DE112016006804T5

DE112016006804T5 - Kabelverbindungsstruktur, Bildgebungsvorrichtung und Endoskop

Info

Publication number: DE112016006804T5
Application number: DE112016006804.2T
Authority: DE
Inventors: Takanori Sekido
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2016-04-28
Filing date: 2016-04-28
Publication date: 2019-01-24
Also published as: CN109068964A; CN109068964B; JPWO2017187621A1; US20190046014A1; US10456013B2; WO2017187621A1

Abstract

Vorgesehen sind eine Kabelverbindungsstruktur, eine Bildgebungsvorrichtung und ein Endoskop, die dazu geeignet sind, auf einfache Weise eine Vielzahl von Koaxialkabeln mit einer Leiterplatte zu verbinden, die Verbindungszuverlässigkeit zu verbessern und einen Durchmesser zu vermindern. Die Kabelverbindungsstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine Leiterplatte, die einen ersten Hauptkörperabschnitt und einen zweiten Hauptkörperabschnitt umfasst, der einen Schirmeinstellabschnitt, eine Schirmverbindungselektrode und eine Vielzahl von Innenleiter-Verbindungselektroden umfasst; sowie eine Vielzahl von Koaxialkabeln, von denen jedes so bearbeitet wird, dass ein Innenleiter, eine Innenisolierung und ein Schirm stufenweise von einem Spitzenabschnitt her freigelegt sind, wobei die Innenleiter mit den jeweiligen Innenleiter-Verbindungselektroden verbunden sind und die Schirme gemeinschaftlich mit der Schirmverbindungselektrode verbunden sind. Der zweite Hauptkörperabschnitt und die Koaxialkabel sind innerhalb einer Projektionsebene der zu einer Hauptoberfläche des ersten Hauptkörperabschnitts senkrechten, vorderseitigen Oberfläche positioniert.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kabelverbindungsstruktur, eine Bildgebungsvorrichtung und ein Endoskop, in denen Koaxialkabel und eine Leiterplatte verbunden sind.
STAND DER TECHNIK
Herkömmlicherweise war ein Endoskop, das in ein Subjekt eingeführt wird und zur Beobachtung einer Körperstelle des Subjekts dient, bekannt und wurde im medizinischen Fachbereich oder dergleichen weithin verwendet. Das Endoskop ist derart ausgestaltet, dass ein bildgebendes Modul, an dem eine elektronische Komponente, wie beispielsweise ein Bildsensor, montiert ist, innerhalb eines Spitzenabschnitts eines flexiblen länglichen Einführwerkzeugs vorgesehen ist. Es besteht eine gewisse Nachfrage dahingehend, einen Durchmesser und eine Länge des Spitzenabschnitts des Einführwerkzeugs im Hinblick auf ein leichtes Einführen in einen Patienten zu vermindern.
In Anbetracht der oben beschriebenen Nachfrage ist eine bekannte Kabelverbindungsstruktur bekannt, in der ein Innenleiter eines Koaxialkabels mit einer Verbindungselektrode verbunden ist, die auf einem zweiten flachen Abschnitt oder einer abgestuften Oberfläche in einer Leiterplatte vorgesehen ist, welche auf einer Hauptoberflächenseite einen ersten flachen Abschnitt, der eine flache Platte aufweist, umfasst, wobei es sich bei dem zweiten flachen Abschnitt um eine Platte handelt, die dünner als der erste flache Abschnitt ist, und wobei die abgestufte Oberfläche eine geneigte Oberfläche oder eine vertikale Oberfläche ist, die an einer Grenze zwischen dem ersten flachen Abschnitt und dem zweiten flachen Abschnitt vorgesehen ist (siehe z. B. Patentliteratur 1).
In Patentliteratur 1 ist es möglich, eine Montagehöhe des Koaxialkabels zu vermindern, das heißt, es ist möglich, einen Durchmesser zu vermindern, wenn es in einer Bildgebungsvorrichtung, einem Endoskop und dergleichen verwendet wird. Das Verbinden einer Vielzahl von Koaxialkabeln wird allerdings nicht in Betracht gezogen. Wenn eine Vielzahl von Koaxialkabeln mit einer Leiterplatte verbunden wird, dann werden die Positionen der Koaxialkabel in Bezug auf die Leiterplatte bestimmt, während die Koaxialkabel von einem Werkzeug oder Ähnlichem festgehalten werden, aber es ist schwierig, die Positionen der Vielzahl von dünnen Koaxialkabeln mit Präzision zu bestimmen, und der Verbindungsvorgang verlangt Fachwissen. Des Weiteren ist bei geringer Positionierungsgenauigkeit die Verbindungskraft und -zuverlässigkeit verringert.
Als Technologie zur Verbesserung der Positionierungsgenauigkeit von Kabeln wurde eine Technologie offenbart, bei der, in einem bildgebenden Modul, in dem eine Vielzahl von Innenleitern eines flexiblen Mehrleiterkabels über eine Leiterplatte mit einem Bildsensor verbunden sind, ein ausgesparter Abschnitt an einer längsseitigen Oberfläche der Leiterplatte vorgesehen ist, die parallel zu einem Bildsensor vorgesehen ist, und die Innenleiter in dem ausgesparten Abschnitt aufgenommen und verbunden sind, um zu verhindern, dass sich die Innenleiter auffächern und um einen Durchmesser des bildgebenden Moduls zu vermindern (siehe dazu z. B. Patentliteratur 2).
ENTGEGENHAL TUNGSLISTE
PATENTLITERATUR

Patentliteratur 1: Japanische Patentschrift, Veröffentlichung Nr. 5631618
Patentliteratur 2: Japanische Offenlegungsschrift der Patentanmeldung Nr. 2009-27709

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHE AUFGABE
In Patentliteratur 2 ist eine einfache Bestimmung der Positionen der Innenleiter durch Einstellen einer Größe (Breite) des ausgesparten Abschnitts unter Berücksichtigung der Durchmesser (Außenhäute) der Innenleiter möglich. Patentliteratur 2 betrifft jedoch eine Verbindungsstruktur zwischen den Innenleitern und der Leiterplatte und beschreibt nur, dass Außenleiter (oder Abschirmungswände) der Koaxialkabel an verschiedenen Stellen kontaktier- und verbindbar sind. Wenn beispielsweise die Außenleiter (oder die Abschirmungswände) so angeordnet werden sollen, dass sie mit der Leiterplatte kontaktierbar und verbindbar sind, ist es erforderlich, Löcher auf der Platte einzubringen, um die Außenleiter (oder die Abschirmungswände) der Koaxialkabel, wie in 8c von Patentliteratur 2 gezeigt, einzuführen, sodass die Dicke eines Verbindungsabschnitts zwischen den Kabeln und der Leiterplatte erhöht und die Außenabmessung der Platte vergrößert wird.
Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der vorangehenden Situationen erarbeitet, und ein Ziel ist es, eine Kabelverbindungsstruktur, eine Bildgebungsvorrichtung und ein Endoskop bereitzustellen, die dazu geeignet sind, auf einfache Weise eine Vielzahl von Koaxialkabeln mit einer Leiterplatte zu verbinden und eine hohe Verbindungszuverlässigkeit sowie einen verringerten Durchmesser zu erreichen.
