JP2010005148A - Endoscope and method of signal transmission of endoscope - Google Patents

Endoscope and method of signal transmission of endoscope Download PDF

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JP2010005148A JP2008168076A JP2008168076A JP2010005148A JP 2010005148 A JP2010005148 A JP 2010005148A JP 2008168076 A JP2008168076 A JP 2008168076A JP 2008168076 A JP2008168076 A JP 2008168076A JP 2010005148 A JP2010005148 A JP 2010005148A
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プルワント エコ
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To take a measure against noise in transmitting signals by an imaging element inside a long insertion part. <P>SOLUTION: A CCD 43 is mounted at the distal end of the insertion part. Horizontal drive pulses ϕH1, ϕH2 and a reset pulse ϕRS in which high-frequency signals among the input/output signals of the CCD 43 flow are transmitted through optical fibers within the insertion part. An imaging signal Vout with a very weak electric current is also transmitted through the optical fibers within the insertion part. These optical fibers are mounted on a flexible optical wiring board 40. The flexible optical wiring board 40 is spirally wound inside the insertion part. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、体内に挿入される挿入部の先端部に内蔵したCCDやCMOS等の撮像素子に対して信号や電源等を入出力するためのケーブルを前記挿入部に内蔵した内視鏡、及び内視鏡の信号伝送方法に関するものである。   The present invention provides an endoscope in which a cable for inputting / outputting a signal, a power source and the like to an image pickup device such as a CCD or a CMOS incorporated in a distal end portion of an insertion portion to be inserted into a body, and The present invention relates to an endoscope signal transmission method.

内視鏡の手元操作部には、体内に挿入される挿入部が取り付けられている。挿入部は、先端から順に、先端硬質部、湾曲部、及び、可撓管部を繋げた構成になっている。先端硬質部には、先端面に、対物レンズ、照明用レンズ、鉗子出口、送気・送水口等が設けられている。対物レンズの奧には、撮像素子が内蔵されている。先端硬質部は、硬質な金属材料等で形成されている。また、可撓管部は、手元操作部と湾曲部との間を細径で長尺状に繋ぐ部分であり、可撓性を有している。湾曲部は、手元操作部に設けた操作ノブを回転操作することでアングルワイヤの牽引により上下左右のいずれの方向に湾曲する。これにより、患者への挿入性をスムーズにし、また、先端硬質部を体腔内の所望の方向に向けることができる。   An insertion portion to be inserted into the body is attached to the hand operation portion of the endoscope. The insertion portion has a configuration in which the distal end hard portion, the bending portion, and the flexible tube portion are connected in order from the distal end. The distal end hard portion is provided with an objective lens, an illumination lens, a forceps outlet, an air supply / water supply port, and the like on the distal end surface. An imaging element is built in the eyelid of the objective lens. The tip hard portion is formed of a hard metal material or the like. Further, the flexible tube portion is a portion that connects the hand operating portion and the bending portion in a thin shape with a small diameter, and has flexibility. The bending portion is bent in any direction, up, down, left, or right by pulling the angle wire by rotating the operation knob provided in the hand operation portion. Thereby, the insertion property to the patient can be made smooth, and the distal end hard portion can be directed in a desired direction in the body cavity.

内視鏡は、手元操作部に設けたユ二バールコネクタによりプロセッサ装置に接続される。プロセッサ装置は、電源回路、撮像素子用ドライバ(駆動回路)、CDS回路、A/D変換器、画像処理部等を備えており、撮像素子の駆動を制御して撮像素子から得られる撮像信号をデジタル処理して外部接続したモニタに表示する。   The endoscope is connected to the processor device by a unibar connector provided in the hand operation unit. The processor device includes a power supply circuit, an image sensor driver (drive circuit), a CDS circuit, an A / D converter, an image processing unit, and the like, and controls an image sensor to drive an image signal obtained from the image sensor. Digitally processed and displayed on an externally connected monitor.

挿入部には、撮像素子とプロセッサの各回路との間を接続するためのフレキシブルな多芯ケーブルが内蔵されている。入出力用信号としては、電源電圧VDD、接地電圧VSS、撮像信号Vout、水平駆動パルスφH1,φH2、垂直駆動パルスφV1〜φV4、及びリセットパルスφRS等である。多芯ケーブルの電線は、長い挿入部を通り、しかも手元操作部からプロセッサ装置にユニバーサルコネクタを介して接続されるため、全長として非常に長くなる。電線が長い状態にあると、例えば他の信号よりも電流が微弱な撮像信号は、周囲の雑音の影響を受けやすく、SN比が悪くなるおそれがある。このようになると、モニタに表示される画像の質が低下する。   The insertion section incorporates a flexible multi-core cable for connecting between the image sensor and each circuit of the processor. The input / output signals include the power supply voltage VDD, the ground voltage VSS, the imaging signal Vout, the horizontal drive pulses φH1 and φH2, the vertical drive pulses φV1 to φV4, the reset pulse φRS, and the like. Since the electric wire of the multicore cable passes through the long insertion portion and is connected to the processor device from the hand operating portion via the universal connector, the total length becomes very long. If the wire is in a long state, for example, an imaging signal whose current is weaker than other signals is likely to be affected by ambient noise, and the SN ratio may be deteriorated. If this happens, the quality of the image displayed on the monitor will deteriorate.

そこで、多芯ケーブルの代わりに、フレキシブルプリント基板を長尺の帯体に作って挿入部の内部に設け、その基板の長手方向の所定間隔ごとに、CDS回路、A/D変換器、及び画像処理部等で構成される映像回路の全電子部品、又は一部電子部品を搭載して、撮像素子と映像回路との電気的接続を短くした内視鏡が提案されている(特許文献1)。
特開昭62−113121号公報
Therefore, instead of a multi-core cable, a flexible printed circuit board is formed in a long band and provided inside the insertion portion, and a CDS circuit, an A / D converter, and an image are provided at predetermined intervals in the longitudinal direction of the circuit board. An endoscope has been proposed in which all or some of the electronic components of a video circuit configured by a processing unit are mounted and the electrical connection between the image sensor and the video circuit is shortened (Patent Document 1). .
JP 62-113121 A

特許文献1に記載の発明では、フレキシブルプリント基板に電子部品を搭載しているため、挿入部の径が大きくなるおそれがある。   In the invention described in Patent Document 1, since the electronic component is mounted on the flexible printed board, the diameter of the insertion portion may be increased.

また、撮像素子には、出力される撮像信号以外に、垂直駆動パルス、水平駆動パルス、及びリセットパルス等の信号が入力される。水平駆動パルス、及びリセットパルス等の信号は、他の信号よりも周波数の高い信号となる。近年、撮像素子は高画素化が進んでおり、水平駆動パルス信号の高周波数化が進んでいる。このため、水平駆動信号が信号線上を伝送される時には、その整数倍の周波数の高調波輻射(不要輻射)が生じる。この不要輻射のレベルは、水平駆動パルスの周波数の3倍、5倍、・・・の特定の周波数で高くなる。このように不要輻射のレベルが高くなると、他の信号にノイズを混入させるおそれがある。特に、撮像信号にノイズを与えると、モニタに表示される画像の質が低下する。   In addition to the output image signal, signals such as a vertical drive pulse, a horizontal drive pulse, and a reset pulse are input to the image sensor. Signals such as a horizontal drive pulse and a reset pulse are signals having a higher frequency than other signals. In recent years, the number of pixels of an image sensor has been increased, and the frequency of a horizontal drive pulse signal has been increased. For this reason, when the horizontal drive signal is transmitted on the signal line, harmonic radiation (unnecessary radiation) having an integral multiple of the frequency is generated. The level of this unnecessary radiation becomes high at a specific frequency of 3 times, 5 times,... Of the horizontal drive pulse. Thus, when the level of unnecessary radiation becomes high, there is a possibility that noise is mixed in other signals. In particular, when noise is applied to the imaging signal, the quality of the image displayed on the monitor is degraded.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、挿入部の大径化を防ぎながら、挿入部に内蔵される信号線に対してノイズを受ける対策、又はノイズを与える対策を施した内視鏡を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and has taken measures to receive noise or to give noise to a signal line built in the insertion portion while preventing the insertion portion from increasing in diameter. An object is to provide an endoscope.

