型的图像传感器。

对于拍摄装置的小型化而言，安装图像传感器的电路基板的小型化也很重要。在专利文献2所记载的拍摄装置中，柔性电路基板被折叠成当与插入部的长轴平行地观察时收敛在图像传感器的外周的内侧，实现电路基板的小型化。

但是，当柔性电路基板被折叠成收敛在图像传感器的外周的内侧时，在与图像传感器的端子连接的柔性电路基板的焊盘(land)的附近设置有柔性电路基板的弯曲部，图像传感器越小型则焊盘与弯曲部的距离越被缩短。如果焊盘与弯曲部的距离缩短，则在电路基板弯曲时，图像传感器的端子与柔性电路基板的焊盘有可能剥离。

在专利文献1所记载的拍摄装置中，设置有对与安装图像传感器的柔性电路基板的安装面相反的一侧的背面进行支承的支承部件，通过支承部件来设定柔性电路基板的弯曲起点，并抑制图像传感器的端子与柔性电路基板的焊盘的剥离。但是，图像传感器越小型，被折叠成收敛于图像传感器的外周的内侧的柔性电路基板的弯曲部的曲率半径越小，有可能导致柔性电路基板折损。

在专利文献3所记载的拍摄装置中使用刚性电路基板，在刚性电路基板的情况下，虽然不会产生伴随着弯曲的图像传感器的端子与电路基板的焊盘的剥离或电路基板的折损，但是，图像传感器越小型，不得不使基板厚度变得越薄以便收敛于图像传感器的外周的内侧。因基板厚度变薄而导致刚性电路基板的强度降低，有可能因经由电线而作用的外力等而破损。

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，能够实现内窥镜的插入部的细径化，并且提高耐久性。

本发明的一方式的内窥镜具有：图像传感器，其设置于插入部的前端部，并且该图像传感器的受像面与上述插入部的长轴交叉配置；传感器保持座，其对上述图像传感器的外周进行包围而对上述图像传感器进行保持；以及电路基板，其具有传感器连接部和电线连接部，在该传感器连接部上设置有与端子连接的焊盘，该端子设置在上述图像传感器的与上述受像面相反的一侧的背面上，在该电线连接部上设置有与电线连接的焊盘，与上述插入部的长轴平行地观察，上述图像传感器以上述图像传感器的中心从上述传感器保持座的中心偏移的状态被保持在上述传感器保持座上，上述传感器连接部与上述电线连接部在夹着上述传感器保持座的中心而与上述图像传感器的中心所在的一侧相反的一侧相互连接，与上述插入部的长轴平行地观察，将上述图像传感器的中心侧设为内侧且将相反的一侧设为外侧的情况下的上述传感器连接部与上述电线连接部的连接部位的外侧边缘位于上述图像传感器的外周的外侧。

根据本发明，能够实现内窥镜的插入部的细径化，并且提高耐久性。

附图说明

图1是用于对本发明的实施方式进行说明的内窥镜系统的一例的结构图。

图2是图1的内窥镜的插入部的前端部的剖视图。

图3是图1的内窥镜的插入部的前端部中所搭载的拍摄装置的立体图。

图4是图3的拍摄装置的分解立体图。

图5是图3的拍摄装置的侧视图。

图6是图3的拍摄装置的后视图。

图7是图3的拍摄装置的变形例的侧视图。

图8是图7的拍摄装置的后视图。

图9是图3的拍摄装置的变形例的侧视图。

图10是图9的拍摄装置的后视图。

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；14：处置器具通道；20：拍摄装置；21：图像传感器；22：镜筒；23：传感器保持座；24：柔性电路基板；26：端子；27：电线；30：传感器连接部；31：电线连接部；33：弯曲部(连接部位)；40：刚性电路基板；41：传感器连接部；42：电线连接部；43：角部(连接部位)。

具体实施方式

图1示出用于对本发明的实施方式进行说明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以及处理器单元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、将弯曲部11和操作部7连结的软性部12构成。

在前端部10中设置有：射出用于对观察部位进行照明的照明光的照明光学系统、对观察部位进行拍摄的拍摄装置和拍摄光学系统等。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，能够随着插入部6的插入路径的形状而变形。

在操作部7上设置有对前端部10的拍摄装置的拍摄动作进行操作的按钮、对弯曲部11的弯曲动作进行操作的旋钮等。并且，在操作部7上设置有将电手术刀等处置器具导入的导入口13，在插入部6的内部设置有供处置器具贯穿插入的处置器具通道14，该处置器具通道14从导入口13到达前端部10。

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对前端部10的拍摄装置所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，在监视器5中显示或者记录所生成的影像数据。