TECHNISCHE LÖSUNG
Um die oben beschriebenen Aufgaben zu lösen und das Ziel zu erreichen, umfasst die Kabelverbindungsstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung eine Leiterplatte, die einen ersten Hauptkörperabschnitt umfasst, der eine Hauptoberfläche aufweist, und einen zweiten Hauptkörperabschnitt, der so angeordnet ist, dass eine der Hauptoberfläche zugewandte Oberfläche in Kontakt mit dem ersten Hauptkörperabschnitt gelangt, der eine Seitenoberfläche aufweist, deren Dicke dünner ist als der erste Hauptkörperabschnitt in mindestens einer Richtung in der gleichen Ebene wie die Hauptoberfläche, und die, auf der Seitenoberfläche mit der geringeren Dicke, einen von einem unteren Abschnitt und einem von mindestens einem Endabschnitt des unteren Abschnitts aufragenden Wandabschnitt gebildeten Schirmeinstellabschnitt, eine zumindest an dem unteren Abschnitt gebildete Schirmverbindungselektrode sowie eine Vielzahl von Innenleiter-Verbindungselektroden aufweist; sowie eine Vielzahl von Koaxialkabeln, von denen jedes einen Innenleiter, eine einen Außenumfang des Innenleiters abdeckende Innenisolierung, einen einen Außenumfang der Innenisolierung abdeckenden Schirm, sowie eine einen Außenumfang des Schirms abdeckende Außenisolierung abdeckt, wobei die Koaxialkabel so bearbeitet werden, dass der Innenleiter, die Innenisolierungen und die Schirme stufenweise von deren Spitzenabschnitten her freigelegt sind, wobei der Innenleiter mit den jeweiligen Innenleiter-Verbindungselektroden verbunden sind, wobei die Schirme gemeinschaftlich mit der Schirmverbindungselektrode verbunden sind, wobei der zweite Hauptkörperabschnitt und die Koaxialkabel innerhalb einer Projektionsebene positioniert sind, die erreicht wird, wenn die Hauptoberfläche in einer zur Hauptoberfläche senkrechte Richtung projiziert wird.
Außerdem ist bei der Kabelverbindungsstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung der Schirmeinstellabschnitt ein ausgesparter Abschnitt, der aus einem unteren Abschnitt und von beiden Endabschnitten des unteren Abschnitts aufragenden Wandabschnitten gebildet ist, und die Schirmverbindungselektrode ist über die gesamte Breite des ausgesparten Abschnitts in einer Breitenrichtung senkrecht zu einer Richtung, in der sich die Koaxialkabel erstrecken, vorgesehen.
In der Kabelverbindungsstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Schirmeinstellabschnitt so gebildet, dass eine obere Oberfläche des Wandabschnitts mit einer Hauptoberfläche des zweiten Hauptkörperabschnitts fluchtet.
In der Kabelverbindungsstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung ragt der Wandabschnitt des Schirmeinstellabschnitts von einer Hauptoberfläche des zweiten Hauptkörperabschnitts hervor.
In der Kabelverbindungsstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Höhe des Wandabschnitts gleich oder größer als eine Hälfte eines Schirmdurchmessers der Koaxialkabel und kleiner als der Schirmdurchmesser.
In der Kabelverbindungsstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Vielzahl von Koaxialkabeln Koaxialkabel mit unterschiedlichen Außendurchmessern, und die Höhe des Wandabschnitts ist gleich oder größer als eine Hälfte eines Schirmdurchmessers des zum Wandabschnitt benachbarten Koaxialkabels und kleiner als der Schirmdurchmesser.
In der Kabelverbindungsstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Vielzahl von Koaxialkabeln mehrlagig in den Schirmeinstellabschnitt geschichtet.
In der Kabelverbindungsstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Höhe des Wandabschnitts so eingestellt, dass die Hälfte oder mehr einer Höhe der Koaxialkabel auf einer obersten Lage der Vielzahl von Lagen in einer radialen Richtung aufgenommen ist und wenigstens ein Teil der Koaxialkabel auf einer oberen Lage nach außerhalb des ausgesparten Abschnitts ragt.
Eine Bildgebungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst einen Bildsensor, der eine lichtaufnehmende Einheit umfasst, die eine fotoelektrische Umwandlung von einfallendem Licht durchführt und ein elektrisches Signal erzeugt; und eine Vielzahl von Sensorelektroden, die auf einer hinterseitigen Oberfläche gegenüberliegend einer Oberfläche, auf der die lichtaufnehmende Einheit vorgesehen ist, vorgesehen sind; eine Leiterplatte, die einen ersten Hauptkörperabschnitt umfasst, der eine Verbindungselektrode aufweist; und einen zweiten Hauptkörperabschnitt, der einen von einem unteren Abschnitt und einem von wenigstens einem Endabschnitt des unteren Abschnitts aufragenden Wandabschnitt gebildeten Schirmeinstellabschnitt, eine auf wenigstens dem unteren Abschnitt gebildete Schirmverbindungselektrode und eine Vielzahl von Innenleiter-Verbindungselektroden aufweist; sowie eine Vielzahl von Koaxialkabeln, von denen jedes einen Innenleiter, eine einen Außenumfang des Innenleiters abdeckende Innenisolierung, einen einen Außenumfang der Innenisolierung abdeckenden Schirm sowie eine einen Außenumfang des Schirms abdeckende Außenisolierung umfasst, wobei die Koaxialkabel so bearbeitet werden, dass die Innenleiter, die Innenisolierungen und die Schirme stufenweise von deren Spitzenabschnitten her freigelegt sind, wobei die Innenleiter mit den jeweiligen Innenleiter-Verbindungselektroden verbunden sind, wobei die Schirme gemeinschaftlich mit der Schirmverbindungselektrode verbunden sind, wobei der erste Hauptkörperabschnitt, der zweite Hauptkörperabschnitt und das Koaxialkabel innerhalb einer Projektionsebene einer lichtaufnehmenden Oberfläche des Bildsensors positioniert sind.
Eine Bildgebungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst einen Bildsensor, der eine lichtaufnehmende Einheit umfasst, die eine fotoelektrische Umwandlung von einfallendem Licht durchführt und ein elektrisches Signal erzeugt; und eine Vielzahl von Sensorelektroden, die auf einer hinterseitigen Oberfläche gegenüberliegend einer Oberfläche, auf der die lichtaufnehmende Einheit vorgesehen ist, vorgesehen sind; eine erste Leiterplatte, die erste, auf einer vorderseitigen Oberfläche und einer hinterseitigen Oberfläche vorgesehene Verbindungselektroden umfasst, wobei die erste Verbindungselektrode auf der vorderseitigen Oberfläche elektrisch und mechanisch mit den Sensorelektroden des Bildsensors verbunden ist; und eine zweite Leiterplatte, die einen ersten Hauptkörperabschnitt, der eine mit der ersten Verbindungselektrode auf der hinterseitigen Oberfläche der ersten Leiterplatte verbundene zweite Verbindungselektrode umfasst; und einen zweiten Hauptkörperabschnitt, der einen von einem unteren Abschnitt und einem Wandabschnitt gebildeten Schirmeinstellabschnitt aufweist, wobei der untere Abschnitt auf einer zur hinterseitigen Oberfläche der ersten Leiterplatte senkrechten Oberfläche vorgesehen ist, wobei der Wandabschnitt von wenigstens einem Endabschnitt des unteren Abschnitts aufragt, eine zumindest auf dem unteren Abschnitt vorgesehene Schirmverbindungselektrode und eine Vielzahl von Innenleiter-Verbindungselektroden; sowie eine Vielzahl von Koaxialkabeln, von denen jedes einen Innenleiter, eine einen Außenumfang des Innenleiters abdeckende Innenisolierung, einen einen Außenumfang der Innenisolierung abdeckenden Schirm sowie eine einen Außenumfang des Schirms abdeckende Außenisolierung umfasst, wobei die Koaxialkabel so bearbeitet werden, dass der Innenleiter, die Innenisolierungen und die Schirme stufenweise von deren Spitzenabschnitten her freigelegt sind, wobei der Innenleiter mit den jeweiligen Innenleiter-Verbindungselektroden verbunden sind, wobei die Schirme gemeinschaftlich mit der Schirmverbindungselektrode verbunden sind, wobei der erste Hauptkörperabschnitt, der zweite Hauptkörperabschnitt und die Koaxialkabel innerhalb einer Projektionsebene einer lichtaufnehmenden Oberfläche des Bildsensors positioniert sind.
Ein Endoskop gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst einen Einführabschnitt, der an seinem distalen Ende die oben beschriebene Bildgebungsvorrichtung umfasst.
