JP5340854B2 - 内視鏡、内視鏡装置 - Google Patents

Description

本発明は、挿入部の先端部内に電子部品が設けられた内視鏡、内視鏡装置に関する。

従来、体腔内に細長な挿入部を挿入することにより、体腔内の臓器等の観察部位を観察したり、必要に応じて挿入部が具備する処置具チャンネル内に挿通した処置具を用いて、体腔内の対象部位に対し各種処置したりすることのできる医療用の内視鏡が広く利用されている。また、医療用に限らず、工業用分野においても、観察部位、例えばボイラ、タービン、エンジン、化学プラントの内部の傷、腐食等の観察、検査に内視鏡が広く用いられている。

このように、医療用、工業用において用いられている内視鏡としては、挿入部の先端部内に光学像を画像信号に光電変換するＣＣＤ等の撮像素子が設けられた電子内視鏡が周知である。

撮像素子が設けられた内視鏡では、照明光によって照らされた観察部位の観察像を、撮像素子の撮像面に結像させ、該撮像素子において光電変換した観察像の画像信号を、内視鏡または該内視鏡が接続される装置本体に設けられた信号処理部に、挿入部内に挿通された細長な導体である信号線を介して伝達し、信号処理部において映像信号を生成するとともに、装置本体に設けられたモニタ画面上に映像信号に基づく内視鏡画像を表示する構成を有している。尚、このような構成を有する内視鏡は、特許文献１に開示されている。

しかしながら、特許文献１に開示された内視鏡においては、上述したように、撮像素子と信号処理部との間が、所定の長さを有する細長な信号線によって接続されているため、撮像素子において光電変換された画像信号が、挿入部内に挿通された信号線を介して信号処理部まで伝送されると、伝送中に画像信号が減衰して画像の電気的な感度が低下してしまうため、モニタに表示される内視鏡画像が暗くなってしまい、観察が行い難くなってしまうといった問題があった。

このような問題に鑑み、信号線の径を大きくすることにより、極力、画像信号の減衰を低減させる構成が考えられるが、この場合、信号線は、内視鏡挿入部に設けられた湾曲部内にも挿通されているため、信号線が太くなってしまうと信号線の剛性が向上することに起因して、湾曲性能が低下してしまう他、挿通された挿入部の径も大径化してしまうといった問題があった。

また、挿入部の径を大径化することなく、信号線の径のみを大径化することも考えられるが、この場合、湾曲部における内蔵物の量が増加してしまうため、湾曲部の湾曲が繰り返し行われると、信号線が切れやすくなる等、湾曲部の内蔵物が破損しやすくなってしまうといった問題があった。

さらに、特許文献１においては、信号線の端部は、撮像素子に電気的に接続された基板に対し、半田付け等によって電気的に接続される構成を有しており、該半田付けを行いやすくするため、信号線の端部に曲げ癖を付けることによって、基板に対し半田付けが行われているが、信号線が大径化し、剛性が上がると、信号線の端部に曲げ癖が付け難くなってしまう。よって、端部に曲げ癖が殆どついていない状態の信号線を基板に接続しなければならず、この場合、信号線の端部を曲げて基板に接続していた場合よりも、接続長が挿入部の挿入方向に長くなってしまう。即ち、撮像素子及び基板が設けられた挿入部の先端部長が、挿入方向に長くなってしまう。その結果、内視鏡を細管等の被検体に挿入した場合、細管における屈曲部等において、挿入部が通過し難くなってしまうといった問題もあった。

尚、以上のことは、撮像素子に電気的に接続される信号線に限らず、挿入部の先端部内に設けられた他の電子部品に電気的に接続された信号線であっても同様である。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、挿入部の先端部内に設けられた電子部品に電気的に接続された挿入部に挿通されている信号線における先端部及び湾曲部内の部位を大径化することなく、信号線を用いた信号伝送による信号の減衰を極力防ぐことのできる構成を具備する内視鏡、内視鏡装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明による内視鏡は、観察部位に挿入される挿入部の先端部内に設けられた撮像素子と、前記挿入部における湾曲部内に設けられ、一端が前記撮像素子と電気的に接続された第１導体と、前記挿入部内に挿通され前記第１導体の他端に電気的に接続された、前記第１導体よりも大径な第２導体と、前記挿入部において、前記湾曲部の基端側に可撓性を有する可撓管部が設けられているとともに、前記可撓管部は、連結部材を介して前記湾曲部に連結されており、前記連結部材内において、前記第１導体に対し前記第２導体が電気的に接続されていることを特徴とする。