上記目的を達成するために、本発明の内視鏡では、体内に挿入される挿入部の先端内部に設けられている撮像素子に前記挿入部を通して伝送される入出力信号のうちの前記撮像素子に入力される水平駆動パルス(ΦH1,ΦH2)の信号、及びリセットパルス(ΦRS)の信号、又は前記撮像素子から出力される撮像信号(Vout)のいずれか一方又は両方を伝送する光ファイバを設けても良い。この場合、他の信号は、電線、又は複数の電線を一纏めにしたケーブルを用いて伝送すればよい。   In order to achieve the above object, in the endoscope of the present invention, the imaging element among the input / output signals transmitted through the insertion section to the imaging element provided in the distal end of the insertion section inserted into the body. An optical fiber is provided that transmits either or both of the horizontal drive pulse (ΦH1, ΦH2) signal, the reset pulse (ΦRS) signal, and the imaging signal (Vout) output from the imaging device. May be. In this case, other signals may be transmitted using an electric wire or a cable in which a plurality of electric wires are combined.

水平駆動パルス(ΦH1,ΦH2)、及びリセットパルス(ΦRS)の信号は、内視鏡が接続されるプロセッサ装置に内蔵する駆動回路からユニバーサルコネクタ、及び挿入部を通して撮像素子に、周波数の高い信号として入力される。また、撮像信号(Vout)は、撮像素子から挿入部、及びユニバーサルコネクタを通してプロセッサ装置に、電流が微弱な信号として出力される。このため、水平駆動パルス(ΦH1,ΦH2)、及びリセットパルス(ΦRS)、又は撮像信号のうちのいずれか一方、又は両方を光ファイバで伝送すればよい。   Horizontal drive pulse (ΦH1, ΦH2) and reset pulse (ΦRS) signals are transmitted as high frequency signals from the drive circuit built in the processor device to which the endoscope is connected to the image sensor through the universal connector and the insertion unit. Entered. The imaging signal (Vout) is output as a signal with a weak current from the imaging device to the processor device through the insertion unit and the universal connector. For this reason, any one or both of the horizontal drive pulse (ΦH1, ΦH2), the reset pulse (ΦRS), and the imaging signal may be transmitted through the optical fiber.

光伝送するための光ファイバとしては、フレキシブル光配線板に平面的に並べて取り付けるのが、挿入部内のスペースの有効利用の面から好適である。また、他の信号を伝送する電線を信号伝送用の光ファイバと一緒に平面的に並べて前記フレキシブル光配線板に取り付けてもよい。さらに、該内視鏡が接続される光源装置に内蔵する光源から放たれる光を前記挿入部に設けた照明窓に導く照明用光ファイバを信号用の光ファイバと一緒に平面的に並べて前記フレキシブル光配線板に取り付けてもよい。   As an optical fiber for optical transmission, it is preferable that the optical fiber is mounted side by side on a flexible optical wiring board from the viewpoint of effective use of the space in the insertion portion. Further, electric wires for transmitting other signals may be arranged in a plane together with optical fibers for signal transmission and attached to the flexible optical wiring board. Furthermore, the optical fiber for illumination which guides the light emitted from the light source incorporated in the light source device to which the endoscope is connected to the illumination window provided in the insertion portion is arranged in a plane together with the optical fiber for signal. You may attach to a flexible optical wiring board.

また、フレキシブル光配線板を挿入部内に螺旋状に巻いて配するのが挿入部の細径化の面から望ましい。さらに、挿入部内に配される内容物単体の周り、あるいは複数の内容物の周りに螺旋状に巻いて配しても良い。なお、内容物としては、照明用のファイババンドル又はライトガイド、鉗子チューブ又はこれに接続されるフレキシブル管や硬質管、ジェット噴射用チューブ、及び、送気・送水チューブ等の複数の内容物のうちのいずれかであればよい。   Further, it is desirable from the viewpoint of reducing the diameter of the insertion portion that the flexible optical wiring board is spirally wound in the insertion portion. Furthermore, it may be arranged around a single content or a plurality of contents arranged in the insertion portion in a spiral manner. The contents include a fiber bundle or light guide for illumination, a forceps tube or a flexible tube or a hard tube connected thereto, a jet injection tube, and a plurality of contents such as an air / water supply tube. Any of these may be used.

本発明の内視鏡によれば、長い挿入部の内部で伝送される信号のうちの周波数が高い信号を光ファイバで伝送するようにしから、不要輻射を抑えることができ、他の信号にノイズを与えることを防止することができる。また、電流が非常に微弱なアナログ電流である信号を光ファイバで伝送するようにしたから、その信号自体のノイズを抑えることができる。   According to the endoscope of the present invention, since a signal having a high frequency among signals transmitted inside a long insertion portion is transmitted through an optical fiber, unnecessary radiation can be suppressed, and noise is generated in other signals. Can be prevented. In addition, since a signal that is an analog current having a very weak current is transmitted through an optical fiber, noise of the signal itself can be suppressed.

先端に撮像素子を備える電子内視鏡10は、図1に示すように、挿入部11、手元操作部12、及び、ユニバーサルコネクタ13などを備えた細長い形状になっている。挿入部11は、管状に形成されており、先端から順に、先端部14、湾曲部15、及び、可撓管部16とで構成されている。ユニバーサルコネクタ13は、手元操作部12から延設されたコード18の先端に設けられており、プロセッサ装置19、及び、光源装置17に接続される。プロセッサ装置19には、先端部14に内蔵する撮像素子(センサ素子)を駆動するドライバや電源回路、撮像素子から得られる撮像信号を画像処理してコンポジット信号やRGBコンポーネント信号にエンコードするための画像処理回路等が設けられている。   As shown in FIG. 1, the electronic endoscope 10 having an imaging element at the tip has an elongated shape including an insertion portion 11, a hand operation portion 12, a universal connector 13, and the like. The insertion portion 11 is formed in a tubular shape, and includes a distal end portion 14, a bending portion 15, and a flexible tube portion 16 in order from the distal end. The universal connector 13 is provided at the tip of a cord 18 extending from the hand operation unit 12, and is connected to the processor device 19 and the light source device 17. The processor device 19 includes a driver and a power supply circuit for driving an image sensor (sensor element) built in the distal end portion 14, and an image for encoding an image signal obtained from the image sensor into a composite signal or an RGB component signal. A processing circuit or the like is provided.

先端部14は、硬質な金属材料等で形成されている。また、可撓管部16は、手元操作部12と湾曲部15との間を細径で長尺状に繋ぐ部分であり、可撓性を有している。湾曲部15は、手元操作部12に設けられた湾曲操作部12aの操作に連動して、挿入部11内に挿設されたアングルワイヤが牽引されて上下左右に湾曲動作する。これにより、先端部14が体腔内の所望の方向に向けられ、撮像素子で撮像した観察部位を、画像処理回路を介してモニタ20に表示する。なお、符号21は、処置具が挿通される鉗子口であり、鉗子口21は、点線で示すように、挿入部11内に配される鉗子チューブ22に接続される。   The tip portion 14 is formed of a hard metal material or the like. In addition, the flexible tube portion 16 is a portion that connects the hand operating portion 12 and the bending portion 15 with a small diameter and a long shape, and has flexibility. The bending portion 15 bends up, down, left and right as the angle wire inserted in the insertion portion 11 is pulled in conjunction with the operation of the bending operation portion 12 a provided in the hand operation portion 12. Thereby, the distal end portion 14 is directed in a desired direction in the body cavity, and the observation site imaged by the imaging device is displayed on the monitor 20 via the image processing circuit. Reference numeral 21 denotes a forceps port through which the treatment tool is inserted, and the forceps port 21 is connected to a forceps tube 22 disposed in the insertion portion 11 as indicated by a dotted line.

