JP2001037714A - 内視鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 有害な放射電磁ノイズを確実に低減すると共
に、画像不良を起こさないように構成した内視鏡（電子
内視鏡）を実現する。 【解決手段】 撮像部２からの撮像信号等の電気信号を
伝送する多芯ケーブル４４の芯線４５の外側に設けた絶
縁体４７の外側に例えば、素線径０．０５ｍｍ程度の錫
メッキ銅線が編組された一次シールド５１を設け、各一
次シールド５１の外側に絶縁チューブ５２を設ける。さ
らに全ての絶縁チューブ５２を囲むように例えば、素線
径０．０８ｍｍ程度の錫メッキ銅線が編組された２次シ
ールド５３を設ける。この結果、前記芯線４５によって
伝送される電気信号を二重にシールドすることができ
る。さらに一次シールド５１及び二次シールド５３とシ
ールド枠３０及びケーブル固定枠３１とを等電位化する
ことにより、電気信号に対するグランドを安定させる構
成とすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被写体像を撮像す
る撮像素子を有して上部及び下部消化管用、或いは腹腔
鏡下外科手術用、または工業用として使用される内視鏡
（電子内視鏡）に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電荷結合素子（ＣＣＤ）等の固体
撮像素子を撮像手段に用いた電子内視鏡（以下、単に内
視鏡という）が種々提案されている。そして、この種の
内視鏡は、画像伝送系にケーブルを用いているが、この
ケーブルは、細長な挿入部に挿通されると共に、その先
端を固体撮像素子及びこの固体撮像素子に接続する回路
基板に接続されるようになっている。

【０００３】このような固体撮像素子を内蔵した内視鏡
では、電気的に安全を確保するため、固体撮像素子及び
この固体撮像素子に接続する回路基板を備えた撮像部は
外装金属部材に対して絶縁された構造となっている。ま
た、固体撮像素子及び回路基板に接続される複数のケー
ブル類は、ＥＭＣ等の電波障害対策上の問題を解決する
ためにシールド構造になっている。

【０００４】このような従来の内視鏡は、例えば特開昭
６２−４０４１４号公報に記載されているように、複数
のケーブルを内視鏡に組み込み、各ケーブルに内設した
芯線の一端は内視鏡先端の固体撮像素子に接続された基
板等に固定されると共に、各ケーブルの芯線をシールド
したシールド線はケーブル固定枠に半田固定されたもの
が提案されている。このケーブルのシールド線を半田固
定したケーブル固定枠は、固体撮像素子を囲むシールド
パイプに連結されていて、この構成によってケーブルの
シールド線とシールドパイプとは電気的に導通する構成
となっている。しかしながら、固体撮像素子と各ケーブ
ルの芯線との間から放射される有害な電磁ノイズをある
程度低減できるものの、前記シールド線での遮蔽が不十
分であった。

【０００５】また、特開昭６３−６６９６４号公報に記
載の内視鏡は、各芯線を束ねた束シールド線を組み込ん
だものが提案されている。この束シールド線は、該束シ
ールド線を支持する束シールド線支持部材を介して、固
体撮像素子を囲む円筒枠に固定されている。この構成に
よって、束シールド線と円筒枠とは電気的に導通する構
成となっている。しかしながら、固体撮像素子と各ケー
ブルの芯線との間から放射される有害な電磁ノイズをあ
る程度低減できるものの、束シールド線の個々の芯線が
ばらつき、撮像信号等の電気信号に対するグランドが不
安定となり、画像不良を起こす虞があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記特開昭６２−４０
４１４号公報に記載の内視鏡では、固体撮像素子と各ケ
ーブルの芯線との間から放射される電磁ノイズをある程
度低減できるものの、シールド線での遮蔽が不十分であ
った。一方、上記特開昭６３−６６９６４号公報に記載
の内視鏡では、固体撮像素子と各ケーブルの信号線との
間から放射される電磁ノイズをある程度低減できるもの
の、束シールド線の個々の信号線がばらつき、撮像信号
等の電気信号に対するグランドが不安定となり、画像不
良を起こす虞があった。

