CN106886089A - 内窥镜 - Google Patents

Abstract

提供内窥镜。将与电路基板连接的多条电线合适地束拢并使插入部的细径化成为可能，并且，提高耐久性。内窥镜(2)具有：图像传感器(21)，其配置在插入部(6)的前端部(10)；电路基板(24)，其安装图像传感器(21)；多条电线(27)，它们与电路基板(24)连接；以及保持部件(28)，其具有将多条电线(27)束拢的保持部(33)，保持部(33)被配置在狭窄部中，该狭窄部在插入部(6)中位于在插入部(6)的轴向上与前端部(10)相邻的部位的内部并且在与轴向垂直的方向上狭窄，该保持部(33)将多条电线(27)束拢成在与狭窄方向和轴向垂直的方向上比在该狭窄方向上长。

Description

内窥镜

技术领域

本发明涉及内窥镜。

背景技术

搭载在内窥镜的插入部的前端部中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。

在专利文献1所记载的拍摄装置中，出于提高电路基板与电线的连接的耐久性的目的，多条电线沿着电路基板的基板面平面状地排列，多条电线各自的覆层借助粘接材料而被固定安装在电路基板上，多条电线各自的导体在比固定安装于电路基板的部分靠前侧的位置与电路基板的焊盘连接。

并且，在专利文献2所记载的拍摄装置中，出于实现插入部的细径化的目的，多条电线各自的终端部平面状地排列，并且这些终端部被可挠曲的线状部件束拢在一起。

专利文献1：日本特开2009-131513号公报

专利文献2：日本特开2015-24029号公报

要求内窥镜的插入部的进一步的细径化。随着插入部的细径化，插入部的内部变得狭窄，贯穿插入于插入部中的多条电线和插入部的其他的内容物被紧密地配置。由于束拢在一起的多条电线相互约束，抑制了各个电线的蹿动，所以对多条电线进行束拢的方式对插入部的细径化而言是有用的，并且，在抑制因与插入部的其他的内容物的接触而导致的电线的损伤方面也有用。

然而，在专利文献2所记载的拍摄装置中，并没有对在插入部的什么位置、以什么朝向将多条电线平面状地排列束拢加以考虑，若盲目地将多条电线平面状地束拢，反而存在阻碍插入部的细径化的可能性，并且，还存在引发电线的损伤的可能性。

发明内容

本发明是鉴于上述的事情而完成的，其目的在于提供一种内窥镜，将与电路基板连接的多条电线合适地束拢，并使插入部的细径化成为可能，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，其配置在插入部的前端部；电路基板，上述图像传感器被安装于该电路基板；多条电线，它们与上述电路基板电连接；以及保持部件，其具有保持部，该保持部将上述多条电线束拢，上述保持部被配置在狭窄部中，该狭窄部在上述插入部中位于在上述插入部的轴向上与上述前端部相邻的部位的内部并且在与上述轴向垂直的方向上狭窄，该保持部将上述多条电线束拢成在与狭窄方向和上述轴向垂直的方向上比在该狭窄方向上长。

根据本发明，使内窥镜的插入部的细径化成为可能，并且，能够提高耐久性。

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是搭载在图1的内窥镜的插入部的前端部中的拍摄装置的立体图。

图3是图2的拍摄装置的内部的立体图。

图4是图2的拍摄装置的剖视图。

图5是图1的内窥镜的插入部的前端部和弯曲部的横剖视图。

图6是图1的内窥镜的插入部的前端部和弯曲部的纵剖视图。

图7是用于对本发明的实施方式进行说明的、搭载在内窥镜的插入部的前端部中的拍摄装置的其他的例的剖视图。

图8是图7的拍摄装置的内部的立体图。

图9是图7的拍摄装置的连接辅助部件的立体图。

图10是图7的拍摄装置的变形例的立体图。

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：拍摄光学系统；23：传感器保持座；24：电路基板；26：端子；27：电线；28：保持部件；33：保持部；34：覆盖部；42：块；43：销；120：拍摄装置；121：连接辅助部件；122：屏蔽导体；125：金属箔；126：卡定孔；R：树脂材料。

具体实施方式

图1示出了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连接的操作部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连接的弯曲部11以及将弯曲部11与操作部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以及拍摄光学系统等。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来进行操作。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和对弯曲部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的内部设置有从导入口13直到前端部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而与光源单元3和处理器单元4连接，其中，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，处理器单元4对由前端部10的拍摄装置获取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的内部收纳有光导和电线组。在光源单元3中生成的照明光经由光导而被引导至前端部10的照明光学系统，信号和电力经由电线组在前端部10的拍摄装置与处理器单元4之间传送。