在插入部6和操作部7以及通用线缆8的内部设置有光导或电线组。光源单元3所生成的照明光经由光导而导光到前端部10的照明光学系统，信号或电力经由电线组在前端部10的拍摄装置与处理器单元4之间传送。

图2示出插入部6的前端部10的内部的结构。

在前端部10中设置有：拍摄装置20；和处置器具通道14的前端部，并且，虽然图示省略，但还设置有将经由光导从光源单元3导光的照明光射出的照明光学系统等。

拍摄装置20具有：CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合器件)图像传感器或CMOS(Complementaly Metal Oxide Semiconductor：互补金属氧化物半导体)图像传感器等图像传感器21；镜筒22，其收纳有拍摄光学系统，该拍摄光学系统使被摄体像成像于图像传感器21的受像面21a；传感器保持座23，其对图像传感器21和镜筒22进行保持；以及柔性电路基板24，其安装图像传感器21。

传感器保持座23以使镜筒22能够沿着拍摄光学系统的光轴B移动的方式对该镜筒22进行保持，通过移动镜筒22而能够调整图像传感器21相对于拍摄光学系统的位置。在进行了图像传感器21的定位之后，镜筒22例如被粘接剂等固定于传感器保持座23。

对图像传感器21和镜筒22进行保持的传感器保持座23被收纳于由例如不锈钢材料等金属材料构成的前端硬质部25中所形成的收纳孔中，并固定于前端硬质部25。处置器具通道14的前端部和照明光学系统也分别收纳于前端硬质部25中所形成的收纳孔，并固定于前端硬质部25。

在传感器保持座23固定于前端硬质部25的状态下，收纳于镜筒22的拍摄光学系统的光轴B与插入部6的长轴A大致平行地配置，通过拍摄光学系统成像出被摄体像的图像传感器21的受像面21a与插入部6的长轴A大致垂直地配置。

在图像传感器21的与受像面21a相反的一侧的背面上，设置有对信号及电力进行输入输出的多个端子26。

安装图像传感器21的柔性电路基板24具有传感器连接部30和电线连接部31。

多个焊盘分别形成于传感器连接部30和电线连接部31。传感器连接部30配设于图像传感器21的背面，传感器连接部30的焊盘30a与设置于图像传感器21的背面的端子26连接。电线27的终端部与电线连接部31的焊盘31a连接，柔性电路基板24和安装于柔性电路基板24的图像传感器21经由电线27而与处理器单元4连接。

柔性电路基板24的传感器连接部30与电线连接部31之间的部分适当弯曲，电线连接部31大致沿着长轴A相对于配设于图像传感器21的背面而与长轴A大致垂直地配置的传感器连接部30长轴配置。

图3至图6示出拍摄装置20的结构。

传感器保持座23具有三个保持片32，它们分别与沿着受像面21a的法线方向观察时呈大致矩形状的图像传感器21的四方的侧面中的三方的侧面重叠。图像传感器21被这三个保持片32包围外周而被保持，并使用粘接剂而固定安装于保持片32。

在沿着受像面的法线方向观察时外形为1mm见方以下的极小型的图像传感器中，很难在受像面的周围确保充分的粘接面积，但像本例那样，在传感器保持座23上设置分别与图像传感器21的多个侧面重叠的多个保持片32，并将保持片32与图像传感器21的侧面粘接，从而能够确保粘接面积，并能够提高图像传感器21与传感器保持座23的接合强度。

并且，优选将传感器保持座23配置成使图像传感器21的四方的侧面中未重叠有保持片32而露出的侧面21b朝向处置器具通道14。由此，在图像传感器21与处置器具通道14之间未夹设保持片32，能够使图像传感器21和对图像传感器21进行保持的传感器保持座23与处置器具通道14接近地配置，能够实现插入部6的细径化。

在以上的结构中，如图5和图6所示，在与长轴A平行地观察图像传感器21和传感器保持座23的情况下，图像传感器21的中心C1相对于传感器保持座23的中心C2，向图像传感器21的四方的侧面中未重叠有保持片32而露出的侧面21b侧偏移。

关于柔性电路基板24的形成传感器连接部30与电线连接部31的连接部位的弯曲部33，其配置在夹着传感器保持座23的中心C2而与图像传感器21的中心C1所在的一侧相反的一侧、即与图像传感器21的露出的侧面21b成对的侧面21c侧。

