JP2007054451A - 電子内視鏡の先端部 - Google Patents

Abstract

【課題】信号ケーブルの信号線として同軸線が用いられた電子内視鏡の先端部において、内視鏡検査が繰り返されて信号ケーブルが屈曲されたり捩じられたりしても、回路基板に接続されている信号線の断線や座屈が長期間にわたって発生し難くする。
【解決手段】信号ケーブル１１内の複数の同軸線１２を信号ケーブル１１の外装の内側に沿う領域のみに配置して、信号ケーブル１１内の同軸線１２より内側の領域には、各同軸線１２が信号ケーブル１１の内側方向に移動するのを規制するための可撓性のある芯材１５を配置し、各同軸線１２の心線１２ａを各々回路基板８の後端外周部分に接続すると共に、芯材１５の先端を信号ケーブル１１の外装の前端位置付近で切断し、その前方位置の複数の同軸線１２によって囲まれた空間に各同軸線１２のシールド１２ｂの先端部分を引き出して、それらを回路基板８の後端面部分に接続した。
【選択図】図１

Description

この発明は電子内視鏡の先端部に関する。

電子内視鏡においては一般に、挿入部の先端に内蔵された固体撮像素子に隣接して回路基板が配置されていて、挿入部内に挿通配置された信号ケーブルの先端から延出する複数の信号線の先端が各々回路基板に接続されている（例えば、特許文献１）。
特開平１０−１２５１４５

図９は従来の電子内視鏡における回路基板８０と信号ケーブル９０との接続部分を示しており、信号ケーブル９０の先端から延出する複数の信号線９１が、回路基板８０の後端外周部８０ａに接続されている。

そのような従来の信号ケーブル９０を構成する複数の信号線９１のうち大半の信号線９１ａは、信号ケーブル９０の外装の内側に沿って配置されているが、それより内側の領域に一部の信号線９１ｂが配置されている。

その結果、信号ケーブル９０を構成する信号線９１のうち信号ケーブル９０の内側寄りに位置する信号線９１ｂは、周辺寄りに位置する信号線９１ａに比較して回路基板８０との接続部までの距離が遠いこと等から、接続部近傍での曲がりが大きく且つ信号ケーブル９０側から引っ張られ気味の状態で回路基板８０に接続されている。

そのため、信号ケーブル９０が挿通配置されている挿入部が内視鏡検査等において不規則に繰り返して屈曲されたり捩じられたりして信号線９１が引っ張られた状態になると、内側寄りに位置する信号線９１ｂに大きなテンションや捩じり力が加わって、比較的早期に断線や座屈が発生する場合があった。

特に、信号ケーブル９０の信号線９１として心線の周囲をシールドで囲んだ同軸線が用いられたものでは、各信号線９１の中心位置から心線が引き出されるだけでなく、各信号線９１の外周部分からシールドが引き出されるので、各心線に不均一な力が作用し易くて断線や座屈が発生し易かった。

そこで本発明は、信号ケーブルの信号線として同軸線が用いられた電子内視鏡の先端部において、内視鏡検査が繰り返されて信号ケーブルが屈曲されたり捩じられたりしても、回路基板に接続されている信号線の断線や座屈が長期間にわたって発生し難い耐久性の優れた電子内視鏡の先端部を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明の電子内視鏡の先端部は、挿入部の先端に内蔵された固体撮像素子に隣接して回路基板が配置され、挿入部内に挿通配置された信号ケーブルの先端から延出する複数の信号線が各々回路基板の後端外周部分に接続された電子内視鏡の先端部であって、各信号線として心線の周囲をシールドで囲んだ同軸線が用いられたものにおいて、信号ケーブル内の複数の同軸線を信号ケーブルの外装の内側に沿う領域のみに配置して、信号ケーブル内の同軸線より内側の領域には、各同軸線が信号ケーブルの内側方向に移動するのを規制するための可撓性のある芯材を配置し、各同軸線の心線を各々回路基板の後端外周部分に接続すると共に、芯材の先端を信号ケーブルの外装の前端位置付近で切断し、その前方位置の複数の同軸線によって囲まれた空間に各同軸線のシールドの先端部分を引き出して、それらを回路基板の後端面部分に接続したものである。