图2到图4示出了搭载在插入部6的前端部10中的拍摄装置的结构。

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。

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

安装图像传感器21的电路基板24具有传感器连接部30和电线连接部31。

在传感器连接部30上形成有多个焊盘，传感器连接部30配设在图像传感器21的背面，设置在图像传感器21的背面的端子26与传感器连接部30的焊盘连接。

在图示的例中，电路基板24是刚性电路基板，传感器连接部30与电线连接部31大致垂直，相对于配设在图像传感器21的背面而与图像传感器21的受像面21a平行配置的传感器连接部30，电线连接部31被配置成与受像面21a大致垂直，并在图像传感器21的背后在受像面21a的法线方向上延伸。另外，电路基板24也可以是柔性电路基板。

在电线连接部31上也形成有多个焊盘32，在电线连接部31的焊盘32上连接有中心导体，该中心导体在沿着电线连接部31的基板面平面状地排列的多条电线27各自的终端部的前端部分露出。电路基板24和安装于电路基板24的图像传感器21经由多条电线27而与处理器单元4连接。

在电路基板24上安装有保持部件28，该保持部件28对分别与电线连接部31的多个焊盘32相连接的多条电线27进行保持。保持部件28具有对多条电线27进行保持的保持部33和将电路基板24覆盖的覆盖部34。

覆盖部34由一对侧壁35和架设在一对侧壁35上的顶壁36构成。

一对侧壁35分别与沿着图像传感器21的受像面21a的法线的电路基板24的一对侧面重叠，例如分别通过粘接而固定在电路基板24的一对侧面上。顶壁36对电路基板24的电线连接部31的形成有焊盘32的基板面和与焊盘32连接的电线27的终端部进行覆盖。

保持部33由分别设置在覆盖部34的一对侧壁35上的一对延长侧壁37构成。一对延长侧壁37沿着图像传感器21的受像面21a的法线向覆盖部34的后方延伸，并配置成将沿着电路基板24的电线连接部31的基板面平面状地排列的多条电线27在排列方向上夹入该一对延长侧壁37。

在一对延长侧壁37各自的前端部设置有压片38，压片38被配置成从电线连接部31的与基板面相反的一侧与被夹在一对延长侧壁37之间的多条电线27重叠。由此，在电线连接部31的后方也维持了电线连接部31的基板面上的多条电线27的平面状的排列。

与多条电线27重叠的压片38被配置在比覆盖部34的顶壁36靠电线连接部31侧的位置，并在压片38与顶壁36之间形成有阶差。

图5和图6示出了搭载有拍摄装置20的插入部6的前端部10和弯曲部11的结构。

在前端部10中，设置有上述的拍摄装置20和处置器具通道14的前端部，并且，还设置有射出经由光导40从光源单元3引导出的照明光的照明光学系统等。

对图像传感器21和镜筒22进行保持的传感器保持座23被收纳在由例如不锈钢材料等金属材料构成的前端硬质部41中所形成的收纳孔中，并被固定于前端硬质部41。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41中所形成的收纳孔，并固定于前端硬质部41。

借助固定于前端硬质部41的传感器保持座23而被保持的图像传感器21的受像面21a被配置成与插入部6的长轴A大致垂直，相对于受像面21a大致垂直的电线连接部31沿着长轴A配置。

弯曲部11包含有沿着长轴A排列的多个环状的块42，并通过这些块42而构成为管体，在该管体中收纳有与拍摄装置20的电路基板24连接的多条电线27和处置器具通道14以及光导40等。

相邻的两个块42连结成能够通过配置在与长轴A大致垂直的轴线上的一对销43而绕轴线转动。通过调合各个相邻的两个块42的转动，弯曲部11作为整体而弯曲。

弯曲部11通过从操作部7经软性部12(参照图1)而贯穿插入到弯曲部11中的一对线44来进行动作。随着操作部7处的操作，一对线44中的一条线44被牵引，另一条线44被放出，由此，弯曲部11进行动作而弯曲。

在构成弯曲部11的多个块42中，前端部10侧的先导的块42与前端部10的前端硬质部41接合，前端部10与弯曲部11连接。拍摄装置20中，传感器保持座23被固定在前端硬质部41上，该拍摄装置20的电路基板24和安装在电路基板24上的保持部件28在插入部6中被配置在作为在插入部6的轴向上与前端部10相邻的部位的先导的块42的内侧。