先端部14の先端面14aには、図2に示すように、観察窓23、照明窓24,25、ジェット噴射用噴射口26、鉗子出口27、送気・送水ノズル28などが露呈して設けられている。観察窓23には、体腔内の被観察部位の像光を取り込むための対物光学系の一部が配され、対物レンズ系の奧には撮像素子が内蔵されている。照明窓24,25は、照明用レンズの一部が組み込まれており、光源装置から発する照明光をファイババンドルで導いて体腔内の被観察部位に照射する。鉗子出口27は、鉗子チューブ22を介して手元操作部12に設けた鉗子口21と連通されている。送気・送水ノズル28は、手元操作部12に設けた送気・送水ボタンを操作することによって観察窓23の汚れを落とすための洗浄水やエアーを噴射する。ジェット噴射用噴射口26は、送気装置から供給される流体、例えば空気や二酸化炭素ガスなどを被観察部位に向けて噴射する。   As shown in FIG. 2, an observation window 23, illumination windows 24 and 25, a jet injection outlet 26, a forceps outlet 27, an air / water supply nozzle 28 and the like are exposed on the distal end surface 14 a of the distal end portion 14. It has been. The observation window 23 is provided with a part of an objective optical system for taking in image light of the site to be observed in the body cavity, and an imaging element is built in the eyelid of the objective lens system. The illumination windows 24 and 25 incorporate a part of an illumination lens, and guide the illumination light emitted from the light source device with a fiber bundle to irradiate the site to be observed in the body cavity. The forceps outlet 27 communicates with a forceps port 21 provided in the hand operation unit 12 via the forceps tube 22. The air / water supply nozzle 28 injects cleaning water or air for removing dirt from the observation window 23 by operating an air / water supply button provided in the hand operation unit 12. The jet injection outlet 26 injects a fluid supplied from an air supply device, such as air or carbon dioxide gas, toward the site to be observed.

可撓管部16には、図3に示すように、照明用レンズに照明光を導くためのファイババンドル30,31、鉗子チューブ22、送気・送水チューブ32、多芯電線用ケーブル33、及びジェット噴射用チューブ34等の断面円形の内容物が遊挿されている。ファイババンドル30,31は、複数本の光ファイバを束ねて絶縁性の保護カバーで覆ったものである。多芯電線用ケーブル33は、複数の信号線を束ねて絶縁性の保護被膜で覆った断面形状になっており、主に、電源電圧VDDや接地電圧GND等の電源系や、信号系のうちの垂直駆動パルスΦV1〜ΦV4の信号を撮像素子に送るためのケーブルである。信号線は、導体の周りに絶縁体で覆った絶縁電線となっている。なお、符号35は、湾曲部15を湾曲させるためのアングルワイヤであり、密着コイルパイプ36の中に挿通されている。   As shown in FIG. 3, the flexible tube portion 16 includes fiber bundles 30 and 31 for guiding illumination light to the illumination lens, forceps tube 22, air / water supply tube 32, multi-core cable 33, and The contents having a circular cross section such as the jet injection tube 34 are loosely inserted. The fiber bundles 30 and 31 are obtained by bundling a plurality of optical fibers and covering them with an insulating protective cover. The multi-core cable 33 has a cross-sectional shape in which a plurality of signal lines are bundled and covered with an insulating protective coating. Mainly, the power supply system such as the power supply voltage VDD and the ground voltage GND, Is a cable for sending signals of vertical drive pulses ΦV1 to ΦV4 to the image sensor. The signal line is an insulated wire covered with an insulator around the conductor. Reference numeral 35 denotes an angle wire for bending the bending portion 15, and is inserted into the close contact coil pipe 36.

また、可撓管部16は、内側より順に可撓性を保ちながら内部を保護するフレックスと呼ばれる螺管37と、この螺管37の上に被覆され螺管37の伸張を防止するブレードと呼ばれるネット38と、このネット38上に樹脂を被着した外層39との3層で構成されている。螺管37の内側には、詳しくは後述するフレキシブル光配線板40が螺管37に内接するように螺旋状に配されている。フレキシブル光配線板40は、信号系のうちの水平駆動パルスΦH1,ΦH2の信号を撮像素子に光伝送で送り、また、撮像信号Voutを撮像素子から光伝送により送出するためのフレキシブルな長尺帯状ケーブルである。   The flexible tube portion 16 is called a screw tube 37 called a flex that protects the inside while maintaining flexibility in order from the inside, and a blade that covers the screw tube 37 and prevents the screw tube 37 from extending. It is composed of three layers: a net 38 and an outer layer 39 having a resin deposited on the net 38. A flexible optical wiring board 40, which will be described in detail later, is spirally arranged inside the screw tube 37 so as to be inscribed in the screw tube 37. The flexible optical wiring board 40 sends a signal of horizontal drive pulses ΦH1 and ΦH2 of the signal system to the image sensor by optical transmission, and also transmits a long image of the imaging signal Vout from the image sensor by optical transmission. It is a cable.

観察窓23には、図4に示すように、対物光学系41の一部が露呈して配されている。照明窓24,25から発する照明光は、被観察部位を反射して観察窓23に入射する。観察窓23から入射する被写体光は、対物光学系41を通ってプリズム42に入射してプリズム42の内部で屈曲することで撮像素子43の結像面に結像する。撮像素子43は、パッケージングが行われていないベアチップの形態になっており、ワイヤボンディング、TAB(tape automated bonding)、フリップチップ等の方法によりチップ上の電極がプリント基板44の端子に接続されている、例えばCCDやCMOSである。   As shown in FIG. 4, a part of the objective optical system 41 is exposed in the observation window 23. The illumination light emitted from the illumination windows 24 and 25 is reflected from the site to be observed and enters the observation window 23. Subject light incident from the observation window 23 enters the prism 42 through the objective optical system 41 and is bent inside the prism 42 to form an image on the imaging surface of the image sensor 43. The image sensor 43 is in the form of a bare chip that is not packaged, and the electrodes on the chip are connected to the terminals of the printed circuit board 44 by methods such as wire bonding, TAB (tape automated bonding), and flip chip. For example, a CCD or a CMOS.

プリント基板44には、光変換器45、多芯光端子部46、及び多芯電線用端子部(図示なし)が実装されている。前記プリント基板44の端子のうちの水平駆動パルス(ΦH1、ΦH2)用の端子、及び撮像信号Vout用の端子は、光変換器45に接続されている。光変換器45は、電気−光(E/O)変換器、及び光−電気変換器を有し、水平駆動パルス(ΦH1、ΦH2)の信号を光信号から電気信号に変換し、また、撮像信号Voutを電気信号から光信号に変換する。多芯光端子部46には、一方に光変換器45の端子が接続されており、他方にフレキシブル光配線板40の一端に設けた多芯光コネクタ47が着脱自在に接続される。   On the printed circuit board 44, an optical converter 45, a multi-core optical terminal portion 46, and a multi-core electric wire terminal portion (not shown) are mounted. Of the terminals of the printed circuit board 44, the terminals for horizontal drive pulses (ΦH1, ΦH2) and the terminal for the imaging signal Vout are connected to the optical converter 45. The optical converter 45 includes an electrical-optical (E / O) converter and an optical-electrical converter, converts the signal of the horizontal driving pulse (ΦH1, ΦH2) from an optical signal to an electrical signal, and performs imaging. The signal Vout is converted from an electric signal to an optical signal. One end of the optical converter 45 is connected to the multi-core optical terminal section 46, and the other multi-core optical connector 47 provided at one end of the flexible optical wiring board 40 is detachably connected.

また、前記プリント基板44の端子のうちの垂直駆動パルス(ΦV1〜ΦV42)用の端子、及び電源電圧(VDD)や接地電圧(VSS)用の端子は、多芯電線用接続部に接続されている。多芯電線用接続部は、多芯光端子部46の隣に配されている。この多芯電線用接続部には、多芯電線用ケーブル33の一端に設けた多芯電線用コネクタが接続されている。   Of the terminals of the printed circuit board 44, the terminals for the vertical drive pulses (ΦV1 to ΦV42) and the terminals for the power supply voltage (VDD) and the ground voltage (VSS) are connected to the connection portion for the multicore wire. Yes. The multi-core electric wire connection portion is arranged next to the multi-core optical terminal portion 46. The multicore electric wire connector provided at one end of the multicore electric wire cable 33 is connected to the multicore electric wire connecting portion.