VORTEILHAFTE WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Eine Kabelverbindungsstruktur, eine Bildgebungsvorrichtung und eine Endoskop gemäß der vorliegenden Erfindung sind geeignet, eine Dicke eines Verbindungsabschnitts zwischen Kabeln und einer Leiterplatte zu vermindern, d. h. eine Außenabmessung zu vermindern, auf einfache Weise Positionen von Koaxialkabeln auszurichten und die Verbindungszuverlässigkeit zu verbessern.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm, das schematisch eine Gesamtansicht eines Endoskopsystems gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt.
2 ist eine perspektivische Ansicht eines Bildsensors, der in einem in 1 gezeigten Endoskop verwendet wird.
3 ist eine perspektivische Ansicht eines Zustands, in dem Koaxialkabel nicht in der in 2 gezeigten Bildgebungsvorrichtung verbunden sind.
4 ist eine Querschnittsansicht zur Erläuterung der Verbindung von Schirmen mit einer Schirmverbindungselektrode.
5 ist eine Querschnittsansicht zur Erläuterung der Verbindung von Schirmen mit der Schirmverbindungselektrode.
6 ist eine perspektivische Ansicht einer Bildgebungsvorrichtung gemäß einer ersten Abwandlung der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 ist eine Querschnittsansicht einer Bildgebungsvorrichtung gemäß einer zweiten Abwandlung der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
8 ist eine Querschnittsansicht einer Bildgebungsvorrichtung gemäß einer dritten Abwandlung der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
9 ist eine Querschnittsansicht einer Bildgebungsvorrichtung gemäß einer vierten Abwandlung der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
10 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Leiterplatte zeigt, die in einer Bildgebungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
In der folgenden Beschreibung wird anhand von Ausgestaltungen zur Ausführung der vorliegenden Erfindung (nachfolgend „Ausführungsformen“) ein Endoskopsystem, umfassend eine Bildgebungsvorrichtung beschrieben. Daneben ist die vorliegende Erfindung nicht auf die unten erläuterten Ausführungsformen beschränkt. Außerdem sind in der Beschreibung der Figuren gleiche Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Des Weiteren muss beachtet werden, dass es sich um schematische Zeichnungen handelt, und dass die Verhältnisse zwischen Dicke und Breite jedes Elements, die Proportion jedes Elements und Ähnliches nicht realitätsgetreu sind. Ferner enthalten die Zeichnungen Abschnitte mit unterschiedlichen Durchmessern und Proportionen.
Erste Ausführungsform
1 ist ein Diagramm, das schematisch eine Gesamtansicht eines Endoskopsystems gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt. Wie in 1 gezeigt, umfasst ein Endoskopsystem 1 gemäß der ersten Ausführungsform ein Endoskop 2, das ein Bild innerhalb eines Subjekts erfasst, indem es in das Subjekt eingeführt wird, und ein Bildsignal innerhalb des Subjekts erzeugt, eine Informationsverarbeitungsvorrichtung 3 (externer Prozessor), der eine vorbestimmte Bildverarbeitung bezüglich des vom Endoskop 2 erfassten Bildsignals ausführt und jede der Einheiten des Endoskopsystems 1 steuert, eine Lichtquelleneinrichtung 4, die Beleuchtungslicht für das Endoskop 2 erzeugt, sowie eine Anzeigeeinrichtung 5, die ein Bild des durch die Informationsverarbeitungsvorrichtung 3 der Bildverarbeitung unterzogenen Bildsignals anzeigt.
Das Endoskop 2 umfasst einen Einführabschnitt 6 zum Einführen in das Subjekt, eine Bedieneinheit 7, die an einem proximalen Endabschnitt des Einführabschnitts 6 vorgesehen ist und von einem Bediener gehalten werden kann, sowie ein flexibles Universalkabel 8, das sich von der Bedieneinheit her erstreckt 7.
Der Einführabschnitt 6 wird durch Verwendung einer Beleuchtungsfaser (Lichtleitkabel), eines elektrischen Kabels, einer optischen Faser und desgleichen geschaffen. Der Einführabschnitt 6 umfasst einen Spitzenabschnitt 6a, innerhalb dessen eine später beschriebene Bildeinheit vorgesehen ist, einen Biegeabschnitt 6b, der frei biegbar ist und aus einer Vielzahl von Biegestücken besteht, sowie einen flexiblen Röhrenabschnitt 6c, der auf einem proximalen Endabschnitt des Biegeabschnitts 6b vorgesehen ist und sich durch Flexibilität auszeichnet. In dem Spitzenabschnitt 6a sind eine Beleuchtungseinheit, die das Innere des Subjekts über eine Beleuchtungslinse beleuchtet, eine Beobachtungseinheit, die ein Bild innerhalb des Subjekts erfasst, ein mit einem Behandlungswerkzeugkanal kommunizierender Öffnungsabschnitt sowie eine Luft-/Wasserzuführdüse (nicht gezeigt) vorgesehen.
Die Bedieneinheit 7 umfasst einen Biege-Drehknopf 7a, mit dem der Biegeabschnitt 6b dazu veranlasst werden kann, sich in die vertikale Richtung und die horizontale Richtung zu biegen, einen Behandlungswerkzeug-Einführabschnitt 7b, durch den ein Behandlungswerkzeug, wie eine Kehlkopfzange oder ein Laserskalpell, in eine Körperhöhle eines Subjekts eingeführt wird, und eine Vielzahl von Umschaltabschnitten 7c zum Bedienen der Informationsverarbeitungsvorrichtung 3, der Lichtquelleneinrichtung 4 und Peripherieeinrichtungen, wie eine Luftzuführeinrichtung, eine Wasserzuführeinrichtung und eine Gaszuführeinrichtung. Das vom Behandlungswerkzeug-Einführabschnitt 7b aus eingeführte Behandlungswerkzeug tritt aus einem Öffnungsabschnitt 6d an einem distalen Ende des Einführabschnitts 6 über einen intern vorgesehenen Behandlungswerkzeugkanal aus.
Zur Ausgestaltung des Universalkabels 8 werden eine Beleuchtungsfaser, ein Kabel und dergleichen verwendet. Das Universalkabel 8 ist an seinem proximalen Ende zweiwegig geteilt, und ein Endabschnitt einer der Abzweigungen dient als Steckverbinder 8a und der andere Endabschnitt dient als Steckverbinder 8b. Der Steckverbinder 8a ist lösbar an einem Steckverbinder der Informationsverarbeitungsvorrichtung 3 angeschlossen. Der Steckverbinder 8b ist lösbar an der Lichtquelleneinrichtung 4 angeschlossen. Das Universalkabel 8 breitet von der Lichtquelleneinrichtung 4 abgestrahltes Beleuchtungslicht über den Steckverbinder 8b und die Beleuchtungsfaser zum Spitzenabschnitt 6a hin aus. Des Weiteren übermittelt das Universalkabel 8 ein von einer später beschriebenen Bildgebungsvorrichtung erfasstes Bildsignal über ein Kabel und den Steckverbinder 8a an die Informationsverarbeitungsvorrichtung 3.
Die Informationsverarbeitungsvorrichtung 3 führt eine vorbestimmte Bildverarbeitung bezüglich des vom Steckverbinder 8a ausgegebenen Bildsignals aus und steuert das gesamte Endoskopsystem 1.
Die Lichtquelleneinrichtung 4 ist unter Verwendung einer lichtabstrahlenden Lichtquelle, einer Kondensorlinse und dergleichen ausgestaltet. Die Lichtquelleneinrichtung 4 strahlt Licht von der Lichtquelle ab und führt das Licht, beispielsweise als Beleuchtungslicht des Inneren des Subjekts als ein Objekt, dem Endoskop 2 zu, das über den Steckverbinder 8b und die Beleuchtungsfaser des Universalkabels 8 verbunden ist und dabei der Steuerung durch die Informationsverarbeitungsvorrichtung 3 unterliegt.