本発明によれば、信号ケーブル内の複数の同軸線を信号ケーブルの外装の内側に沿う領域のみに配置して、信号ケーブル内の同軸線より内側の領域には各同軸線が信号ケーブルの内側方向に移動するのを規制するための可撓性のある芯材を配置したことにより、全ての信号線にテンションや捩じりがほぼ一様に作用し、さらに、芯材の先端を信号ケーブルの外装の前端位置付近で切断し、その前方位置の複数の同軸線によって囲まれた空間に各同軸線のシールドの先端部分を引き出したことにより、各シールドから心線に対してもほぼ均一に力が作用し、内視鏡検査が繰り返されて信号ケーブルが屈曲されたり捩じられたりしても、回路基板に接続されている信号線の断線や座屈が長期間にわたって発生しない。

挿入部の先端に内蔵された固体撮像素子に隣接して回路基板が配置され、挿入部内に挿通配置された信号ケーブルの先端から延出する複数の信号線が各々回路基板の後端外周部分に接続された電子内視鏡の先端部であって、各信号線として心線の周囲をシールドで囲んだ同軸線が用いられたものにおいて、信号ケーブル内の複数の同軸線を信号ケーブルの外装の内側に沿う領域のみに配置して、信号ケーブル内の同軸線より内側の領域には、各同軸線が信号ケーブルの内側方向に移動するのを規制するための可撓性のある芯材を配置し、各同軸線の心線を各々回路基板の後端外周部分に接続すると共に、芯材の先端を信号ケーブルの外装の前端位置付近で切断し、その前方位置の複数の同軸線によって囲まれた空間に各同軸線のシールドの先端部分を引き出して、それらを回路基板の後端面部分に接続する。

図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図２は、固体撮像素子５を内蔵する電子内視鏡の挿入部１の先端部分を示しており、挿入部１の先端に連結された先端部本体２の先端面には観察窓３等が配置されていて、観察窓３の奥に内蔵された対物光学系４による被写体の投影位置に固体撮像素子５の撮像面６が配置されている。

対物光学系４と固体撮像素子５を保持する撮像ユニット枠７内には、固体撮像素子５の駆動回路等を構成する例えばコンデンサやＩＣチップ等の電子部品９が取り付けられた回路基板８が、固体撮像素子５の直ぐ後側に隣接して固体撮像素子５に対して固定的に配置されている。回路基板８は例えばセラミックス等からなるブロック体により形成されている。

１１は、挿入部１内に全長にわたって挿通配置された信号ケーブルであり、その先端から引き出された複数の信号線１２の心線１２ａが、回路基板８の後端外周部８ａに周方向に間隔をあけて配列された複数の接続端子に、半田付け１０によって各々接続固着されている。１３は、固体撮像素子５側から回路基板８に接続されたリードである。

図３は信号ケーブル１１を途中で切断した状態を示しており、複数の信号線１２は何れも心線１２ａの周囲をシールド１２ｂで囲んだ同軸線が用いられていて、断面形状が正円形の信号ケーブル１１の外装の内側に沿う領域のみに配置されている。なお、外装部分にもシールドが配置されているが、その図示は省略されている。

そして、信号ケーブル１１内の信号線１２より内側の領域には、各信号線１２が信号ケーブル１１の内側方向に移動するのを規制するための可撓性のある芯材１５が全長にわたって配置されている。

芯材１５としては、木綿又は絹その他の材料からなる複数の糸をロープ状に撚り合わせたもの又は単線状の糸部材、或いはフッ素樹脂製又はゴム系樹脂製等のような可撓性を有する細長い棒状又はロープ状の部材を用いることができ、図４に示されるように芯材１５が一本にまとめられていてもよく、或いは複数本に分けて配置されていてもよい。

図１は、信号ケーブル１１の先端から延出する信号線１２が回路基板８に接続された部分を拡大して示す側面断面図、図４はその部分を斜め後方から見た斜視図、図５は、図１におけるＶ−Ｖ断面図、図６はVI−VI断面図である。

この実施例の回路基板８は、後端部分付近が正方形に近い矩形状の断面形状に形成されていて、その外周部（後端外周部８ａ）に信号線１２の心線１２ａを接続するための接続端子が周方向に並んで配置され、そこに各信号線１２の心線１２ａが半田付け１０により接続されている。