【０００７】本発明は、これらの事情に鑑みてなされた
ものであり、有害な放射電磁ノイズを確実に低減すると
共に、画像不良を起こさないように構成した内視鏡（電
子内視鏡）を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
請求項１に係わる本発明は、被写体像を撮像する撮像素
子と、この撮像素子に接続する回路基板と、この回路基
板に接続するケーブルとを有し、前記撮像素子の周りに
導電体で形成する枠を配置した内視鏡において、前記ケ
ーブルに内設する芯線の周りに一次シールド及び二次シ
ールドを設け、これら一次シールドと二次シールド及び
前記枠とを等電位化したことにより、有害な放射電磁ノ
イズを確実に低減すると共に、画像不良を起こさないよ
うに構成した内視鏡（電子内視鏡）を実現する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１ないし図４は本発明の実施の
形態に係り、図１は内視鏡の外観を説明する外観図、図
２は図１の内視鏡挿入部の先端部側を説明する断面図、
図３は図２の多芯ケーブルの芯線の周りに設けた一次シ
ールド及び二次シールドを示す説明図、図４は図２の湾
曲部後端側に連接される可撓管部を説明する断面図であ
る。

【００１０】本実施の形態に用いる内視鏡１（電子内視
鏡）は、後述する撮像部２を先端に内蔵した細長な挿入
部３と、この挿入部３の基端側に連設され、側部から突
設して図示しない光源装置やビデオロセッサが取り付け
られるユニバーサルコード４を設けた把持部を兼ねる操
作部５とで水密に構成されている。

【００１１】前記挿入部３は、先端に設けられた先端硬
質部６と、この先端硬質部６の基端側に設けられた湾曲
自在の湾曲部７と、この湾曲部７の基端側に設けられた
長尺で可撓性を有する可撓管部８とから構成されてい
る。前記操作部５後方側には、湾曲操作レバー９が設け
られており、この湾曲操作レバー９を回動操作すること
により湾曲部７を湾曲することができるようになってい
る。また、前記操作部５後端側には、図示しない吸引装
置を操作するための吸引釦や画像静止用としてのレリー
ズスイッチ等のスイッチ１０が配置されている。

【００１２】次に、図２を用いてこの内視鏡挿入部３の
先端側を説明する。前記挿入部３は、前記したように先
端側から先端硬質部６、湾曲部７、可撓管部８（図１参
照）とから構成されている。前記先端硬質部６は、硬性
部材からなり、透孔が形成された略円柱状の先端枠１１
と、この先端枠１１を覆う金属製の外枠１２とで形成さ
れている。

【００１３】この外枠１２の基端側には、湾曲部７の先
端側に設けられた第一コマ１３がビス（図示せず）にて
固定されている。この第一コマ１３の後部側には、リベ
ット１４を介して湾曲コマ１５、１６が回動可能に連結
されていて、これら湾曲コマ１５、１６は、連続して複
数連結され、湾曲部７の基端部である最終コマ１７まで
連結されている（図４参照）。この最終コマ１７の基端
側には、前記可撓管部８の可撓性パイプ８ａが連接され
ている。

【００１４】また、前記先端硬質部６の基端部には、湾
曲部７に湾曲ゴム１８を被せるための基端側段付き部１
９が形成されていて、この基端側段付き部１９から前記
可撓性パイプ８ａに形成された先端側段付き部２１にか
けて湾曲ゴム１８を被せて、この湾曲ゴム１８の両端を
糸巻き及び接着して先端硬質部６、湾曲部７、可撓管部
８を一体的に固定するようになっている。さらに、第一
コマ１３の内周面には、湾曲操作用のステンレスワイヤ
２２が接続されていて、このステンレスワイヤ２２を引
っ張ることで湾曲部７が湾曲可能となっている。

【００１５】前記先端枠１１の透孔には、先端側の照明
レンズ２３ａを介して被写体を照明するための照明光を
導光するライトガイドファイバ２３やこの照明光によっ
て照明された被写体の光学像を取り込むための複数のレ
ンズを有する対物レンズユニット２４等が設けられてい
る。この対物レンズユニット２４の後ろ側には、樹脂枠
２５に嵌合固定されたフィールドレンズ２６及び赤外線
カットフィルタ２７が設けられていて、この赤外線カッ
トフィルタ２７の後ろ側に固体撮像素子として例えばＴ
ＡＢ実装ＣＣＤ（以下、ＣＣＤ）３４のカバーガラス２
８を透明接着剤にて固定した撮像部２を設けている。こ
の撮像部２の後ろ側には、ケーブル接続部２９が設けら
れている。