Die Anzeigeeinrichtung 5 ist von einer auf Flüssigkristallen oder organischer Elektrolumineszenz (EL) oder dergleichen basierenden Anzeige ausgestaltet. Die Anzeigeeinrichtung 5 zeigt verschiedene Arten von Informationen an, einschließlich ein durch die Informationsverarbeitungsvorrichtung 3 der vorbestimmten Bildverarbeitung unterzogenes Bild, und zwar über ein Videokabel 5a. Mit dieser Ausgestaltung ist ein Bediener in der Lage, eine gewünschte Position im Innern des Subjekts zu beobachten und das Verhalten zu bestimmen, indem er das Endoskop 2 bedient, während er ein durch die Anzeigeeinrichtung 5 angezeigtes Bild (In vivo-Bildaufnahme) sieht.
Nun folgt eine ausführliche Beschreibung einer Ausgestaltung der Bildgebungsvorrichtung. 2 ist eine perspektivische Ansicht der Bildgebungsvorrichtung, die in dem in 1 gezeigten Endoskop verwendet ist. 3 ist eine perspektivische Ansicht eines Zustands, in dem Koaxialkabel nicht in der in 2 gezeigten Bildgebungsvorrichtung verbunden sind. 4 ist eine Querschnittsansicht zur Erläuterung der Verbindung von Schirmen mit einer Schirmverbindungselektrode. In 2 bis 4 entfällt die Darstellung der zum Verbinden der Innenleiter und der Schirme verwendeten Lote.
Wie in 2 und 3 gezeigt, umfasst eine Bildgebungsvorrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform einen Bildsensor 10, eine Leiterplatte 20 und Koaxialkabel 30.
Der Bildsensor 10 hat eine Struktur, in der ein Glas 11 an einem Bildsensorchip 12 befestigt ist. Von einer Linseneinheit gesammeltes Licht dringt in eine lichtaufnehmende Oberfläche f2 des Bildsensorchips 12 ein, der eine lichtaufnehmende Einheit umfasst, und zwar über eine Oberfläche f1, bei der es sich um die vorderseitige Oberfläche des Glases 11 handelt. Eine Sensorelektrode (nicht gezeigt) ist auf einer hinterseitigen Oberfläche des Bildsensors 10 vorgesehen, wo die hinterseitige Oberfläche der lichtaufnehmenden Oberfläche f2 gegenüberliegt. Es ist bevorzugt, dass der Bildsensor 10 ein Chip-Size-Package (CSP) ist, das durch Verdrahtung, Elektrodenanordnung, Harzverkapselung und Vereinzeln auf dem Bildsensorchip 12 in einem Wafer-Zustand gebildet wird, und dass die Größe des Bildsensorchips 12 letztlich die Größe des Packages annimmt.
Die Leiterplatte 20 umfasst einen ersten Hauptkörperabschnitt 21 und einen zweiten Hauptkörperabschnitt 22. Der erste Hauptkörperabschnitt ist mit einer Verbindungselektrode (nicht gezeigt) auf der Seite einer Oberfläche f3 versehen, die eine Hauptoberfläche ist, die in Kontakt mit dem Bildsensor 10 kommt und elektrisch und mechanisch mit der Sensorelektrode des Bildsensors 10 verbunden ist. Auf der Seite einer oberen Oberfläche f4 des zweiten Hauptkörperabschnitts 22 sind ein von einem unteren Oberflächenabschnitt 23a und von beiden Endabschnitten des unteren Oberflächenabschnitts 23a aufragenden Wandabschnitten 23b gebildeter Schirmeinstellabschnitt 23, eine auf den gesamten Oberflächen des unteren Oberflächenabschnitts 23a und der Wandabschnitte 23b vorgesehene Schirmverbindungselektrode 24 und eine Vielzahl von Innenleiter-Verbindungselektroden 25 vorgesehen. Der zweite Hauptkörperabschnitt 22 ist so aufgebaut, dass eine Dicke eines Seitenoberflächenabschnitts dünner ist als der erste Hauptkörperabschnitt 21, d. h. eine Höhe H1 des ersten Hauptkörperabschnitts (Längen der Seitenoberflächen f6 und f7) ist größer als eine Höhe h2 des zweiten Hauptkörperabschnitts 22 (Längen der Seitenoberflächen f6 und f7).
Der Schirmeinstellabschnitt 23 ist auf der Seite einer proximalen Endoberfläche f5 des zweiten Hauptkörperabschnitts 22 vorgesehen, und die Wandabschnitte 23b ragen von der oberen Oberfläche f4 des zweiten Hauptkörperabschnitts hervor. Der Schirmeinstellabschnitt 23 ist ein von dem unteren Oberflächenabschnitt 23a und den von beiden Endabschnitten des unteren Oberflächenabschnitts 23 aufragenden Wandabschnitten 23b gebildeter ausgesparter Abschnitt. Die Schirmverbindungselektrode 24 ist auf der gesamten Oberfläche des ausgesparten Abschnitts vorgesehen; solange die Schirmverbindungselektrode 24 über die gesamte Breite in der Breitenrichtung des ausgesparten Abschnitts vorgesehen ist, d. h. in einer Richtung senkrecht zu einer Richtung (Richtung der optischen Achse), in der sich die Koaxialkabel 30 erstrecken, muss die Schirmverbindungselektrode 24 jedoch nicht über die gesamte Länge in Richtung der optischen Achse vorgesehen sein. Indem die Schirmverbindungselektrode 24 über die gesamte Breite des ausgesparten Abschnitts in der Breitenrichtung, d. h. auf dem unteren Oberflächenabschnitt 23a und den Wandabschnitten 23b vorgesehen ist, und indem die Schirmverbindungselektrode 24 und Schirme 33 über Fügematerialien wie Lote (nicht gezeigt) verbunden werden, wird es möglich, die Verbindungskraft sicherzustellen und die Zuverlässigkeit zu verbessern. Die Schirmverbindungselektrode 24 kann gebildet werden, indem vor der Vereinzelung der Leiterplatte 20 eine längliche Durchgangsöffnung an einer Hauptplatine gebildet wird, wobei anschließend eine leitende Schicht in der Durchgangsöffnung gebildet wird, und danach das Schneiden erfolgt.
Das Koaxialkabel 30 umfasst einen Innenleiter 31 aus leitendem Material, eine Innenisolierung 32, die einen Außenumfang des Innenleiters 31 abdeckt, den Schirm 33, der einen Außenumfang der Innenisolierung 32 abdeckt, sowie eine Außenisolierung 34, die einen Außenumfang des Schirms 33 abdeckt. Ein Endabschnitt des Koaxialkabels 30 auf der mit der Leiterplatte 20 verbundenen Seite ist so bearbeitet, dass der Innenleiter 31, die Innenisolierung 32 und der Schirm 33 stufenweise vom Spitzenabschnitt her freigelegt sind. Die freigelegten Innenleiter 31 sind mit den jeweiligen Innenleiter-Verbindungselektroden 25 verbunden, und die freigelegten Schirme 33 sind gemeinschaftlich mit der Schirmverbindungselektrode 24 verbunden.