なお、多芯電線用コネクタを用いずに、多芯電線用ケーブルから複数の信号線を露呈し、各信号線の絶縁体を剥がして内部の導体を前記プリント基板44の端子に直接に接続してもよい。また、湾曲部15の内部には、合成樹脂製のフレキシブル管50が配されている。フレキシブル管50の一端には、鉗子チューブ22が接続されており、他端には先端部14の内部に配した硬質管51が接続されている。この硬質管51は、先端部14の内部で固定されており、先端が鉗子出口27に接続されている。   Without using a multi-core cable connector, a plurality of signal lines are exposed from the multi-core cable, and the insulator of each signal line is peeled off to directly connect the internal conductors to the terminals of the printed circuit board 44. May be. Further, a flexible tube 50 made of synthetic resin is disposed inside the bending portion 15. A forceps tube 22 is connected to one end of the flexible tube 50, and a hard tube 51 disposed inside the distal end portion 14 is connected to the other end. The rigid tube 51 is fixed inside the distal end portion 14, and the distal end is connected to the forceps outlet 27.

湾曲部15には、図5に示すように、螺管37の内側に、短管状に形成された複数の節輪53が連結して配されている。各節輪53は、上下左右に湾曲するように連結ピンにより互いが連結されている。各節輪53の内面には、各密着コイルパイプ36を挿通するワイヤガイド49が設けられている。ワイヤガイド49は、アングルワイヤ35を各節輪53の内面に沿わせる作用をする。各アングルワイヤ35は、先端が先端部14に係止され、基端側が手元操作部12の湾曲操作駆動機構(図示なし)に接続されている。アングルワイヤ35は、先端部14,及び手元操作部12の内部では密着コイルパイプ36から露呈されており、湾曲操作駆動機構は、湾曲操作部12aを回転操作することに連動して上下・左右で対となっているアングルワイヤ35を牽引して湾曲部15を湾曲させる。節輪53の列の外周には、弾性帯状板である螺管37が螺旋状に巻かれ、その外側にネット38、及び外層39が弾性自在に覆っている。   As shown in FIG. 5, a plurality of node rings 53 formed in a short tubular shape are connected to the bending portion 15 inside the screw tube 37. Each node ring 53 is connected to each other by a connecting pin so as to bend vertically and horizontally. On the inner surface of each node ring 53, a wire guide 49 that passes through each close-contact coil pipe 36 is provided. The wire guide 49 acts to cause the angle wire 35 to run along the inner surface of each node ring 53. Each angle wire 35 has a distal end locked to the distal end portion 14 and a proximal end side connected to a bending operation drive mechanism (not shown) of the proximal operation portion 12. The angle wire 35 is exposed from the close contact coil pipe 36 inside the distal end portion 14 and the hand operation portion 12, and the bending operation drive mechanism is vertically and horizontally interlocked with the rotation operation of the bending operation portion 12a. The bending portion 15 is bent by pulling the paired angle wires 35. A screw tube 37, which is an elastic band plate, is spirally wound around the outer periphery of the row of node rings 53, and a net 38 and an outer layer 39 are elastically covered on the outer side.

節輪53の内側には、密着コイルパイプ36の内側になるように、フレキシブル光配線板40が螺旋状に巻かれて配されている。このフレキシブル光配線板40が形成する螺旋の中に、ファイババンドル30,31、鉗子チューブ22、送気・送水チューブ32、多芯電線用ケーブル33、及びジェット噴射用チューブ34等の複数本の内容物が略直線的に遊挿されている。なお、図5では、図面の煩雑化を防ぐために、多芯電線用ケーブル33以外の内容物の記載を省略している。また、湾曲部15は湾曲するため、フレキシブル光配線板40に対して節輪53、又は内容物が摺動してフレキシブル光配線板40が傷付くおそれがある。そこで、密着コイルパイプ36を含む節輪53、又は内容部との間に可撓性を有する材料で作った管を設け、この管の外周又は内周にフレキシブル光配線板40を螺旋状に巻いても良い。また、フレキシブル光配線板40を節輪53と密着コイルパイプ36との間に螺旋状に巻いても良い。この場合、密着コイルパイプ36毎で隣接するワイヤガイド49の間にはワイヤガイド49が無いので、密着コイルパイプ36と節輪53との間に隙間ができる。そこで、この間に螺旋状に巻いていけばよい。   A flexible optical wiring board 40 is spirally wound inside the node ring 53 so as to be inside the contact coil pipe 36. In the spiral formed by the flexible optical wiring board 40, there are a plurality of contents such as fiber bundles 30, 31, forceps tube 22, air / water supply tube 32, multi-core cable 33, and jet injection tube 34. An object is loosely inserted in a substantially straight line. In FIG. 5, the description of the contents other than the multicore cable 33 is omitted in order to prevent the drawing from becoming complicated. Moreover, since the bending part 15 curves, there exists a possibility that the node ring 53 or the content may slide with respect to the flexible optical wiring board 40, and the flexible optical wiring board 40 may be damaged. Therefore, a tube made of a flexible material is provided between the node ring 53 including the close contact coil pipe 36 or the content portion, and the flexible optical wiring board 40 is spirally wound around the outer periphery or the inner periphery of the tube. May be. Further, the flexible optical wiring board 40 may be spirally wound between the node ring 53 and the close contact coil pipe 36. In this case, since there is no wire guide 49 between the adjacent wire guides 49 for each of the contact coil pipes 36, a gap is formed between the contact coil pipe 36 and the node ring 53. Therefore, it may be spirally wound during this time.

一方、可撓管部16の内部では、図6に示すように、フレキシブル光配線板40が密着コイルパイプ36の外周で、かつ螺管37の内側に配される。可撓管部16の基端側は、手元操作部12のハウジング52の内部に入り込んで固定されている。ハウジング52の内部には、光変換用基板54が設けられている。光変換用基板54には、多芯光接続部55、光変換器56、及び、多芯電線接続部57が実装されている。多芯光接続部55には、フレキシブル光配線板40の他端に設けた多芯光コネクタ58が接続される。光変換器56は、電気−光(E/O)変換器、及び光−電気(O/E)変換器を有し、多芯電線接続部57を介して伝送される水平駆動パルス(ΦH1、ΦH2)の信号を電気信号から光信号に変換して多芯光接続部55に送る。また、多芯光接続部55を介して伝送される撮像信号Voutを光信号から電気信号に変換して多芯電線接続部57に送る。多芯電線接続部57には、多芯電線用ケーブル59の一端に設けた多芯電線用コネクタ60が接続される。水平駆動パルス(ΦH1、ΦH2の)信号、及び撮像信号Voutは、先端部14から手元操作部12までの間のみで光伝送され、手元操作部12からプロセッサ装置19までの間では、ユニバーサルコネクタ13を介して電線により伝送される。   On the other hand, inside the flexible tube portion 16, as shown in FIG. 6, the flexible optical wiring board 40 is arranged on the outer periphery of the contact coil pipe 36 and inside the screw tube 37. The proximal end side of the flexible tube portion 16 enters and is fixed inside the housing 52 of the hand operation portion 12. An optical conversion substrate 54 is provided inside the housing 52. A multi-core optical connection portion 55, an optical converter 56, and a multi-core electric wire connection portion 57 are mounted on the light conversion substrate 54. A multi-core optical connector 58 provided at the other end of the flexible optical wiring board 40 is connected to the multi-core optical connection portion 55. The optical converter 56 includes an electrical-optical (E / O) converter and an optical-electrical (O / E) converter, and transmits a horizontal drive pulse (ΦH1, The signal of ΦH2) is converted from an electric signal to an optical signal and sent to the multi-core optical connecting portion 55. Further, the imaging signal Vout transmitted through the multi-core optical connection unit 55 is converted from an optical signal to an electrical signal and sent to the multi-core electric wire connection unit 57. A multi-core electric wire connector 60 provided at one end of the multi-core electric wire cable 59 is connected to the multi-core electric wire connection portion 57. The horizontal drive pulse (ΦH1, ΦH2) signal and the imaging signal Vout are optically transmitted only from the distal end portion 14 to the hand operation unit 12, and between the hand operation unit 12 and the processor device 19, the universal connector 13 is transmitted. It is transmitted by the electric wire through.