并且，当与长轴A平行地观察时，弯曲部33的外侧边缘E位于图像传感器21的外周的外侧，此外，包含弯曲部33的外侧边缘E的柔性电路基板24的外周位于传感器保持座23的外周的内侧。另外，电路基板的传感器连接部与电线连接部的连接部位的外侧边缘是指在将图像传感器21的中心C1侧设为连接部位的内侧、将相反侧设为外侧时在表现于外侧的边缘，在像本例的弯曲部33那样、连接部位弯曲的情况下的边缘是指轮廓。

通过将弯曲部33的外侧边缘E配置在图像传感器21的外周的外侧，而能够将弯曲部33的曲率半径维持为不会产生折损的适当的曲率半径，并且能够放大传感器连接部30的焊盘30a与弯曲部33的传感器连接部30侧的弯曲起点之间的距离L。由此，能够抑制伴随着柔性电路基板24的弯曲的、图像传感器21的端子26与传感器连接部30的焊盘30a的剥离，并提高拍摄装置20的耐久性。

并且，通过使图像传感器21的中心C1的位置相对于传感器保持座23的中心C2向图像传感器21的侧面21b侧偏移，而能够不改变传感器保持座23的外周的尺寸而在与侧面21b成对的侧面21c侧放大图像传感器21的外周与传感器保持座23的外周之间的区域。并且，通过将弯曲部33配置在侧面21c侧，能够维持弯曲部33的适当的曲率半径，并且虽然放大了传感器连接部30的焊盘30a与弯曲部33的传感器连接部30侧的弯曲起点之间的距离L，也能够使包含弯曲部33的外侧边缘E在内的柔性电路基板24的外周例如像图示的例子那样收敛在传感器保持座23的外周的内侧、或者即使柔性电路基板24的外周从传感器保持座23的外周露出，也能够抑制露出量。由此，能够实现插入部6的细径化。

关于拍摄装置20的如上的结构，对于图像传感器21是沿着受像面21a的法线方向观察的情况下的外形为例如1mm见方以下这样的极小型的图像传感器、且柔性电路基板24也与图像传感器21一致地采用极小型的电路基板的情况而言特别有用。

图7和图8示出上述的拍摄装置20的变形例的结构。

在图7和图8所示的例子中，图像传感器21的端子26向图像传感器21的中心C1相对于传感器保持座23的中心C2的偏移方向偏置、即向图像传感器21的侧面21b侧偏置而设置于图像传感器21的背面。

由于柔性电路基板24的弯曲部33配置在与图像传感器21的侧面21b成对的侧面21c侧，因此能够进一步放大与向侧面21b侧偏置而设置的端子26相连接的传感器连接部30的焊盘30a与弯曲部33的传感器连接部30侧的弯曲起点之间的距离L，能够提高拍摄装置的耐久性。并且，能够使包含弯曲部33的外侧边缘E在内的柔性电路基板24的外周容易收敛在传感器保持座23的外周的内侧，并实现插入部6的细径化。

至此，对安装有图像传感器21的电路基板是柔性电路基板的情况进行了说明，但也可以是刚性电路基板。

图9和图10示出上述的拍摄装置20的变形例的结构。

在图9和图10所示的例子中，图像传感器21安装于刚性电路基板40，刚性电路基板40具有传感器连接部41和电线连接部42。传感器连接部41配设于图像传感器21的背面而与插入部6的长轴A(参照图2)大致垂直地配置，电线连接部42大致沿着长轴A配置，传感器连接部41与电线连接部42交叉成大致直角，两者的连接部位成为角部43。

在与长轴A平行地观察图像传感器21和传感器保持座23的情况下，图像传感器21的中心C1相对于传感器保持座23的中心C2向图像传感器21的四方的侧面中未重叠有保持片32而露出的侧面21b侧偏移。

关于刚性电路基板40的形成传感器连接部41与电线连接部42的连接部位的角部43，其配置在夹着传感器保持座23的中心C2而与图像传感器21的中心C1所在的一侧相反的一侧、即与图像传感器21所露出的侧面21b成对的侧面21c侧。

并且，当与长轴A平行地观察时，角部43的外侧边缘E位于图像传感器21的外周的外侧，此外，包含角部43的外侧边缘E在内的刚性电路基板40的外周位于传感器保持座23的外周的内侧。

如上所述，通过使图像传感器21的中心C1的位置相对于传感器保持座23的中心C2向图像传感器21的侧面21b侧偏移，而能够不改变传感器保持座23的外周的尺寸而在与侧面21b成对的侧面21c侧放大图像传感器21的外周与传感器保持座23的外周之间的区域。因此，通过将刚性电路基板40的形成传感器连接部41与电线连接部42的连接部位的角部43配置在图像传感器21的侧面21c侧，并将角部43的外侧边缘E配置在图像传感器21的外周的外侧，而能够使包含角部43的外侧边缘E在内的刚性电路基板40的外周收敛在传感器保持座23的外周的内侧而实现插入部6的细径化，并且增大刚性电路基板40的电线连接部42的基板厚度从而提高电线连接部42的强度。