Wie in 4 gezeigt, werden die drei Koaxialkabel 30, wenn die Schirme 33 mit der Schirmverbindungselektrode 24 verbunden sind, in dem Schirmeinstellabschnitt 23 angeordnet, während sie von einer Einspannvorrichtung (nicht gezeigt) gehalten werden, und anschließend werden Wärme und Druck von einer oberen Seite durch ein Verbindungswerkzeug 40 aufgebracht, um die Lote aufzuschmelzen und somit die Schirme 33 der drei Koaxialkabel 30 gemeinschaftlich mit der Schirmverbindungselektrode 24 zu verbinden. Im Hinblick darauf, eine wirksame Wärmeübertragung von dem Verbindungswerkzeug 40 zu den Schirmen 33 zu erreichen, ist es bevorzugt, dass das Verbindungswerkzeug 40 in direkten Kontakt mit den Schirmen 33 gelangt, und dass eine Höhe D1 der Wandabschnitte 23b kleiner ist als ein Schirmdurchmesser D2 der Koaxialkabel 30, d. h. ein Durchmesser der Koaxialkabel 30 ausgenommen die Außenisolierungen 34 der Koaxialkabel 30. Indem die Höhe D1 der Wandabschnitte 23b so eingestellt wird, dass sie kleiner als der Schirmdurchmesser D2 der Koaxialkabel 30 ist, wird es möglich, das Verbindungswerkzeug 40 in direkten Kontakt mit den Schirmen 33 zu bringen, sodass eine Verbesserung der Wärmeübertragungseffizienz ermöglicht wird. Wenn die Höhe D1 der Wandabschnitte 23b gleich oder größer als der Schirmdurchmesser D2 der Koaxialkabel 30 ist, kann es möglich sein, die Schirme 33 direkt durch das Verbindungswerkzeug 40 zu erwärmen, indem die Größe des Verbindungswerkzeugs 40 kleiner eingestellt wird als die Öffnungslänge R1 des ausgesparten Abschnitts. Es ist allerdings notwendig, das Verbindungswerkzeug 40, dessen Größe angepasst wird, vorzubereiten, und es ist schwierig, eine Position des Verbindungswerkzeugs 40 bezüglich der Schirme 33 auszurichten; daher ist es bevorzugt, die Höhe D1 der Wandabschnitte 23b kleiner als den Schirmdurchmesser D2 der Koaxialkabel 30 einzustellen.
Außerdem ist es unter dem Gesichtspunkt der Vorbeugung vor einer Positionsabweichung der Koaxialkabel 30 von dem Schirmeinstellabschnitt 23 und der Sicherstellung großer Verbindungsbereiche zwischen den Schirmen 33 der Koaxialkabel 30 und den Wandabschnitten 23b zum Aufrechterhalten der Verbindungszuverlässigkeit bevorzugt, die Höhe D1 der Wandabschnitte 23b so einzustellen, dass diese gleich oder größer als die Hälfte des Schirmdurchmessers D2 der Koaxialkabel 30 ist.
Für eine einfache und präzise Ausrichtung der Positionen der drei Koaxialkabel 30 bezüglich der Schirmverbindungselektrode 24 ist es bevorzugt, die Öffnungslänge R1 des Schirmeinstellabschnitts 23 so einzustellen, dass diese gleich oder größer als die Gesamtlänge des Schirmdurchmessers D2 der Koaxialkabel 30 (D2 × 3) und gleich oder kleiner als 130 % der Gesamtlänge des Schirmdurchmessers D2 der Koaxialkabel 30 (D2 × 3), oder bevorzugter Weise gleich oder kleiner als 120 % oder weiter bevorzugt gleich oder kleiner als 110 % ist. Wird die Öffnungslänge R1 des Schirmeinstellabschnitts 23 vergrößert, wird es möglich, Abweichungen im Schirmdurchmesser und Abweichungen in den Positionen der Koaxialkabel zu bewältigen; für eine einfache und präzise Ausrichtung der Positionen der drei Koaxialkabel 30 bezüglich der Schirmverbindungselektrode 24 ist es jedoch bevorzugt, die Öffnungslänge R1 des Schirmeinstellabschnitts 23 zu vermindern.
Indem ein Verbindungswerkzeug 140 wie in 5 gezeigt verwendet wird, ist eine präzisere Ausrichtung der Positionen der Koaxialkabel 30 möglich. Es ist bevorzugt, das Verbindungswerkzeug 140 so auszuformen, dass es einen ausgesparten Abschnitt 41 umfasst, sodass die Koaxialkabel 30 in dem ausgesparten Abschnitt 41 aufgenommen werden. Es ist bevorzugt, eine Öffnungslänge R2 des ausgesparten Abschnitts 41 so einzustellen, dass sie gleich der Öffnungslänge R1 des Schirmeinstellabschnitts 24 ist. Außerdem ist es bevorzugt, eine Höhe D3 des ausgesparten Abschnitts 41 so einzustellen, dass diese kleiner als die Differenz von dem Schirmdurchmesser D2 der Koaxialkabel 30 und der Höhe D1 der Wandabschnitte 23b ist.
Wenn die Koaxialkabel 30 mit der Leiterplatte 20 verbunden sind, d. h. wenn die Schirme 33 mit der Schirmverbindungselektrode 24 verbunden sind und die Innenleiter 31 mit den Innenleiter-Verbindungselektroden 25 verbunden sind, sind der zweite Hauptkörperabschnitt 22 und die Koaxialkabel 30 innerhalb einer vorderseitigen Oberfläche des ersten Hauptkörperabschnitts 21 positioniert, wo die vorderseitige Oberfläche senkrecht zur oberen Oberfläche f4 ist, d. h. innerhalb einer Projektionsebene der Oberfläche f3, die in Kontakt mit dem Bildsensor 10 steht. Mit anderen Worten haben der zweite Hauptkörperabschnitt 22 und die Koaxialkabel 30 gewisse Größen, die in die Projektionsebene des ersten Hauptkörperabschnitts 21 in Richtung der optischen Achse des Bildsensors 10 fallen. Außerdem ist die Oberfläche f3, die die vorderseitige Oberfläche des ersten Hauptkörperabschnitts 21 ist, so gebildet, dass sie im Wesentlichen identisch mit der lichtaufnehmenden Oberfläche f2 des Bildsensors 10 ist. Daher haben der erste Hauptkörperabschnitt 21, der zweite Hauptkörperabschnitt 22 und das Koaxialkabel 30 gewisse Größen, die in die Projektionsebene in Richtung der optischen Achse des Bildsensors 10 fallen. Mit dieser Ausgestaltung ist es möglich, den Durchmesser der Bildgebungsvorrichtung 100 zu vermindern.
In der ersten Ausführungsform ist die Schirmverbindungselektrode auf dem Schirmeinstellabschnitt 23, der ein ausgesparter Abschnitt ist, vorgesehen; daher ist es möglich, die Positionen der Vielzahl von Koaxialkabeln 30 auf einfache Weise bezüglich der Schirmverbindungselektrode 24 auszurichten, sodass eine einfache Verbindung der Koaxialkabel 30 mit der Leiterplatte möglich wird. Außerdem sind der erste Hauptkörperabschnitt 21, der zweite Hauptkörperabschnitt 22 und die Koaxialkabel 30 in solchen Größen gebildet, dass sie in die Projektionsebene in Richtung der optischen Achse des Bildsensors 10 fallen, sodass es möglich ist, den Durchmesser der Bildgebungsvorrichtung 100 zu vermindern.
In der oben beschriebenen ersten Ausführungsform wurde die Bildgebungsvorrichtung 100 unter Verwendung der drei Koaxialkabel 30 erklärt; die Anzahl der Koaxialkabel 30 ist jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Zudem ist in der ersten Ausführungsform der Schirmeinstellabschnitt 23 von dem unteren Oberflächenabschnitt 23a und den von beiden Endabschnitten des unteren Oberflächenabschnitts 23a aufragenden Wandabschnitten 23b gebildet; der Schirmeinstellabschnitt 23 kann jedoch von dem unteren Oberflächenabschnitt 23a und dem von einem Endabschnitt des unteren Oberflächenabschnitts 23a aufragenden Wandabschnitt 23b gebildet werden. Dadurch, dass der Wandabschnitt 23b auf wenigstens einem Endabschnitt des unteren Oberflächenabschnitts 23a vorgesehen ist, wird es möglich, die Positionen der Koaxialkabel 30 durch den Wandabschnitt 23b zu regulieren, sodass es möglich wird, die Positionen der Koaxialkabel 30 auf einfache Weise auszurichten.