芯材１５は、信号ケーブル１１の外装の前端位置付近（即ち、外装の先端面と同面か、それより僅かに突出する位置）で切断されており、芯材１５が存在する部分では、図５に示されるように芯材１５の外面に沿って信号線１２が環状に並んでいる。

このような構成により、回路基板８に先端が接続される各信号線１２は全て信号ケーブル１１の外装の内側に沿う領域から前方に延出していて、各信号線１２は芯材１５により信号ケーブル１１の内側寄りに移動できない状態に規制されているので、半田付け１０位置までの各信号線１２の曲がり状態が小さくて長さにも差がなく、全ての信号線１２にテンションや捩じりがほぼ一様に作用する。

また、芯材１５の切断面より前方位置の、複数の信号線１２によって囲まれた空間には、図６等に示されるように各信号線１２のシールド１２ｂの先端部分が引き出され、それらが一まとめにされて回路基板８の後端面部分の接続端子（図示せず）に半田着け等により接続されている。

したがって、各シールド１２ｂから心線１２ａに対してほぼ均一に力が作用し、信号ケーブル１１が挿通配置されている内視鏡の挿入部１が内視鏡検査等において繰り返して不規則に屈曲されたり捩じられたりして信号線１２が引っ張られても、信号線１２の心線１２ａに断線や座屈が発生し難い。

図７及び図８は本発明の第２の実施例を示しており、信号線１２の心線１２ａが半田付け１０により接続される回路基板８の後端外周部８ａを、信号ケーブル１１の先端部分の軸線の延長線を中心とする円形の断面形状に形成したものである。その他の構成は前述の第１の実施例と同じである。

このように構成すると、半田付け１０位置までの各信号線１２の心線１２ａの長さの差をほぼ完全に無くすことができるので、各心線１２ａに作用するテンションや捩じりがより完全に平均化されて、心線１２ａの断線や座屈についての耐久性をさらに向上させることができる。

本発明の第１の実施例の電子内視鏡の信号ケーブルの先端から延出する信号線と回路基板とが接続された部分を拡大して示す側面断面図である。 本発明の第１の実施例の電子内視鏡の挿入部の先端付近の側面断面図である。 本発明の第１の実施例の信号ケーブルを途中で切断した状態の斜視図である。 本発明の第１の実施例の信号ケーブルの先端から延出する信号線と回路基板とが接続された部分を斜め後方から見た状態の斜視図である。 本発明の第１の実施例の電子内視鏡の複数の信号線の内側に芯材が配置された部分の断面図（図１におけるＶ−Ｖ断面図）である。 本発明の第１の実施例の電子内視鏡の複数の信号線のシールドが一まとめになる部分の断面図（図１におけるVI−VI断面図）である。 本発明の第２の実施例の信号ケーブルの先端から延出する信号線と回路基板とが接続された部分を斜め後方から見た状態の斜視図である。 本発明の第２の実施例の電子内視鏡の複数の信号線のシールドが一まとめになる部分の断面図である。 従来の信号ケーブルの先端から延出する信号線と回路基板とが接続された部分を斜め後方から見た状態の斜視図である。

符号の説明

１ 挿入部
５ 固体撮像素子
８ 回路基板
８ａ 後端外周部
１０ 半田付け
１１ 信号ケーブル
１２ 信号線（同軸線）
１２ａ 心線
１２ｂ シールド
１５ 芯材

Claims (1)

1. 挿入部の先端に内蔵された固体撮像素子に隣接して回路基板が配置され、上記挿入部内に挿通配置された信号ケーブルの先端から延出する複数の信号線が各々上記回路基板の後端外周部分に接続された電子内視鏡の先端部であって、上記各信号線として心線の周囲をシールドで囲んだ同軸線が用いられたものにおいて、
   上記信号ケーブル内の複数の同軸線を上記信号ケーブルの外装の内側に沿う領域のみに配置して、上記信号ケーブル内の上記同軸線より内側の領域には、上記各同軸線が上記信号ケーブルの内側方向に移動するのを規制するための可撓性のある芯材を配置し、
   上記各同軸線の心線を各々上記回路基板の後端外周部分に接続すると共に、上記芯材の先端を上記信号ケーブルの外装の前端位置付近で切断し、その前方位置の上記複数の同軸線によって囲まれた空間に上記各同軸線のシールドの先端部分を引き出して、それらを上記回路基板の後端面部分に接続したことを特徴とする電子内視鏡の先端部。

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