对先导的块42和与先导的块42相邻的块42进行连结的一对销43各自的头部43a向这些块42的内径侧突出。一对销43之间在与插入部6的轴向垂直的一对销43的对置方向上狭窄，成为狭窄部，在该狭窄部处，插入部6的与对置方向平行的方向上的内径比在插入部6的轴向上夹着一对销43的配置部位的前后的部位小。

配置在先导的块42的内侧的保持部件28的保持部33被配置在插入部6的内部的狭窄部即一对销43之间，在一对销43之间对与电路基板24的电线连接部31连接的多条电线27进行保持。

如上述的那样，多条电线27通过保持部33来维持在电线连接部31的基板面上的排列而被保持为平面状束拢的状态。而且，电线连接部31的基板面被配置成与将保持部33夹在之间的一对销43的对置方向大致垂直。因此，通过保持部33而被保持为平面状束拢的多条电线27被束拢成在与对置方向垂直的方向上比在一对销43的对置方向(狭窄方向)上长。

这样，多条电线27被束拢成在狭窄部即一对销43之间在与狭窄方向和插入部6的轴向垂直的方向上比在狭窄方向上长的平面状，由此，例如与多条电线27被束拢成圆柱状的情况相比，由于电线27的束在狭窄方向上的尺寸变小，所以能够使拍摄装置20与块42的内周面之间的间隙在狭窄方向上变窄而使插入部6细径化，并且，由于多条电线27相互约束，所以能够抑制因与销43的接触而导致的电线27的损伤。

并且，在本例中，由于包含有保持部33的保持部件28被固定在电路基板24上，所以也能够抑制电线27相对于保持部33与电路基板24的电线连接部31之间的电线连接部31的变位，提高了电线27与电线连接部31的焊盘32之间的连接的耐久性。

在提高电线27与电线连接部31的焊盘32之间的连接的耐久性的观点上，也可以向由保持部件28的覆盖部34的一对侧壁35和顶壁36以及电路基板24的电线连接部31围成的空间S中填充树脂材料。由于与电线连接部31的焊盘32连接的电线27的终端部被埋入到树脂材料中，电线27相对于电线连接部31的变位被进一步地抑制，所以能够进一步提高电线27与电线连接部31的焊盘32之间的连接的耐久性，并且，也能够提高保持部件28对电路基板24的固定强度。

另外，虽然说明了将插入部6的内部的狭窄部设置在一对销43之间的结构，但例如也可以将其设置在先导的块42中的一对线44各自的固定部45之间。固定部45由以下方式形成：通过与周向平行延伸的两条狭缝而在先导的块42的一部分切出桥接件，并通过拉伸加工等使该桥接件向块42的内径侧鼓出。因此，一对固定部45之间也与一对销43之间同样，在与插入部6的轴向垂直的一对固定部45的对置方向上狭窄，成为狭窄部，在该狭窄部处，插入部6的与对置方向平行的方向上的内径比在插入部6的轴向上夹着一对固定部43的配置部位的前后的部位小。因此，也可以将保持部件28的保持部33配置在一对固定部45之间，并通过保持部33将多条电线27束拢成在一对固定部45之间在与狭窄方向和插入部6的轴向垂直的方向上比在狭窄方向上长的平面状，由此，能够使拍摄装置20与块42的内周面之间的间隙在狭窄方向上缩窄而使插入部6细径化，并且，能够抑制因与固定部45的接触而导致的电线27的损伤。

并且，虽然在图示的例中，说明了与电路基板24的电线连接部31连接的电线27为4条且被保持部33束拢成平面状的情况，但并不仅限于在与狭窄方向垂直的方向上比在狭窄部的狭窄方向上长的平面状。例如在电线27的条数为6条的情况下，也可以束拢成两条电线27在狭窄方向上排列、3条电线27在与狭窄方向垂直的方向上排列。

图7到图9示出了用于对本发明的实施方式进行说明的、搭载在内窥镜的插入部的前端部中的拍摄装置的其他的例。另外，对与上述的拍摄装置20共通的要素赋予共通的标号，并省略或简略了说明。

图7到图9所示的拍摄装置120还具有连接辅助部件121，该连接辅助部件121被配置成将沿着电路基板24的电线连接部31的基板面排列的多条电线27各自的终端部夹在其与电线连接部31之间。