Außerdem ist in der ersten Ausführungsform der Schirmeinstellabschnitt 23 so gebildet, dass die Wandabschnitte 23b von der Hauptoberfläche des zweiten Hauptkörperabschnitts 22 hervorragen, aber eine obere Oberfläche des Wandabschnitts 23b kann so gebildet sein, dass sie mit der oberen Oberfläche f4 des zweiten Hauptkörperabschnitts 22 fluchtet. 6 ist eine perspektivische Ansicht einer Bildgebungsvorrichtung 100A gemäß einer ersten Abwandlung der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 6 sind die Koaxialkabel 30 zum besseren Verständnis der Erfindung nicht gezeigt.
In der Bildgebungsvorrichtung 100A umfasst eine Leiterplatte 20A den ersten Hauptkörperabschnitt 21 und einen zweiten Hauptkörperabschnitt 22A. Ein Schirmeinstellabschnitt 23A ist auf der Seite der proximalen Endoberfläche f5 des zweiten Hauptkörperabschnitts 22A vorgesehen, und die obere Oberfläche des Wandabschnitts 23b fluchtet mit der oberen Oberfläche f4 des zweiten Hauptkörperabschnitts 22A. Der Schirmeinstellabschnitt 23A ist ein von dem unteren Oberflächenabschnitt 23a und den von beiden Endabschnitten des unteren Oberflächenabschnitts 23 aufragenden Wandabschnitten 23b gebildeter ausgesparter Abschnitt.
In der Bildgebungsvorrichtung 100A gemäß der ersten Abwandlung der ersten Ausführungsform ist der Schirmeinstellabschnitt 23A so gebildet, dass die obere Oberfläche des Wandabschnitts 23b mit der oberen Oberfläche f4 des zweiten Hauptkörperabschnitts 22A fluchtet; daher ist es möglich, die Innenleiter 31 der Koaxialkabel 30 mit den Innenleiter-Verbindungselektroden 25 zu verbinden, ohne die Innenleiter 31 zu biegen. Mit dieser Ausgestaltung ist es möglich, die mechanische Beanspruchung der Innenleiter 31 der Koaxialkabel 30 zu vermindern und die Zuverlässigkeit weiter zu verbessern. Des Weiteren ist es, ähnlich der ersten Ausführungsform, möglich, die Positionen der Vielzahl von Koaxialkabeln 30 auf einfache Weise bezüglich einer Schirmverbindungselektrode 24A auszurichten, sodass eine einfache Verbindung der Koaxialkabel 30 mit der Leiterplatte 20A ermöglicht wird. Darüber hinaus sind der erste Hauptkörperabschnitt 21, der zweite Hauptkörperabschnitt 22A und die Koaxialkabel 30 mit solchen Größen gebildet, die in eine Projektionsebene der lichtaufnehmenden Oberfläche f2 des Bildsensors 10 fallen; daher ist es möglich, den Durchmesser der Bildgebungsvorrichtung 100A zu vermindern.
Zudem wurde in der ersten Ausführungsform die Bildgebungsvorrichtung 100, welche die Koaxialkabel 30 mit denselben Außendurchmessern verwendet, erläutert; dennoch kann es möglich sein, Koaxialkabel mit anderen Außendurchmessern zu verwenden und Schirme der Koaxialkabel gemeinschaftlich mit einer Schirmverbindungselektrode zu verbinden. 7 ist eine Querschnittsansicht einer Bildgebungsvorrichtung gemäß einer zweiten Abwandlung der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In der zweiten Abwandlung der ersten Ausführungsform werden zwei Koaxialkabel 30A und zwei Koaxialkabel 30B unterschiedlicher Art, d. h. insgesamt vier Kabel, verwendet. Die Außendurchmesser der Koaxialkabel 30A sind größer als die Außendurchmesser der Koaxialkabel 30B. Die Koaxialkabel 30A sind auf der Innenseite eines Schirmeinstellabschnitts 23B angeordnet, und die Koaxialkabel 30B sind auf der Außenseite angeordnet.
Wenn die Koaxialkabel 30A und 30B mit unterschiedlichen Außendurchmessern in dem Schirmeinstellabschnitt 23B angeordnet sind, ist es bevorzugt, die Höhe D1 der Wandabschnitte 23b so einzustellen, dass sie gleich oder größer als die Hälfte eines Schirmdurchmessers D4 der zu den Wandabschnitten 23b benachbarten Koaxialkabel 30B ist, und kleiner als der Schirmdurchmesser D4. Ferner ist es bevorzugt, die Höhe D1 der Wandabschnitte 23b so einzustellen, dass diese gleich oder größer als eine Hälfte des Schirmdurchmessers D4 der zu den Wandabschnitten 23b benachbarten Koaxialkabel 30B ist, im Hinblick darauf, dass einer Positionsabweichung der Koaxialkabel 30A und 30B von dem Schirmeinstellabschnitt 23B vorgebeugt wird und große Verbindungsbereiche zwischen den Schirmen 33 der Koaxialkabel 30 und den Wandabschnitten 23b sichergestellt werden, um die Verbindungszuverlässigkeit aufrechtzuerhalten.
Wenn die Koaxialkabel 30A auf der Außenseite des Schirmeinstellabschnitts 23B angeordnet sind und die Koaxialkabel 30B auf der Innenseite angeordnet sind, ist es ausreichend, die Höhe D1 der Wandabschnitte 23b so einzustellen, dass sie gleich oder größer als eine Hälfte des Schirmdurchmessers der zu den Wandabschnitten 23b benachbarten Koaxialkabel 30A sind, und kleiner als der Schirmdurchmesser. Es ist außerdem bevorzugt, die Höhe D1 der Wandabschnitte 23b so einzustellen, dass diese gleich oder größer als eine Hälfte des Schirmdurchmessers der zu den Wandabschnitten 23b benachbarten Koaxialkabel 30A sind.
In der zweiten Abwandlung wurde ein Fall erläutert, bei dem die Koaxialkabel 30A und 30B mit unterschiedlichen Außendurchmessern verwendet werden; dasselbe gilt jedoch beispielsweise auch für den Fall, dass eine Vielzahl von Koaxialkabeln (mit demselben Außendurchmesser) und ein oder eine Vielzahl von einadrigen Kabeln verwendet werden. Dabei ist es ausreichend, dass das einadrige Kabel bei seiner Verbindung mit den Schirmen 33 der Koaxialkabel über eine Außenisolierung (ohne Trennen der Außenisolierung) mit der Schirmverbindungselektrode verbunden wird.
Des Weiteren kann es bei der Verwendung von den Koaxialkabeln 30A und 30B mit unterschiedlichen Außendurchmessern möglich sein, eine Nut auf einer unteren Oberfläche des Schirmeinstellabschnitts einzubringen. 8 ist eine Querschnittsansicht einer Bildgebungsvorrichtung gemäß einer dritten Abwandlung der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In der dritten Abwandlung der ersten Ausführungsform werden ein Koaxialkabel 30A mit einem großen Außendurchmesser und zwei Koaxialkabel 30B mit kleinen Außendurchmessern verwendet. Das Koaxialkabel 30A ist auf der Innenseite eines Schirmeinstellabschnitts 23D angeordnet, und die Koaxialkabel 30B sind auf der Außenseite angeordnet.
In dem Schirmeinstellabschnitt 23D ist eine Nut 23c an einer Anordnungsposition des Koaxialkabels 30A im unteren Oberflächenabschnitt 23a vorgesehen. Eine Schirmverbindungselektrode 24D ist auf der gesamten Oberfläche des unteren Oberflächenabschnitts 23a einschließlich der Nut 23c und der Wandabschnitte 23b vorgesehen. Die Nut 23c weist eine Kreisbogenform auf, und daher gelangt die Schirmverbindungselektrode 24, die annähernd gleichmäßig auf der Nut 23c angebracht ist, in Kontakt mit dem Schirm 33 der Koaxialkabel 30A. Es genügt, eine Tiefe der Nut 23c so einzustellen, dass sich, wenn die Koaxialkabel 30A und 30B im Schirmeinstellabschnitt 23D angeordnet sind, die obersten Abschnitte der Koaxialkabel 30A und 30B auf derselben Höhe befinden.