また、光変換用基板54には、多芯光接続部55の隣に、多芯電線用接続部(図示なし)が設けられている。この多芯電線用接続部には、挿入部11の内部の多芯電線用ケーブル33の他端に設けた多芯電線用コネクタ(図示なし)が接続される。ハウジング52の内部の多芯電線用ケーブル59には、垂直駆動パルス(ΦV1〜ΦV42)、電源電圧(VDD)、及び接地電圧(VSS)の信号を伝送する電線が配されている。垂直駆動パルス(ΦV1〜ΦV42)、電源電圧(VDD)、及び接地電圧(VSS)は、多芯電線用コネクタ60、及び多芯電線接続部57を通って挿入部11の内部の多芯電線用ケーブル33に伝送される。これにより、手元操作部12からプロセッサ装置19の間では、水平駆動パルス(ΦH1、ΦH2)、撮像信号(Vout)、垂直駆動パルス(ΦV1〜ΦV42)、電源電圧(VDD)、及び接地電圧(VSS)を多芯電線用ケーブル59で伝送する。なお、フレキシブル光配線板40を密着コイルパイプ36の内側に配しても良い。   The light conversion substrate 54 is provided with a multi-core electric wire connection portion (not shown) next to the multi-core optical connection portion 55. A multi-core wire connector (not shown) provided at the other end of the multi-core wire cable 33 inside the insertion portion 11 is connected to the multi-core wire connection portion. An electric wire for transmitting signals of vertical drive pulses (ΦV1 to ΦV42), a power supply voltage (VDD), and a ground voltage (VSS) is arranged on the multicore electric wire cable 59 inside the housing 52. The vertical drive pulses (ΦV1 to ΦV42), the power supply voltage (VDD), and the ground voltage (VSS) pass through the multicore wire connector 60 and the multicore wire connection portion 57 for the multicore wire inside the insertion portion 11. It is transmitted to the cable 33. As a result, between the hand operating unit 12 and the processor device 19, the horizontal drive pulses (ΦH1, ΦH2), the imaging signals (Vout), the vertical drive pulses (ΦV1 to ΦV42), the power supply voltage (VDD), and the ground voltage (VSS). ) Is transmitted by the multi-core cable 59. Note that the flexible optical wiring board 40 may be arranged inside the close-contact coil pipe 36.

フレキシブル光配線板40は、複数の光ファイバ61を長尺帯状のフレキシブル基板62内に並設し、長手方向の両端に多芯光コネクタ47,58を取り付けた形態になっている。フレキシブル基板62は、図7に示すように、接着剤63付きのベースフィルム64に複数の光ファイバ61を平面的に並べ、その上にカバーフィルム65を被せて密着させることで複数の光ファイバ61をフレキシブルに固定した構造になっている。カバーフィルム65、及びベースフィルム64は絶縁性の材料で形成されている。   The flexible optical wiring board 40 has a configuration in which a plurality of optical fibers 61 are juxtaposed in a long strip-like flexible substrate 62 and multi-core optical connectors 47 and 58 are attached to both ends in the longitudinal direction. As shown in FIG. 7, the flexible substrate 62 has a plurality of optical fibers 61 arranged in a plane on a base film 64 with an adhesive 63, and a cover film 65 placed on the base film 64 so as to be in close contact with the base film 64. The structure is fixed flexibly. The cover film 65 and the base film 64 are made of an insulating material.

光ファイバ61としては、例えば外径が250μmのものであれば、損失が小さく、通信分野で一般的に使用されている石英製ファイバや、市販の各種コネクタを利用することができるので好適である。また、シングルモードの光ファイバを使用する場合、コア径が10μm、屈折率分布がステップインデックスのもが好適である。マルチモードの光ファイバを使用する場合、コア径が50μm又は62.5μm、屈折率分布がグレーデッドインデックスのもが好適である。ベースフィルム64やカバーフィルム65を構成する保護フィルムとしては、難燃性を考慮してポリイミドが望ましく、ポリエステル(PET)も適用することができる。ポリイミドで保護フィルムを作る場合、厚みは25μm、50μm、75μmのいずれかの厚みのものを使用するのが好適である。ポリエステルで保護フィルムを作る場合、厚みは50μm、75μmのいずれかの厚みのものを使用するのが好適である。接着剤63としては、厚みは250μm位が望ましい。光ファイバ61のピッチは、多芯光コネクタ47,58の配線ピッチに合わせるのが望ましい。フレキシブル光配線板40を螺旋状に巻く径が例えば、10mm未満の場合にはマルチモードの光ファイバ61を使用する方が、伝送損失が小さいので望ましい。なお、フレキシブル光配線板40としては、接着剤無しのベースフィルムの上に光ファイバ61を平面的に並べて設け、その上からシリコーンゴムでコーティングした構造のものでもよい。   As the optical fiber 61, for example, if the outer diameter is 250 μm, the loss is small, and a quartz fiber generally used in the communication field and various commercially available connectors can be used. . When a single mode optical fiber is used, it is preferable that the core diameter is 10 μm and the refractive index distribution is a step index. When a multimode optical fiber is used, it is preferable that the core diameter is 50 μm or 62.5 μm and the refractive index distribution is a graded index. As the protective film constituting the base film 64 and the cover film 65, polyimide is desirable in consideration of flame retardancy, and polyester (PET) can also be applied. When the protective film is made of polyimide, it is preferable to use a film having a thickness of 25 μm, 50 μm, or 75 μm. When a protective film is made of polyester, it is preferable to use a film having a thickness of 50 μm or 75 μm. The thickness of the adhesive 63 is preferably about 250 μm. The pitch of the optical fiber 61 is preferably matched to the wiring pitch of the multi-core optical connectors 47 and 58. For example, when the diameter of the flexible optical wiring board 40 spirally wound is less than 10 mm, it is preferable to use the multimode optical fiber 61 because transmission loss is small. The flexible optical wiring board 40 may have a structure in which optical fibers 61 are provided in a plane on a base film without an adhesive and coated with silicone rubber from the optical fibers 61.

プロセッサ装置19は、図8に示すように、CPU70、電源回路71、タイミングジェネレータ(TG)72、CCDドライバ73、相関二重サンプリング(CDS)回路74、アナログ/デジタル(A/D)変換器75、及び画像処理回路76を備えている。プロセッサ装置19は、多芯電線用ケーブル59,33、フレキシブル光配線板40のケーブルを介して電子内視鏡10内の撮像素子43と電気的に接続されている。ここで、撮像素子43をCCDとして説明する。   As shown in FIG. 8, the processor unit 19 includes a CPU 70, a power supply circuit 71, a timing generator (TG) 72, a CCD driver 73, a correlated double sampling (CDS) circuit 74, and an analog / digital (A / D) converter 75. And an image processing circuit 76. The processor device 19 is electrically connected to the image sensor 43 in the electronic endoscope 10 via the cables 59 and 33 for multicore electric wires and the cable of the flexible optical wiring board 40. Here, the image sensor 43 is described as a CCD.