在本例中，多条电线27分别都是屏蔽线，在电线27的终端部的基端部分处露出有屏蔽导体122，与电线连接部31的焊盘32连接的中心导体在比屏蔽导体122靠前端侧的位置露出。

在电线连接部31上形成有焊盘123，沿着电线连接部31的基板面排列的多条电线27各自的屏蔽导体122均与该焊盘123连接的。多条电线27各自的屏蔽导体122与焊盘123连接而互相处于同电位。而且，电线27的屏蔽导体122与焊盘123连接，由此，提高了配置在比屏蔽导体122靠前端侧的位置的电线27的中心导体与电线连接部31的焊盘32的连接的耐久性。

连接辅助部件121被配置成将露出了屏蔽导体122的多条电线27各自的端末部的基端部分夹在其与电线连接部31之间。

在连接辅助部件121的与电线连接部31对置的面上形成有多个缺口124，该多个缺口124供沿着电线连接部31的基板面平面状地排列的多条电线27的终端部的基端部分分别嵌入，在这些缺口124各自的底面上形成有金属箔125。

连接辅助部件121例如能够使用玻璃环氧树脂等树脂材料来形成，金属箔125可以使用在三维结构体的表面上形成电路图案的MID(Molded Interconnect Device：模塑互连器件)技术来形成。

电线27的终端部的基端部分被分别收纳在配置于电线连接部31的连接辅助部件121的多个缺口124中，对缺口124的底面进行覆盖的金属箔125与在电线27的终端部的基端部分露出的屏蔽导体122接触。对金属箔(接触部)125与在电线27各自的终端部的基端部分露出的屏蔽导体122进行焊接，连接辅助部件121与多条电线27各自的终端部的基端部分接合。

然后，与多条电线27各自的终端部的基端部分接合的连接辅助部件121被固定在保持部件28上，该保持部件28被固定在电路基板24上。在本例中，向由保持部件28的覆盖部34的一对侧壁35和顶壁36以及电路基板24的电线连接部31围住的空间中填充树脂材料R，连接辅助部件121与电线27的终端部被一体地埋入到树脂材料R中而固定在保持部件28上。

如上述的那样，虽然通过将电线27的终端部埋入到树脂材料R中而提高了电线27与电线连接部31的焊盘32的连接的耐久性，但通过将与电线27一体化后的连接辅助部件121进一步埋入到树脂材料R中，由此连接辅助部件121在电线27的长度方向上与保持部件28卡定，因此，能够更可靠地抑制电线27的终端部的长度方向的变位，并能够进一步提高电线27与电线连接部31的焊盘32的连接的耐久性。当电线27的覆层例如使用高绝缘性和低介电常数的氟树脂时，氟树脂通常为难粘接性的材料，对于残留有这样难粘接性的覆层的电线27的终端部的固定，也能够通过使用连接辅助部件121来获得充分的强度。

图10示出了上述的拍摄装置120的变形例。

在图10所示的例中，在保持部件28的覆盖部34中在沿着多条电线27延伸的顶壁36中形成有卡定孔126，连接辅助部件121插入到卡定孔126中而被卡定。在本例中也将连接辅助部件121在电线27的长度方向上与保持部件28卡定，所以也能够更可靠地抑制电线27的终端部的长度方向的变位，并能够提高电线27与电线连接部31的焊盘32的连接的耐久性。

如以上说明的那样，本说明书所公开的内窥镜具有：图像传感器，其配置在插入部的前端部；电路基板，上述图像传感器被安装于该电路基板；多条电线，它们与上述电路基板电连接；以及保持部件，其具有保持部，该保持部将上述多条电线束拢，上述保持部被配置在狭窄部中，该狭窄部在上述插入部中位于在上述插入部的轴向上与上述前端部相邻的部位的内部并且在与上述轴向垂直的方向上狭窄，该保持部将上述多条电线束拢成在与狭窄方向和上述轴向垂直的方向上比在该狭窄方向上长。

并且，关于本说明书所公开的内窥镜，上述保持部件被固定在上述电路基板上。

并且，本说明书所公开的内窥镜还具有连接辅助部件，该连接辅助部件被配置成将包含有在前端部分露出的中心导体的、沿着上述电路基板的基板面排列的上述多条电线各自的终端部的除了上述中心导体之外的基端部分夹在该连接辅助部件与上述电路基板之间，上述连接辅助部件具有多个缺口，该多个缺口分别对上述多条电线各自的上述终端部的上述基端部分进行收纳，该连接辅助部件与分别收纳在上述多个缺口中的上述多条电线各自的上述终端部的上述基端部分接合且被固定在上述保持部件上。