【００１６】前記樹脂枠２５は、撮像部２を囲む金属製
のシールド枠３０の先端側と接着によって接合固定され
ていて、前記シールド枠３０はケーブル接続部２９を囲
む金属製のケーブル固定枠３１の先端側と半田または導
電接着剤にて固定されている。また、金属製のシールド
枠３０及びケーブル固定枠３１は、先端枠１１や先端枠
１１を覆う金属製の外枠１２等の内視鏡外装から電気的
に絶縁するために、熱収縮チューブ３２及び被覆３３に
て被覆している。従って、内視鏡の外装とＣＣＤ３４に
接続された金属部品やケーブルとは、樹脂枠２５と熱収
縮チューブ３２及び被覆３３によって電気的に完全に絶
縁されるようになっている。

【００１７】前記撮像部２は、カバーガラス２８とこの
カバーガラス２８に接合された撮像素子としてのＣＣＤ
３４とから構成されていて、前記ＣＣＤ３４から導出さ
れるＴＡＢリード３５は、前記ケーブル接続部２９中に
形成されている後述の第一セラミック基板３６及び第二
セラミック基板３７の外周に設けたランド（図示せず）
に半田にて固定されている。さらにＴＡＢリード３５
は、前記ＣＣＤ３４の外表面（金属）やＴＡＢリード３
５の周りの金属製のシールド枠３０や金属製のケーブル
固定枠３１から電気的に絶縁するために、半田付け部分
以外のＴＡＢリード３５の外表面に絶縁体からなる接着
剤３８を塗布している。

【００１８】前記ケーブル接続部２９は、ＩＣ３９やコ
ンデンサ４０等が実装されている第一セラミック基板３
６と、コンデンサ４１や抵抗４２等が実装されていると
共に、複数のスルーホール４３に多芯ケーブル４４に内
設している各芯線４５を半田で固定している第二セラミ
ック基板３７とから主に構成されている。前記第一セラ
ミック基板３６では、コンデンサ４０と前記ＣＣＤ３４
とを絶縁体からなる接着剤４６によって両者の電的絶縁
を確保すると共に、固定している。尚、スルーホール４
３に固定された芯線４５の根元部分には、内視鏡の湾曲
操作時にかかるストレスによる断線を防止するため、接
着剤にて保護している。また、芯線４５の外側には、チ
ューブ状の絶縁体４７を設けている。さらに撮像部２と
ケーブル接続部２９との間を確実に固定するため、貫通
穴４８に絶縁体からなる接着剤を流し込んで硬化させる
ことにより、内視鏡の湾曲操作に対する曲げ耐性を非常
に向上するようにしている。

【００１９】本実施の形態では、前記撮像部２からの撮
像信号等の電気信号を伝送する多芯ケーブル４４の各芯
線４５の周りに一次シールド及び二次シールドを設ける
ことにより、芯線４５によって伝送される撮像信号等の
電気信号を二重にシールドし、さらに一次シールド及び
二次シールドと前記シールド枠３０及びケーブル固定枠
３１とを等電位化することにより、電気信号に対するグ
ランドを安定させる構成としている。

【００２０】次に、図３を用いて、多芯ケーブル４４の
芯線４５の周りに設けた一次シールド及び二次シールド
を説明する。前記多芯ケーブル４４の芯線４５の外側に
は、前記したようにチューブ状の絶縁体４７が設けられ
ていて、この絶縁体４７の外側に例えば、素線径０．０
５ｍｍ程度の錫メッキ銅線が編組された一次シールド５
１を設け、各一次シールド５１の外側に絶縁チューブ５
２を設けている。さらに全ての絶縁チューブ５２を囲む
ように例えば、素線径０．０８ｍｍ程度の錫メッキ銅線
が編組された２次シールド５３を設けている。また、２
次シールド５３の外側には、該２次シールド５３と２次
シールド５３の周りの導電体とを絶縁するために、前記
被覆３３を設けている。

【００２１】そして、全ての一次シールド５１を銅線５
４にて縛り、且つこの銅線５４と一次シールド５１を半
田によって接合して等電位化する。さらに、一次シール
ド５１に２次シールド５３を被せて２次シールド５３の
外側に銅線５５を巻いて締め付ける。このようにしてま
とめた２次シールド５３をケーブル固定枠３１の貫通穴
４８に挿入し、ケーブル固定枠３１の側面に形成した切
り欠き穴５６部分の内側に２次シールド５３を配置し、
この切り欠き穴５６から導電接着剤５７を流し込んで硬
化させて、一次シールド５１、２次シールド５３及びケ
ーブル固定枠３１を固定及び等電位化する。これによ
り、一次シールド５１、２次シールド５３、ケーブル固
定枠３１、シールド枠３０を等電位化することで各芯線
４５は、二重に電磁シールドされて有害な放射電磁ノイ
ズを確実に低減するようになる。