また、本発明による内視鏡装置は、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の内視鏡と、前記内視鏡が着脱自在な装置本体とを具備したことを特徴とする。

本発明によれば、挿入部の先端部内に設けられた電子部品に電気的に接続された挿入部に挿通されている信号線における先端部及び湾曲部内の部位を大径化することなく、信号線を用いた信号伝送による信号の減衰を極力防ぐことのできる構成を具備する内視鏡、内視鏡装置を提供することができる。

第１実施の形態を示す内視鏡装置の電気回路の構成の概略を示すブロック図 図１の内視鏡の挿入部の先端側における電気回路の構成の一部を拡大して示す図 図１の内視鏡の挿入部の先端側の構成を示す部分断面図 第２実施の形態の内視鏡の挿入部の先端側における電気回路の構成の一部を拡大して示す図 図４の第１の複合同軸ケーブルの信号線と第２の複合同軸ケーブルの信号線との接続部位における内視鏡の挿入部の先端側の構成を示す部分断面図 第３実施の形態の内視鏡の挿入部の先端側における電気回路の構成の一部を拡大して示す図 図７（ａ）は、図６の内視鏡の挿入部の先端側の構成を示す部分断面図、図７（ｂ）は、図８の内視鏡の挿入部の先端側の構成を示す部分断面図 第４実施の形態の内視鏡の挿入部の先端側における電気回路の構成の一部を拡大して示す図

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（第１実施の形態）
図１は、本実施の形態を示す内視鏡装置の電気回路の構成の概略を示すブロック図、図２は、図１の内視鏡の挿入部の先端側における電気回路の構成の一部を拡大して示す図、図３は、図１の内視鏡の挿入部の先端側の構成を示す部分断面図である。

図１に示すように、内視鏡装置１００は、内視鏡１と、該内視鏡１が着脱自在な装置本体５０とにより主要部が構成されている。

内視鏡１は、観察部位に挿入される細長の挿入部２と、該挿入部２の基端側に接続された、挿入部２に設けられた湾曲部３１（図２参照）の湾曲操作を行う用のＪ／Ｓ（ジョイスティック）１８や、操作ＳＷ−Ａ１７等が設けられた操作部３と、該操作部３から延出する細長のユニバーサルケーブル４と、該ユニバーサルケーブル４の延出端に設けられたコネクタユニット５とにより主要部が構成されている。

尚、内視鏡１は、コネクタユニット５に設けられた着脱コネクタ１ｃが、装置本体５０に設けられた着脱コネクタ５０ｃに対し着脱自在なことにより、装置本体５０に対して着脱自在となっている。

また、内視鏡１は、挿入部２の長さ及び径が種類によって異なるが、装置本体５０は、着脱コネクタ５０ｃにより、様々な種類の内視鏡１が装着可能となるよう構成されている。このことにより、ユーザは、観察用途に応じて、同一の装置本体５０を用いて内視鏡１の種類を変更することができる。

また、装置本体５０に、内視鏡１によって撮像された観察画像を表示するＬＣＤ等のモニタ５５が設けられており、さらに、装置本体５０に対し、観察画像の静止画及び動画を記憶する記憶媒体５４が着脱自在となっている。

また、図２、図３に示すように、挿入部２は、該挿入部２の先端側に設けられた先端部３０と、該先端部３０の基端側に設けられた湾曲部３１と、該湾曲部３１の基端側に設けられた硬質部３２と、該硬質部３２の基端側に設けられた可撓性を有する可撓管部３３とにより主要部が構成されている。尚、先端部３０に、図示しない既知の光学アダプタが着脱自在となっている。

図３に示すように、先端部３０の先端硬質部３０ｋの挿入方向に沿って形成された空間内に、複数の対物レンズを具備する対物光学系７と、該対物光学系７の基端側に位置する電子部品である観察部位を撮像するＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子（以下、単に撮像素子と称す）８とが、枠体によって保持されて設けられている。尚、先端硬質部３０ｋと枠体との間には、封止剤４０が充填されている。