并且，关于本说明书所公开的内窥镜，上述电线是屏蔽线，上述连接辅助部件的与上述多条电线各自的终端部相接触的接触部由金属形成，上述接触部与上述多条电线各自的终端部所露出的屏蔽导体被焊接。

并且，关于本说明书所公开的内窥镜，上述保持部件还具有覆盖部，该覆盖部对上述电路基板和与上述电路基板连接的电线的终端部进行覆盖，上述覆盖部与被该覆盖部覆盖的上述电路基板之间通过树脂材料而被填充，上述连接辅助部件被埋入到上述树脂材料中。

并且，关于本说明书所公开的内窥镜，上述保持部件具有沿着上述多条电线延伸的壁部，上述连接辅助部件插入到形成于上述壁部的孔中而被卡定。

并且，关于本说明书所公开的内窥镜，上述插入部包含有与上述前端部连接设置的弯曲部，上述弯曲部具有在上述插入部的长度方向上排列配置的多个块，上述狭窄部设置在一对销之间，该一对销将相邻的两个上述块连结成能够转动。

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 (12)

1.一种内窥镜，其中，

该内窥镜具有：

图像传感器，其配置在插入部的前端部；

电路基板，所述图像传感器被安装于该电路基板；

多条电线，它们与所述电路基板电连接；以及

保持部件，其具有保持部，该保持部将所述多条电线束拢，

所述保持部被配置在狭窄部中，该狭窄部在所述插入部中位于在所述插入部的轴向上与所述前端部相邻的部位的内部并且在与所述轴向垂直的方向上狭窄，该保持部将所述多条电线束拢成在与狭窄方向和所述轴向垂直的方向上比在该狭窄方向上长。

2.根据权利要求1所述的内窥镜，其中，

所述保持部件被固定在所述电路基板上。

3.根据权利要求2所述的内窥镜，其中，

该内窥镜还具有连接辅助部件，该连接辅助部件被配置成将包含有在前端部分露出的中心导体的、沿着所述电路基板的基板面排列的所述多条电线各自的终端部的除了所述中心导体之外的基端部分夹在该连接辅助部件与所述电路基板之间，

所述连接辅助部件具有多个缺口，该多个缺口分别对所述多条电线各自的所述终端部的所述基端部分进行收纳，该连接辅助部件与分别收纳在所述多个缺口中的所述多条电线各自的所述终端部的所述基端部分接合且被固定在所述保持部件上。

4.根据权利要求3所述的内窥镜，其中，

所述电线是将所述中心导体的周围屏蔽的导体屏蔽线，

所述连接辅助部件的与所述多条电线各自的终端部相接触的接触部由金属形成，

所述接触部与所述多条电线各自的终端部所露出的屏蔽导体被焊接。

5.根据权利要求3或4所述的内窥镜，其中，

所述保持部件还具有覆盖部，该覆盖部对所述电路基板和与所述电路基板连接的电线的终端部进行覆盖，

所述覆盖部与被该覆盖部覆盖的所述电路基板之间通过树脂材料而被填充，

所述连接辅助部件被埋入到所述树脂材料中。

6.根据权利要求3或4所述的内窥镜，其中，

所述保持部件具有沿着所述多条电线延伸的壁部，

所述连接辅助部件插入到形成于所述壁部的孔中而被卡定。

7.根据权利要求1～4中的任意一项所述的内窥镜，其中，

所述插入部包含有与所述前端部连接设置的弯曲部，

所述弯曲部具有在所述插入部的长度方向上排列配置的多个块，

所述狭窄部设置在一对销之间，该一对销将相邻的两个所述块连结成能够转动。

8.根据权利要求5所述的内窥镜，其中，

所述插入部包含有与所述前端部连接设置的弯曲部，

所述弯曲部具有在所述插入部的长度方向上排列配置的多个块，

所述狭窄部设置在一对销之间，该一对销将相邻的两个所述块连结成能够转动。

9.根据权利要求6所述的内窥镜，其中，

所述插入部包含有与所述前端部连接设置的弯曲部，

所述弯曲部具有在所述插入部的长度方向上排列配置的多个块，

所述狭窄部设置在一对销之间，该一对销将相邻的两个所述块连结成能够转动。

10.根据权利要求1～4中的任意一项所述的内窥镜，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。

11.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。

12.根据权利要求6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。