【００２２】また、一次シールド５１、２次シールド５
３、ケーブル固定枠３１を半田、銅線５４、５５、導電
接着剤５７によって固定しているので、この固定部の強
度が非常に強く、湾曲部７が極度に曲がってもこの固定
部よりも先端側にストレスがかからないためコンデンサ
４１の断面を引き起こすことが無い。さらに、一次シー
ルド５１、２次シールド５３が銅線だけによって固定さ
れている場合と比べ、強度的な面のみならず画質も安定
する。すなわち、一次シールド５１と２次シールド５３
が銅線だけで固定されている場合、湾曲操作によって一
次シールド５１と２次シールド５３の接触状態が変化し
て電気的なインピーダンスが変化するために画質が安定
しないが、本実施の形態では、一次シールド５１、２次
シールド５３は確実に固定されているため、一次シール
ド５１と２次シールド５３との接触状態は変化しないの
で常に画質が安定している状態となる。

【００２３】このように構成した先端硬質部６の外枠１
２の基端側には、前記したように第一コマ１３が固定さ
れていて、その第一コマ１３から続いて湾曲コマ１５、
１６が連続して複数連結され、最終コマ１７に至る湾曲
部７が設けられている。この湾曲部７の基端側には、図
４に示すように、可撓管部８の可撓性パイプ８ａを連接
している。

【００２４】従来の内視鏡では、この湾曲部７と可撓管
部８との接続は、接着剤や半田付け等によって固定され
ていたが、この湾曲部７と可撓管部８との接続強度をさ
らに大きくするために、本実施の形態では、この湾曲部
７と可撓管部８とをネジ部によるネジ固定とし、さらに
このネジ部に接着剤を用いて接着固定する構成としてい
る。以下、この湾曲部７と可撓管部８との接続について
説明する。前記最終コマ１７の基端側には、プレス加工
にて内周面に向けて曲げた舌片部６１を設け、最終コマ
１７の内側に嵌合する接続管６２に設けた穴６３内に舌
片部６１を落とし込んで湾曲部７と接続管６２の回転防
止としている。また湾曲部７と接続管６２との固定は、
舌片部６１及び穴６３以外の部分に塗布した接着剤によ
って行っている。前記接続管６２の基端側は、前記可撓
性パイプ８ａに接続されている。これら接続管６２と可
撓性パイプ８ａは、ネジ部６４にて螺合すると共に、こ
のネジ部６４に接着剤を塗布・硬化させて外れ防止とし
ている。尚、ネジ部６４を接続管６２の先端側に設けて
最終コマ１７と螺合させ、舌片部６１及び穴６３を接続
管６２の基端側に設けるようにしてもよい。前記接続管
６２におけるネジ部６４、舌片部６１、穴６３の位置関
係は、前記のいずれの方法でも湾曲部７と可撓性パイプ
８ａとの間の接続強度を著しく向上することができる。

【００２５】上記のように構成した先端硬質部６、湾曲
部７、可撓管部８は、前記したように、先端硬質部６の
基端側段付き部１９から可撓性パイプ８ａの先端側段付
き部２１にかけて湾曲ゴム１８を被せ、湾曲ゴム１８の
両端を糸巻き及び接着して一体的に固定するようになっ
ている。

【００２６】尚、本実施の形態の内視鏡１は、上部・下
部消化管用あるいは工業用に用いられる内視鏡として、
湾曲部７の基端側に連結される部材として可撓性パイプ
８ａを用いる可撓管部８を備えた軟性内視鏡として説明
したが、湾曲部７の基端側に連結される部材として可撓
性パイプ８ａの代わりに硬性パイプを用いる硬性部を備
えた硬性内視鏡として腹腔用に用いても良い。

【００２７】また、本実施の形態では、被写体像を撮像
するＣＣＤ３４（撮像素子）と、このＣＣＤ３４に接続
する第一セラミック基板３６、第二セラミック基板３７
と、第二セラミック基板３７に接続する多芯ケーブル４
４とを有し、前記ＣＣＤ３４の周りに導電体で形成する
シールド枠３０及びケーブル固定枠３１を配置した内視
鏡において、前記多芯ケーブル４４に内設する芯線４５
の周りに、一次シールド５１及び二次シールド５３を設
け、これら一次シールド５１と二次シールド５３及び前
記シールド枠３０とケーブル固定枠３１とを等電位化す
ることによって、有害な放射電磁ノイズを確実に低減す
ると共に、画像不良を起こさないように内視鏡（電子内
視鏡）１を構成しているが、本発明はこれに限定され
ず、被写体像を撮像する撮像素子と、この撮像素子に接
続する回路基板と、この回路基板に接続するケーブルと
を有し、前記撮像素子の周りに導電体で形成する枠を配
置した撮像装置を有する電子機器であれば何であれ適用
しても構わない。