Indem die Nut 23c in der unteren Oberfläche 23a eingebracht wird, sodass sich die obersten Abschnitte der Koaxialkabel 30A und 30B auf derselben Höhe befinden, ist es möglich, alle Koaxialkabel in Kontakt mit dem Verbindungswerkzeug 40 zu bringen, selbst dann, wenn das Verbindungswerkzeug 40 eine flache Form aufweist. Wenn Wärme und Druck von einer oberen Seite des Verbindungswerkzeugs 40 aufgebracht werden, ist es daher möglich, die Koaxialkabel 30A und 30B gleichmäßig mit Druck zu beaufschlagen, sodass einer Verformung der Koaxialkabel 30A vorgebeugt und die Zuverlässigkeit verbessert werden kann.
Des Weiteren kann es möglich sein, Koaxialkabel mehrlagig in dem Schirmeinstellabschnitt anzuordnen. 9 ist eine Querschnittsansicht einer Bildgebungsvorrichtung gemäß einer vierten Abwandlung der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In der vierten Abwandlung der ersten Ausführungsform sind die vier Koaxialkabel 30 in zwei Lagen angeordnet, mit je zwei Kabeln pro Lage in einem Schirmeinstellabschnitt 23E. Es ist bevorzugt, die Höhe D1 der Wandabschnitte 23b des Schirmeinstellabschnitts 23E so einzustellen, dass diese kleiner als ein Schirmdurchmesser D5 der zwei geschichteten Koaxialkabel 30 ist.
Indem die Koaxialkabel 30 mehrlagig in dem Schirmeinstellabschnitt 23E angeordnet werden, ist es möglich, eine Breitenabmessung einer Leiterplatte 20E zu vermindern.
Zweite Ausführungsform
In einer Bildgebungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform umfasst eine Leiterplatte eine erste Leiterplatte und eine zweite Leiterplatte. 10 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Leiterplatte zeigt, die in der Bildgebungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird. In 10 sind die Anordnungspositionen von zu verwendenden Kabeln zur Veranschaulichung der Erfindung vereinfacht dargestellt.
Die Leiterplatte 200 umfasst eine erste Leiterplatte 120, die eine auf der Platte montierte oder innerhalb der Platte montierte elektronische Komponente (nicht gezeigt) umfasst, und eine zweite Leiterplatte, die Koaxialkabel 130A und 130B und einadrigen Kabel 130C und 130D verbindet.
Die zweite Leiterplatte umfasst einen ersten Hauptkörperabschnitt 221, der elektrisch und mechanisch mit der ersten Leiterplatte 120 verbunden ist, und einen zweiten Hauptkörperabschnitt 222, der mit den Koaxialkabeln 130A und 130B sowie den einadrigen Kabeln 130C und 130D verbunden ist.
Im zweiten Hauptkörperabschnitts 222 sind auf einer Oberfläche f4 und einer Oberfläche f8 Stufenabschnitte S1, S2 und S3 vorgesehen. Die Stufenabschnitte S1 bis S3 sind so gebildet, dass sie sich auf einer proximalen Endseite in Richtung der optischen Achse der Bildgebungsvorrichtung annähern.
Auf dem Stufenabschnitt S1 sind Innenleiter-Verbindungselektroden 225C und 225D (nicht gezeigt) zum Verbinden der Innenleiter 131C und 131D (nicht gezeigt) der einadrigen Kabel 130C und 130D vorgesehen. Auf dem Stufenabschnitt S2 ist eine Innenleiter-Verbindungselektrode 225A zum Verbinden eines Innenleiters 131A des Koaxialkabels 130A vorgesehen. Auf dem Stufenabschnitt S3 sind eine Innenleiter-Verbindungselektrode 225B zum Verbinden von Innenleitern 131B der Koaxialkabel 130B und eine Schirmverbindungselektrode 224 zum Verbinden von Schirmen 133A und 133B der Koaxialkabel 130A und 130B auf der Seite einer proximalen Endoberfläche f9 des zweiten Hauptkörperabschnitts 222 vorgesehen. Die Schirmverbindungselektrode 224 ist auf der gesamten Oberfläche oder eines Teils der Oberfläche eines Schirmeinstellabschnitts 223 vorgesehen, der die Form einer Aussparung aufweist. Die Schirme 133A und 133B der Koaxialkabel 130A und 130B sind in dem Schirmeinstellabschnitt 223 angeordnet, der die Form einer Aussparung aufweist und mit der Schirmverbindungselektrode 224 verbunden; daher kann die Verbindung auf einfache und präzise Weise ausgeführt werden.
Eine Nut 226 ist zwischen der Innenleiter-Verbindungselektrode 225B und dem Schirmeinstellabschnitt 223 auf dem Stufenabschnitt S3 in einer Richtung senkrecht zu einer Kabelverlaufsrichtung vorgesehen, um so dem Auftreten von Kurzschlüssen vorzubeugen.
Der zweite Hauptkörperabschnitt 222, die einadrigen Kabel 130C und 130D und die Koaxialkabel 130A und 130B haben solche Größen, dass sie in eine vorderseitige Oberfläche des ersten Hauptkörperabschnitts 221 fallen, wo die vorderseitige Oberfläche senkrecht zur oberen Oberfläche f4 ist, d. h. eine Projektionsebene einer Oberfläche f5, die in Kontakt mit der ersten Leiterplatte 120 steht. Des Weiteren ist die erste Leiterplatte 120 so gebildet, dass sie dieselbe Größe des Bildsensors 10 aufweist; daher weisen der erste Hauptkörperabschnitt 221, der zweite Hauptkörperabschnitt 222, die einadrigen Kabel 130C und 130D und die Koaxialkabel 130A und 130B solche Größen auf, dass sie in die Projektionsebene des Bildsensors 10 fallen. Mit dieser Ausgestaltung ist es möglich, einen Durchmesser der Bildgebungsvorrichtung zu vermindern.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Wie oben beschrieben, ist die Kabelverbindungsstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung nützlich für eine Bildgebungsvorrichtung, in der eine Vielzahl von Koaxialkabeln mit einer Leiterplatte oder dergleichen verbunden sind, und insbesondere, bevorzugter mit einem Endoskop, dessen Größe vermindert werden soll.
Bezugszeichenliste

1: Endoskopsystem
2: Endoskop
3: Informationsverarbeitungsvorrichtung
4: Lichtquelleneinrichtung
5: Displayeinrichtung
6: Einführabschnitt
6a: Spitzenabschnitt
6b: Biegeabschnitt
6c: flexible Röhrenabschnitt
6d: Öffnungsabschnitt
7: Bedieneinheit
7a: Biege-Drehkopf
7b: Behandlungswerkzeugeinführabschnitt
7c: Umschaltabschnitt
8: Universalkabel
8a, 8b: Steckverbinder
10: Bildsensor
11: Glas
12: Bildsensorchip
20: Leiterplatte
21: erster Hauptkörperabschnitt
22: zweiter Hauptkörperabschnitt
23: Schirmeinstellabschnitt
24: Schirmverbindungselektrode
25: Innenleiter-Verbindungselektrode
30: Koaxialkabel
31: Innenleiter
32: Innenisolierung
33: Schirm
34: Außenisolierung
100: Bildgebungsvorrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 5631618 [0006]
JP 200927709 [0006]

Claims

Kabelverbindungsstruktur umfassend: eine Leiterplatte, die folgendes umfasst: einen ersten Hauptkörperabschnitt, der eine Hauptoberfläche aufweist, und einen zweiten Hauptkörperabschnitt, der so angeordnet ist, dass eine der Hauptoberfläche zugewandte Oberfläche in Kontakt mit dem ersten Hauptkörperabschnitt gelangt, der eine Seitenoberfläche aufweist, deren Dicke dünner ist als der erste Hauptkörperabschnitt in wenigstens einer Richtung in einer gemeinsamen Ebene wie die Hauptoberfläche, und die, auf der Seitenoberfläche mit der geringeren Dicke, einen von einem unteren Abschnitt und einem von wenigstens einem Endabschnitt des unteren Abschnitts aufragenden Wandabschnitt gebildeten Schirmeinstellabschnitt, eine zumindest an dem unteren Abschnitt gebildete Schirmverbindungselektrode sowie eine Vielzahl von Innenleiter-Verbindungselektroden aufweist; und eine Vielzahl von Koaxialkabeln, von denen jedes einen Innenleiter, eine einen Außenumfang des Innenleiters abdeckende Innenisolierung, einen einen Außenumfang der Innenisolierung abdeckenden Schirm sowie eine einen Außenumfang des Schirms abdeckende Außenisolierung umfasst, wobei die Koaxialkabel so bearbeitet werden, dass die Innenleiter, die Innenisolierungen und die Schirme stufenweise von deren Spitzenabschnitten her freigelegt sind, wobei die Innenleiter mit den jeweiligen Innenleiter-Verbindungselektroden verbunden sind, wobei die Schirme gemeinschaftlich mit der Schirmverbindungselektrode verbunden sind, wobei der zweite Hauptkörperabschnitt und die Koaxialkabel innerhalb einer Projektionsebene positioniert sind, die erreicht wird, wenn die Hauptoberfläche in eine zur Hauptoberfläche senkrechte Richtung projiziert wird.