像以上说明的那样，本说明书所公开的内窥镜具有：：图像传感器，其设置于插入部的前端部，并且该图像传感器的受像面与上述插入部的长轴交叉配置；传感器保持座，其对上述图像传感器的外周进行包围而对上述图像传感器进行保持；以及电路基板，其具有传感器连接部和电线连接部，在该传感器连接部上设置有与端子连接的焊盘，该端子设置在上述图像传感器的与上述受像面相反的一侧的背面上，在该电线连接部上设置有与电线连接的焊盘，与上述插入部的长轴平行地观察，上述图像传感器以上述图像传感器的中心从上述传感器保持座的中心偏移的状态被保持在上述传感器保持座上，上述传感器连接部与上述电线连接部在夹着上述传感器保持座的中心而与上述图像传感器的中心所在的一侧相反的一侧相互连接，与上述插入部的长轴平行地观察，将上述图像传感器的中心侧设为内侧且将相反的一侧设为外侧的情况下的上述传感器连接部与上述电线连接部的连接部位的外侧边缘位于上述图像传感器的外周的外侧。

并且，关于本说明书所公开的内窥镜，与上述插入部的长轴平行地观察，上述电路基板的外周位于上述传感器保持座的外周的内侧。

并且，关于本说明书所公开的内窥镜，上述电路基板是柔性电路基板，上述传感器连接部与上述电线连接部的连接部位是弯曲的。

并且，关于本说明书所公开的内窥镜，上述端子向上述图像传感器的中心相对于上述传感器保持座的中心的偏移方向偏置而设置于上述图像传感器的背面上。

并且，关于本说明书所公开的内窥镜，上述电路基板是刚性电路基板。

并且，关于本说明书所公开的内窥镜，沿着上述图像传感器的受像面的法线方向观察的情况下的上述图像传感器的外形是1mm见方以下。

Claims (9)

1.一种内窥镜，其中，

该内窥镜具有：

图像传感器，其设置于插入部的前端部，并且该图像传感器的受像面与所述插入部的长轴交叉配置；

传感器保持座，其对所述图像传感器的外周进行包围而对所述图像传感器进行保持；以及

电路基板，其具有传感器连接部和电线连接部，在该传感器连接部上设置有与端子连接的焊盘，该端子设置在所述图像传感器的与所述受像面相反的一侧的背面上，在该电线连接部上设置有与电线连接的焊盘，

与所述插入部的长轴平行地观察，所述图像传感器以所述图像传感器的中心沿着与所述长轴垂直的方向从所述传感器保持座的中心偏移的状态被保持在所述传感器保持座上，

所述传感器连接部与所述电线连接部在夹着所述传感器保持座的中心而与所述图像传感器的中心所在的一侧相反的一侧相互连接，

与所述插入部的长轴平行地观察，将所述图像传感器的中心侧设为内侧且将所述相反的一侧设为外侧的情况下的所述传感器连接部与所述电线连接部的连接部位的外侧边缘位于所述图像传感器的外周的外侧。

2.根据权利要求1所述的内窥镜，其中，

与所述插入部的长轴平行地观察，所述电路基板的外周位于所述传感器保持座的外周的内侧。

3.根据权利要求1或2所述的内窥镜，其中，

所述电路基板是柔性电路基板，所述传感器连接部与所述电线连接部的连接部位是弯曲的。

4.根据权利要求3所述的内窥镜，其中，

所述端子向所述图像传感器的中心相对于所述传感器保持座的中心的偏移方向偏置而设置在所述图像传感器的背面上。

5.根据权利要求1或2所述的内窥镜，其中，

所述电路基板是刚性电路基板。

6.根据权利要求1或2所述的内窥镜，其中，

沿着所述图像传感器的受像面的法线方向观察的情况下的所述图像传感器的外形是1mm见方以下。

7.根据权利要求3所述的内窥镜，其中，

沿着所述图像传感器的受像面的法线方向观察的情况下的所述图像传感器的外形是1mm见方以下。

8.根据权利要求4所述的内窥镜，其中，

沿着所述图像传感器的受像面的法线方向观察的情况下的所述图像传感器的外形是1mm见方以下。

9.根据权利要求5所述的内窥镜，其中，

沿着所述图像传感器的受像面的法线方向观察的情况下的所述图像传感器的外形是1mm见方以下。

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