【００２８】［付記］ （付記項１） 被写体像を撮像する撮像素子と、この撮
像素子に接続する回路基板と、この回路基板に接続する
ケーブルとを有し、前記撮像素子の周りに導電体で形成
する枠を配置した内視鏡において、前記ケーブルに内設
する芯線の周りに、一次シールド及び二次シールドを設
け、これら一次シールドと二次シールド及び前記枠とを
等電位化したことを特徴とする内視鏡。

【００２９】（付記項２） 前記一次シールドは、前記
芯線の外側に設け、前記二次シールドは前記一次シール
ドをまとめた外側に設けたことを特徴とする付記項１に
記載のの内視鏡。

【００３０】（付記項３） 前記一次シールドと前記二
次シールドとの間に絶縁体を設けたことを特徴とする付
記項１または２に記載の内視鏡。

【００３１】（付記項４） 湾曲部を備えた細長な挿入
部を有する内視鏡において、前記湾曲部と、この湾曲部
の基端側に連設する部材とにネジ部を設けてネジ固定
し、さらにこのネジ部に接着剤を用いて接着固定するこ
とを特徴とする内視鏡。

【００３２】（付記項５） 被写体像を撮像する撮像素
子と、この撮像素子に接続する回路基板と、この回路基
板に接続するケーブルとを有し、前記撮像素子の周りに
導電体で形成する枠を配置した電子機器において、前記
ケーブルに内設する芯線の周りに、一次シールド及び二
次シールドを設け、これら一次シールドと二次シールド
及び前記枠とを等電位化したことを特徴とする電子機
器。

【００３３】（付記項６） 前記一次シールドは、前記
芯線の外側に設け、前記二次シールドは前記一次シール
ドをまとめた外側に設けたことを特徴とする付記項５に
記載のの電子機器。

【００３４】（付記項７） 前記一次シールドと前記二
次シールドとの間に絶縁体を設けたことを特徴とする付
記項５または６に記載の電子機器。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、有
害な放射電磁ノイズを確実に低減すると共に、画像不良
を起こさないように構成した内視鏡（電子内視鏡）を実
現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１ないし図４は本発明の実施の形態に係り、
図１は内視鏡の外観を説明する外観図。

【図２】図１における内視鏡挿入部の先端部側を説明す
る断面図。

【図３】図２における多芯ケーブルの芯線の周りに設け
た一次シールド及び二次シールドを示す説明図。

【図４】図２における湾曲部後端側に連接される可撓管
部を説明する断面図。

【符号の説明】

１ …内視鏡（電子内視鏡） ２ …撮像部２ ３ …挿入部 ６ …先端硬質部 ７ …湾曲部 ８ …可撓管部 ２９ …ケーブル接続部 ３０ …シールド枠 ３１ …ケーブル固定枠 ３３ …被覆 ３４ …ＣＣＤ（ＴＡＢ実装ＣＣＤ） ４４ …多芯ケーブル ４５ …芯線 ４７ …絶縁体 ５１ …一次シールド ５２ …絶縁チューブ ５３ …二次シールド ５４，５５…銅線 ５７ …導電接着剤

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H040 CA22 DA12 DA17 GA03 GA06 4C061 AA01 AA04 AA24 AA29 BB02 CC06 DD01 DD03 FF35 FF45 JJ15 JJ19 LL02 NN01 PP08 PP10 SS01 UU03 5C022 AA09 AB15 AB37 AC42 AC54 AC75 5C024 AA01 AA03 BA03 FA01 GA11

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体像を撮像する撮像素子と、この撮
   像素子に接続する回路基板と、この回路基板に接続する
   ケーブルとを有し、前記撮像素子の周りに導電体で形成
   する枠を配置した内視鏡において、 前記ケーブルに内設する芯線の周りに、一次シールド及
   び二次シールドを設け、これら一次シールドと二次シー
   ルド及び前記枠とを等電位化したことを特徴とする内視
   鏡。