CPU70は、プロセッサ装置19内の各部を制御するとともに、電子内視鏡10や光源装置17等も統括的に制御する。電源回路71は、電源電圧VDD、及び接地電圧VSSを生成し、生成した電源電圧VDD、及び接地電圧VSSを多芯電線用ケーブル59,33を介してCCD43に供給する。なお、電源回路71は、プロセッサ装置19内の各部に供給するための電源も生成する。   The CPU 70 controls each part in the processor device 19 and also comprehensively controls the electronic endoscope 10, the light source device 17, and the like. The power supply circuit 71 generates the power supply voltage VDD and the ground voltage VSS, and supplies the generated power supply voltage VDD and ground voltage VSS to the CCD 43 via the multicore cable 59 and 33. The power supply circuit 71 also generates power to be supplied to each unit in the processor device 19.

TG72は、クロック信号を生成してCCDドライバ(駆動回路)73に供給する。また、TG72は、相関二重サンプリング用のクランプパルス及びサンプルホールドパルスを生成してCDS回路74に供給するとともに、A/D変換用のクロック信号を生成してA/D変換器75に供給する。   The TG 72 generates a clock signal and supplies it to a CCD driver (drive circuit) 73. Further, the TG 72 generates a clamp pulse and a sample hold pulse for correlated double sampling and supplies them to the CDS circuit 74, and also generates a clock signal for A / D conversion and supplies it to the A / D converter 75. .

CCDドライバ73は、TG72から入力されたクロック信号に基づき、前述した垂直駆動パルスφV1〜φV4、水平駆動パルスφH1,φH2、リセットパルスφRS等の駆動信号を生成する。垂直駆動パルスφV1〜φV4は、挿入部11内で多芯電線用ケーブル33を介してCCD43に伝送される。他方、水平駆動パルスφH1,φH2、及びリセットパルスφRSは、挿入部11内でフレキシブル光配線板40を介してCCD43に伝送される。CCD43は、入力された駆動信号に従い、撮像動作を行う。   Based on the clock signal input from the TG 72, the CCD driver 73 generates drive signals such as the vertical drive pulses φV1 to φV4, the horizontal drive pulses φH1 and φH2, and the reset pulse φRS described above. The vertical drive pulses φV <b> 1 to φV <b> 4 are transmitted to the CCD 43 through the multicore cable 33 in the insertion portion 11. On the other hand, the horizontal drive pulses φH 1 and φH 2 and the reset pulse φRS are transmitted to the CCD 43 through the flexible optical wiring board 40 in the insertion portion 11. The CCD 43 performs an imaging operation according to the input drive signal.

CCD43から出力される撮像信号Voutは、挿入部11内でフレキシブル光配線板40を介して伝送さ、プロセッサ装置19の内部に設けたCDS回路74に伝送される。CDS回路74は、ノイズ除去回路であり、TG72から供給されるクランプパルスに基づいて、撮像信号Voutのフィールドスルー部の電圧をクランプし、TG72から供給されるサンプルホールドパルスに基づいて撮像信号Voutの画素信号部の電圧をサンプルホールドし、フィールドスルー部と画素信号部との差分値(電圧差)を信号として出力する。   The imaging signal Vout output from the CCD 43 is transmitted through the flexible optical wiring board 40 in the insertion unit 11 and transmitted to the CDS circuit 74 provided inside the processor device 19. The CDS circuit 74 is a noise removal circuit, clamps the voltage of the field-through portion of the imaging signal Vout based on the clamp pulse supplied from the TG 72, and determines the imaging signal Vout based on the sample hold pulse supplied from the TG 72. The voltage of the pixel signal portion is sampled and held, and a difference value (voltage difference) between the field through portion and the pixel signal portion is output as a signal.

A/D変換器75は、TG72から供給されるA/D変換用のクロック信号に基づいて、CDS回路74から出力された信号を量子化して、例えば8ビット(256階調)のデジタル信号に変換し、変換したデジタル信号を画像処理回路76に入力する。   The A / D converter 75 quantizes the signal output from the CDS circuit 74 based on the A / D conversion clock signal supplied from the TG 72, for example, into a digital signal of 8 bits (256 gradations). The converted digital signal is input to the image processing circuit 76.

画像処理回路76は、入力されたデジタル信号に対し、ホワイトバランス調整、ゲイン補正、色補間、輪郭強調、ガンマ補正、カラーマトリックス演算等の画像処理を行い、画像データを生成する。また、画像処理回路76は、画像データをモニタ20に表示するための信号形式に変換し、モニタ20に画像表示を行う。   The image processing circuit 76 performs image processing such as white balance adjustment, gain correction, color interpolation, edge enhancement, gamma correction, and color matrix calculation on the input digital signal to generate image data. The image processing circuit 76 converts the image data into a signal format for display on the monitor 20 and displays the image on the monitor 20.

光源装置17は、キセノンランプやハロゲンランプなどの白色の光源78と、光源78を駆動するための光源ドライバ79と、光源78から発せられた光を集光する集光レンズ80とを備えている。光源78から発せられた光は、集光レンズ80によって集光され、ファイババンドル30,31の入射端に導かれ、ユニバーサルコネクタ13に設けた中継器90を介して挿入部11内に導かれ、照明窓24,25から体腔内へ照射される。なお、符号85は、プリント基板44に設けた多芯電線用接続部、符号81は、その多芯電線用接続部85に着脱自在に接続される多芯電線用コネクタ81、符号82は、手元操作部12のハウジング内に設けた光変換用基板54に設けた多芯電線用コネクタ、符号83は、その多芯電線用コネクタ82が着脱自在に接続される多芯電線用接続部である。   The light source device 17 includes a white light source 78 such as a xenon lamp or a halogen lamp, a light source driver 79 for driving the light source 78, and a condensing lens 80 for condensing the light emitted from the light source 78. . The light emitted from the light source 78 is collected by the condenser lens 80, led to the incident ends of the fiber bundles 30 and 31, and led into the insertion portion 11 via the repeater 90 provided in the universal connector 13, Irradiation from the illumination windows 24 and 25 into the body cavity. Reference numeral 85 denotes a multi-core electric wire connecting portion provided on the printed circuit board 44, reference numeral 81 denotes a multi-core electric wire connector 81 detachably connected to the multi-core electric wire connecting portion 85, and reference numeral 82 denotes a hand. Reference numeral 83 denotes a multi-core electric wire connector provided on the light conversion substrate 54 provided in the housing of the operation unit 12, and the multi-core electric wire connection portion 82 is detachably connected thereto.

上記のように構成された電子内視鏡10を使用して体腔内を観察する際には、ユニバーサルコネクタ13をプロセッサ装置19、及び光源装置17に接続する。プロセッサ装置、光源装置、及びモニタ20の電源をオンにして、電子内視鏡10の挿入部11を体腔内に挿入し、光源装置17からの照明光で体腔内を照明しながら、CCD43により撮像される体腔内の画像をモニタ20で観察する。   When observing the inside of a body cavity using the electronic endoscope 10 configured as described above, the universal connector 13 is connected to the processor device 19 and the light source device 17. The processor device, the light source device, and the monitor 20 are turned on, the insertion portion 11 of the electronic endoscope 10 is inserted into the body cavity, and the inside of the body cavity is illuminated with the illumination light from the light source device 17 and imaged by the CCD 43. The image inside the body cavity is observed on the monitor 20.

前記電源オンにより、プロセッサ装置19の電源回路71から電源電圧VDD、及び接地電圧VSSが電子内視鏡10の手元操作部12に送られる。電源電圧VDD、及び接地電圧VSSは、手元操作部12から挿入部11に内蔵した多芯電線用ケーブル33を介して先端部14に内蔵したCCD43に供給される。また、CCDドライバ73から出力される垂直駆動パルスΦV1〜ΦV4も、挿入部11に内蔵した多芯電線用ケーブル33を介してCCD43に供給される。   When the power is turned on, the power supply voltage VDD and the ground voltage VSS are sent from the power supply circuit 71 of the processor device 19 to the hand operation unit 12 of the electronic endoscope 10. The power supply voltage VDD and the ground voltage VSS are supplied from the hand operating unit 12 to the CCD 43 incorporated in the distal end portion 14 via the multicore electric wire cable 33 incorporated in the insertion unit 11. Further, the vertical drive pulses ΦV1 to ΦV4 output from the CCD driver 73 are also supplied to the CCD 43 via the multicore electric wire cable 33 built in the insertion portion 11.