Kabelverbindungsstruktur nach Anspruch 1, wobei der Schirmeinstellabschnitt ein ausgesparter Abschnitt ist, der von einem unteren Abschnitt und von beiden Endabschnitten des unteren Abschnitts aufragenden Wandabschnitten gebildet wird, und die Schirmverbindungselektrode über die gesamte Breite des ausgesparten Abschnitts in einer Breitenrichtung senkrecht zu einer Richtung, in der sich die Koaxialkabel erstrecken, vorgesehen ist.
Kabelverbindungsstruktur nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Schirmeinstellabschnitt so gebildet ist, dass eine obere Oberfläche des Wandabschnitts mit einer Hauptoberfläche des zweiten Hauptkörperabschnitts fluchtet.
Kabelverbindungsstruktur nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Wandabschnitt des Schirmeinstellabschnitts von einer Hauptoberfläche des zweiten Hauptkörperabschnitts hervorragt.
Kabelverbindungsstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Höhe des Wandabschnitts gleich oder größer als eine Hälfte eines Schirmdurchmessers der Koaxialkabel und kleiner als der Schirmdurchmesser ist.
Kabelverbindungsstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, wobei die Vielzahl von Koaxialkabeln Koaxialkabel mit unterschiedlichen Außendurchmessern umfasst, und die Höhe des Wandabschnitts gleich oder größer als eine Hälfte des Schirmdurchmessers des zum Wandabschnitt benachbarten Koaxialkabels und kleiner als der Schirmdurchmesser ist.
Kabelverbindungsstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 4, wobei die Vielzahl von Koaxialkabeln mehrlagig in den Schirmeinstellabschnitt geschichtet ist.
Kabelverbindungsstruktur nach Anspruch 7, wobei die Höhe des Wandabschnitts so eingestellt ist, dass eine Hälfte oder mehr einer Höhe der Koaxialkabel auf einer obersten Lage der mehreren Lagen in einer radialen Richtung aufgenommen ist und wenigstens ein Teil der Koaxialkabel in einer oberen Lage nach außerhalb des ausgesparten Abschnitts ragt.
Bildgebungsvorrichtung umfassend: einen Bildsensor, der folgendes umfasst: eine lichtaufnehmende Einheit, die eine fotoelektrisehe Umwandlung von einfallendem Licht durchführt und ein elektrisches Signal erzeugt; und eine Vielzahl von Sensorelektroden, die auf einer hinterseitigen Oberfläche gegenüberliegend einer Oberfläche, auf der die lichtaufnehmende Einheit vorgesehen ist, vorgesehen sind; eine Leiterplatte, die folgendes umfasst: einen ersten Hauptkörperabschnitt, der eine Verbindungselektrode aufweist; und einen zweiten Hauptkörperabschnitt, der einen von einem unteren Abschnitt und einem von wenigstens einem Endabschnitt des unteren Abschnitts aufragenden Wandabschnitt gebildeten Schirmeinstellabschnitt, eine zumindest an dem unteren Abschnitt gebildete Schirmverbindungselektrode sowie eine Vielzahl von Innenleiter-Verbindungselektroden aufweist; sowie eine Vielzahl von Koaxialkabeln, von denen jedes einen Innenleiter, eine einen Außenumfang des Innenleiters abdeckende Innenisolierung, einen einen Außenumfang der Innenisolierung abdeckenden Schirm, sowie eine einen Außenumfang des Schirms abdeckende Außenisolierung umfasst, wobei die Koaxialkabel so bearbeitet werden, dass die Innenleiter, die Innenisolierungen und die Schirme stufenweise von deren Spitzenabschnitten her freigelegt sind, wobei die Innenleiter mit den jeweiligen Innenleiter-Verbindungselektroden verbunden sind, wobei die Schirme gemeinschaftlich mit der Schirmverbindungselektrode verbunden sind, wobei der erste Hauptkörperabschnitt, der zweite Hauptkörperabschnitt und die Koaxialkabel innerhalb einer Projektionsebene einer lichtaufnehmenden Oberfläche des Bildsensors positioniert sind.
Bildgebungsvorrichtung umfassend: einen Bildsensor, der folgendes umfasst: eine lichtaufnehmende Einheit, die eine fotoelektrische Umwandlung von einfallendem Licht durchführt und ein elektrisches Signal erzeugt; und eine Vielzahl von Sensorelektroden, die auf einer hinterseitigen Oberfläche gegenüberliegend einer Oberfläche, auf der die lichtaufnehmende Einheit vorgesehen ist, vorgesehen sind; eine erste Leiterplatte, die erste, auf einer vorderseitigen Oberfläche und einer hinterseitigen Oberfläche vorgesehene Verbindungselektroden umfasst, wobei die erste Verbindungselektrode auf der vorderseitigen Oberfläche elektrisch und mechanisch mit den Sensorelektroden des Bildsensors verbunden ist; und eine zweite Leiterplatte, die folgendes umfasst: einen ersten Hauptkörperabschnitt, der eine zweite, mit der ersten Verbindungselektrode auf der hinterseitigen Oberfläche der ersten Leiterplatte verbundene Verbindungselektrode umfasst; und einen zweiten Hauptkörperabschnitt, der einen von einem unteren Abschnitt und einem Wandabschnitt gebildeten Schirmeinstellabschnitt aufweist, wobei der untere Abschnitt auf einer zur hinterseitigen Oberfläche der ersten Leiterplatte senkrechten Oberfläche vorgesehen ist, wobei der Wandabschnitt von wenigstens einem Endabschnitt des unteren Abschnitts aufragt, einen zumindest auf dem unteren Abschnitt vorgesehenen Schirmeinstellabschnitt sowie eine Vielzahl von Innenleiter-Verbindungselektroden; und eine Vielzahl von Koaxialkabeln, von denen jedes einen Innenleiter, eine einen Außenumfang des Innenleiters abdeckende Innenisolierung, einen einen Außenumfang der Innenisolierung abdeckenden Schirm, sowie eine einen Außenumfang des Schirms abdeckende Außenisolierung umfasst, wobei die Koaxialkabel so bearbeitet werden, dass die Innenleiter, die Innenisolierungen und die Schirme stufenweise von deren Spitzenabschnitten her freigelegt sind, wobei die Innenleiter mit den jeweiligen Innenleiter-Verbindungselektroden verbunden sind, wobei die Schirme gemeinschaftlich mit der Schirmverbindungselektrode verbunden sind, wobei der erste Hauptkörperabschnitt, der zweite Hauptkörperabschnitt und die Koaxialkabel in einer Projektionsebene einer lichtaufnehmenden Oberfläche des Bildsensors positioniert sind.
Endoskop umfassend einen Einführabschnitt, der an seinem distalen Ende eine Bildgebungsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10 umfasst.