一方、CCDドライバ73から出力される水平駆動パルスΦH1、ΦH2やリセットパルスΦRSは、挿入部11の内部に螺旋状に巻いて内蔵したフレキシブル光配線板40の光ファイバ61を介してCCD43に供給される。そして、CCD43から出力される撮像信号Voutも、フレキシブル光配線板40の光ファイバ61を介して手元操作部12に送られる。なお、全ての信号は、手元操作部12とプロセッサ装置19との間で電線により伝送される。   On the other hand, the horizontal drive pulses ΦH1 and ΦH2 and the reset pulse ΦRS output from the CCD driver 73 are supplied to the CCD 43 via the optical fiber 61 of the flexible optical wiring board 40 that is spirally wound inside the insertion portion 11 and incorporated therein. The The imaging signal Vout output from the CCD 43 is also sent to the hand operating unit 12 via the optical fiber 61 of the flexible optical wiring board 40. All signals are transmitted between the hand operating unit 12 and the processor device 19 by electric wires.

プロセッサ装置19に入力された撮像信号Voutは、CDS回路74によりノイズが除去され、A/D変換器75によりデジタル信号に変換される。そして、A/D変換器75により変換されたデジタル信号は、画像処理回路76により画像データに変換され、モニタ20に画像表示が行われる。   The image pickup signal Vout input to the processor device 19 is denoised by the CDS circuit 74 and converted into a digital signal by the A / D converter 75. The digital signal converted by the A / D converter 75 is converted into image data by the image processing circuit 76 and an image is displayed on the monitor 20.

以上説明したように、長い挿入部11の内部で周波数が高い信号が流れる水平駆動パルスφH1、φH2、及びリセットパルスφRSを光ファイバ61で伝送するようにしから、不要輻射を抑えることができ、他の信号、例えば垂直駆動パルスΦV1〜ΦV4や電源電圧VDD、接地電圧VSS等の信号にノイズを与えることを防止することができる。また、撮像信号Voutは、電流が非常に微弱なアナログ電流である。この撮像信号Voutを光ファイバ61で伝送するようにしたから、「信号電流ノイズ」「リセットノイズ」「暗電流ノイズ」等のノイズを抑えることができ、ノイズの少ない画像を得ることができる。   As described above, since the horizontal drive pulses φH1 and φH2 and the reset pulse φRS through which a high-frequency signal flows inside the long insertion portion 11 are transmitted by the optical fiber 61, unnecessary radiation can be suppressed. Noise, for example, signals such as vertical drive pulses ΦV1 to ΦV4, power supply voltage VDD, and ground voltage VSS can be prevented. The imaging signal Vout is an analog current having a very weak current. Since the imaging signal Vout is transmitted through the optical fiber 61, noise such as “signal current noise”, “reset noise”, and “dark current noise” can be suppressed, and an image with less noise can be obtained.

なお、上記実施形態では、他の信号にノイズを与えやすい水平駆動パルスφH1、φH2、及びリセットパルスφRSと、ノイズが載りやすい撮像信号Voutとの両方を挿入部11の内部で光伝送しているが、本発明ではこれに限らず、いずれか一方のみを光伝送してもよい。   In the above-described embodiment, both the horizontal drive pulses φH1 and φH2 and the reset pulse φRS that easily add noise to other signals and the imaging signal Vout that easily causes noise are optically transmitted inside the insertion unit 11. However, the present invention is not limited to this, and only one of them may be optically transmitted.

上記各実施形態では、撮像素子としてCCD43を用いているが、代わりにCMOSを用いても良い。CMOSを用いる場合にも水平駆動パルスφH1、φH2、リセットパルスφRS、及び撮像信号Voutを光ファイバで伝送すればよい。なお、CMOSは、撮像素子内のロジック回路により発生させた2値の制御信号群によりスイッチをオン/オフさせて信号を選択して読み出すため、撮像素子内の読み出しに必要なパルスを発生させるタイミングジェネレータTGやシフトレジスタなどのロジック回路を内蔵して1チップ化することができる。この構成のCMOSを用いる場合、プロセッサ装置19に内蔵する駆動回路から読出し動作するために出力する信号としては、センサークロックSCK、水平基準パルスHP、及び垂直基準パルスVPとの3つに減らすことができる。したがって、このような構成のCMOSを用いる場合には、高い周波数の信号となるセンサークロックSCK、及び水平基準パルスHPを光ファイバで伝送すればよい。そして、勿論、撮像信号Voutも光ファイバで伝送するのが望ましい。   In each of the above embodiments, the CCD 43 is used as the image sensor, but a CMOS may be used instead. Even in the case of using a CMOS, the horizontal drive pulses φH1 and φH2, the reset pulse φRS, and the imaging signal Vout may be transmitted through an optical fiber. Since the CMOS selects and reads a signal by turning on / off a switch by a binary control signal group generated by a logic circuit in the image sensor, a timing for generating a pulse necessary for reading in the image sensor. A logic circuit such as a generator TG or a shift register can be built in to form a single chip. When the CMOS having this configuration is used, the signal output for the read operation from the drive circuit built in the processor device 19 is reduced to three of the sensor clock SCK, the horizontal reference pulse HP, and the vertical reference pulse VP. it can. Therefore, when the CMOS having such a configuration is used, the sensor clock SCK and the horizontal reference pulse HP, which are signals having a high frequency, may be transmitted through an optical fiber. Of course, it is desirable to transmit the imaging signal Vout through an optical fiber.

上記各実施形態では、フレキシブル光配線板40を節輪53の内側で螺旋状に巻いて配しているが、これの代わりに、例えば鉗子チューブ22や多芯電線用ケーブル33等の断面略円形の内容物の周りに螺旋状に巻いて配しても良い。   In each of the above embodiments, the flexible optical wiring board 40 is spirally wound on the inner side of the node ring 53, but instead of this, for example, the forceps tube 22 or the multicore electric wire cable 33 has a substantially circular cross section. It may be arranged in a spiral around the contents.

また、上記各実施形態では、フレキシブル光配線板40を挿入部11の内部で螺旋状に巻いて配しているが、螺旋状に限らず、略直線的に配しても良い。また、多芯電線用ケーブル33を省略し、代わりに周知のフレキシブルプリント基板を用いてもよい。この場合、そのフレキシブルプリント基板を螺旋状に巻いて配しても良い。フレキシブルプリント基板は、フィルム状の絶縁体(ベースフィルム)の上に接着層を形成し、さらにその上に導体箔を形成し、端子部やはんだ付け部以外に絶縁体を被せて保護した構造となっている。また、フレキシブルプリント基板の代わりに、絶縁性のベースフィルムの上に、細径の電線(導線を絶縁性の皮膜で覆ったもの)を面方向に並べて取り付け、絶縁性のカバーフィルムやシリコーンゴムで覆う構造にしてもよい。   Moreover, in each said embodiment, although the flexible optical wiring board 40 is helically wound and arrange | positioned inside the insertion part 11, you may arrange | position not only spirally but substantially linearly. Moreover, the cable 33 for multi-core electric wires may be omitted, and a known flexible printed board may be used instead. In this case, the flexible printed circuit board may be spirally wound. A flexible printed circuit board has a structure in which an adhesive layer is formed on a film-like insulator (base film), a conductor foil is further formed thereon, and the insulator is covered and protected other than the terminal portion and the soldering portion. It has become. Also, instead of a flexible printed circuit board, thin wires (those in which conductive wires are covered with an insulating film) are placed side by side on an insulating base film and attached with an insulating cover film or silicone rubber. You may make it the structure covered.

また、上記各実施形態では、フレキシブル光配線板40に光ファイバのみを取り付けているが、電源電圧VDDや接地電圧VSS、及び垂直駆動パルスΦV1〜ΦV4の信号を伝送する複数の電線も光ファイバ61と一緒に面方向に並べてフレキシブル光配線板40に取り付けても良い。この場合、ベースフィルムの上に、光ファイバ61と電線(導線を絶縁性の皮膜で覆ったもの)とを交互に配しても良いし、光ファイバ列と電線列になるように分けて配してもよい。この場合も、フレキシブル光配線板40を挿入部11の内部に螺旋状に配しても良い。   In each of the above embodiments, only the optical fiber is attached to the flexible optical wiring board 40. However, the plurality of electric wires that transmit signals of the power supply voltage VDD, the ground voltage VSS, and the vertical drive pulses ΦV1 to ΦV4 are also optical fibers 61. And may be attached to the flexible optical wiring board 40 by arranging them in the plane direction. In this case, the optical fibers 61 and the electric wires (the conductors are covered with an insulating film) may be alternately arranged on the base film, or the optical fibers 61 and the electric wires may be separately arranged. May be. Also in this case, the flexible optical wiring board 40 may be spirally arranged inside the insertion portion 11.

また、図3で説明したように、挿入部11には、ファイババンドル30,31が配されている。このファイババンドル30,31を省略し、新たに照明用の光ファイバをフレキシブル光配線板40に信号伝送用の光ファイバ61と一緒に面方向に並べて取り付けても良い。このようにすると挿入部11の内部の内容物が減るから、挿入部11の径をコンパクトにすることができる。照明用の光ファイバを、フレキシブル光配線板40の前後端から突出して設け、フレキシブル光配線板40から突出した複数本の照明用光ファイバを一つにまとめて照明窓24,25、及びユニバーサルコネクタ13に設けた中継器90を介して集光レンズ80に導けばよい。この場合、照明窓24,25は2個あるので、照明用光ファイバの束を分けて作って導けばよい。この場合もフレキシブル光配線板40を挿入部11の内部で螺旋状に巻いて配してもよい。   Further, as described with reference to FIG. 3, the fiber bundles 30 and 31 are arranged in the insertion portion 11. The fiber bundles 30 and 31 may be omitted, and a new optical fiber for illumination may be attached to the flexible optical wiring board 40 along with the optical fiber 61 for signal transmission in the surface direction. In this way, since the contents inside the insertion portion 11 are reduced, the diameter of the insertion portion 11 can be made compact. Illumination optical fibers are provided so as to protrude from the front and rear ends of the flexible optical wiring board 40, and a plurality of illumination optical fibers protruding from the flexible optical wiring board 40 are integrated into the illumination windows 24 and 25, and the universal connector. 13 may be led to the condensing lens 80 via the repeater 90 provided on the line 13. In this case, since there are two illumination windows 24 and 25, a bundle of illumination optical fibers may be made separately and guided. Also in this case, the flexible optical wiring board 40 may be spirally wound inside the insertion portion 11.

また、上記実施形態では、フレキシブル光配線板40に設けた光ファイバ61での伝送を撮像素子43から手元操作部12までとしているが、ユニバーサルコネクタ13に光中継器を設けてプロセッサ装置19まで光伝送してもよい。   In the above embodiment, transmission through the optical fiber 61 provided on the flexible optical wiring board 40 is performed from the image sensor 43 to the hand operating unit 12. However, an optical repeater is provided in the universal connector 13 and the optical signal is transmitted to the processor device 19. It may be transmitted.

電子内視鏡の使用状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the use condition of an electronic endoscope. 先端部の端面を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the end surface of a front-end | tip part. 可撓管部の内部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the inside of a flexible tube part. 先端部の内部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the inside of a front-end | tip part. 湾曲部の内部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the inside of a bending part. 可撓管部の内部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the inside of a flexible tube part. フレキシブル光配線板を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a flexible optical wiring board. 電子内視鏡、プロセッサ装置、及び光源装置の電気的概略を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the electrical outline of an electronic endoscope, a processor apparatus, and a light source device.

符号の説明Explanation of symbols

11 挿入部
14 先端部
33 多芯電線用ケーブル
40 フレキシブル光配線
43 CCD(撮像素子)
45、56 光変換器
61 光ファイバ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Insertion part 14 Tip part 33 Cable for multi-core electric wires 40 Flexible optical wiring 43 CCD (imaging device)
45, 56 Optical converter 61 Optical fiber

Claims (7)

体内に挿入される挿入部の先端内部に設けられている撮像素子に対して入出力される入出力信号を、前記挿入部の内部を通して伝送する内視鏡において、
前記入出力信号のうちの前記撮像素子に入力される水平駆動パルスの信号、及びリセットパルスの信号、又は前記撮像素子から出力される撮像信号のいずれか一方又は両方を伝送する光ファイバを備えたことを特徴とする内視鏡。
In an endoscope that transmits an input / output signal that is input to and output from an imaging element provided inside a distal end of an insertion portion that is inserted into the body, through the inside of the insertion portion.
An optical fiber that transmits one or both of a horizontal drive pulse signal and a reset pulse signal input to the image sensor, or an image signal output from the image sensor, of the input / output signals is provided. An endoscope characterized by that.
前記光ファイバは、フレキシブル光配線板に平面的に並べて取り付けられていることを特徴とする請求項1記載の内視鏡。   The endoscope according to claim 1, wherein the optical fibers are attached to a flexible optical wiring board in a plane. 前記光ファイバで伝送する前記信号に対して他の信号を伝送する電線を設け、前記電線は前記フレキシブル光配線板に前記光ファイバと一緒に平面的に並べて取り付けられていることを特徴とする請求項2記載の内視鏡。   An electric wire for transmitting another signal is provided for the signal transmitted by the optical fiber, and the electric wire is attached to the flexible optical wiring board in a plane along with the optical fiber. Item 2. The endoscope according to Item 2. 該内視鏡が接続される光源装置に内蔵する光源から放たれる光を前記挿入部に設けた照明窓に導く照明用光ファイバを前記挿入部の内部に備えており、前記照明用光ファイバは、前記フレキシブル光配線板に前記光ファイバと一緒に平面的に並べて取り付けられていることを特徴とする請求項2又は3記載の内視鏡。   An illumination optical fiber for guiding light emitted from a light source built in a light source device connected to the endoscope to an illumination window provided in the insertion portion is provided in the insertion portion, and the illumination optical fiber The endoscope according to claim 2, wherein the endoscope is attached to the flexible optical wiring board along with the optical fiber in a plane. 前記フレキシブル光配線板は、前記挿入部の内部に螺旋状に巻かれて内蔵されていることを特徴とする請求項2ないし4いずれか記載の内視鏡。   The endoscope according to any one of claims 2 to 4, wherein the flexible optical wiring board is spirally wound and built in the insertion portion. 前記挿入部の基端部は、前記挿入部のうちの先端部寄りに設けた湾曲部を湾曲操作するための操作部が設けられた手元操作部に接続されており、前記光ファイバは、前記撮像素子と前記手元操作部との間に配されていることを特徴とする請求項1ないし5いずれか記載の内視鏡。   The proximal end portion of the insertion portion is connected to a proximal operation portion provided with an operation portion for bending the bending portion provided near the distal end portion of the insertion portion, and the optical fiber is The endoscope according to any one of claims 1 to 5, wherein the endoscope is disposed between an imaging device and the hand operation unit. 体内に挿入される挿入部の先端内部に設けられている撮像素子に対して入出力される入出力信号を、前記挿入部の内部を通して伝送する内視鏡の信号伝送方法において、
前記入出力信号のうちの前記撮像素子に入力される水平駆動パルスの信号、及びリセットパルスの信号、又は前記撮像素子から出力される撮像信号のいずれか一方又は両方を光ファイバで伝送するようにしたことを特徴とする内視鏡の信号伝送方法。
In an endoscope signal transmission method for transmitting an input / output signal input / output to / from an imaging element provided inside a distal end of an insertion portion to be inserted into a body through the inside of the insertion portion,
Of the input / output signals, either one or both of a horizontal drive pulse signal and a reset pulse signal input to the image sensor, or an image signal output from the image sensor are transmitted through an optical fiber. An endoscope signal transmission method characterized by the above.
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