先端部３０内において、撮像素子８に、２つの電気基板３５、３６が図示しないリード線等によって電気的に接続されている。尚、電気基板３６に、電子部品４１が搭載されている。

各電気基板３５、３６に、第１の複合同軸ケーブル１３の先端から延出した後述する複数の信号線の一端が電気的に接続されている。尚、複数の信号線は、第１の複合同軸ケーブル１３内に挿通されている。また、撮像素子８に対する各電気基板３５、３６の接続部位や、各電気基板３５、３６に対する各信号線の接続部位には、封止剤４０が充填されている。

湾曲部３１の水密ゴム４３、湾曲ブレード４２によって覆われた内部に、湾曲部３１を、例えば上下左右の４方向に湾曲される複数の湾曲駒４４が、挿入方向に沿って設けられており、挿入方向先端に位置する湾曲駒４４に、操作部３から可撓管部３３内を挿通されたアングルワイヤ４５が接続されている。また、湾曲部３１内のみに、第１の複合同軸ケーブル１３が挿通されている。

また、湾曲部３１の後端側に、水密ゴム４３の基端側が外周面に固定された口金４６が設けられている。

硬質部３２は、先端側が口金４６の内周面に嵌合され、先端側の外周面に湾曲ブレード４２の基端側が固定されるとともに、基端側の外周面に、可撓管部３３のブレードの先端側が固定される連結部材である可撓管部口金４７を具備している。

また、可撓管部口金４７内において、第１の複合同軸ケーブル１３の基端から延出した複数の信号線の他端と、可撓管部３３、操作部３、ユニバーサルケーブル４内に挿通された第２の複合同軸ケーブル１５の先端から延出した後述する複数の信号先端の一端とが、中継部１４において、信号線毎に半田６０により電気的に接続されている。この際、信号線のみならず、中継部１４において、第１の複合同軸ケーブル１３の基端から延出したシールド線６２の他端と、第２の複合同軸ケーブル１５の先端から延出したシールド線６２の一端とが、半田６０によって電気的に接続されている。

また、該半田６０による各信号線及びシールド線６２の接続部位は、絶縁チューブ６１により覆われている。

図１に戻って、内視鏡１の挿入部２の先端部３０内には、上述した対物光学系７、撮像素子８、電気基板３５、３６の他、観察部位を照明する光源である、例えばＬＥＤ９や、先端部３０内の温度を測定する温度センサとして機能するサーミスタ１０等が設けられている。

また、操作部３内には、上述した操作ＳＷ−Ａ１７や、Ｊ／Ｓ１８の他、アングルワイヤ４５を牽引弛緩する動力を付与するモータ１６等が設けられており、さらに、コネクタユニット５内には、撮像素子駆動部１９、画像処理部２０、ＬＥＤ駆動部２１、モータ駆動部２２等が設けられている。

さらに、装置本体５０内には、システム制御部５１、画像記録部５２、操作ＳＷ−Ｂ５３等が設けられている。

ＬＥＤ９は、挿入部２、操作部３、ユニバーサルケーブル４内に挿通された信号線を介して、コネクタユニット５内に設けられたＬＥＤ駆動部２１に接続されており、該ＬＥＤ駆動部２１は、内視鏡１が装置本体５０に接続された際、システム制御部５１に接続される。

ＬＥＤ駆動部２１は、システム制御部５１からＬＥＤ点灯、消灯信号を受信した後、ＬＥＤ９の点灯または消灯制御を行うものである。この際、システム制御部５１は、操作ＳＷ−Ａ１７または操作ＳＷ−Ｂ５３からの入力に応じて、ＬＥＤ駆動部２１の動作を制御する。

サーミスタ１０は、図１、図２に示すように、第１の複合同軸ケーブル１３に挿通され、該ケーブル１３の先端から突出した信号線（ＴＨＥＲＭ）線１３ａの一端と電気的に接続されている。

ＴＨＥＲＭ線１３ａの他端は、上述した中継部１４において、第２の複合同軸ケーブル１５に挿通され、該ケーブル１５の先端から突出した信号線（ＴＨＥＲＭ）線１５ａの一端と電気的に接続されており、ＴＨＥＲＭ線１５ａの他端は、撮像素子駆動部１９と電気的に接続されている。また、撮像素子駆動部１９は、内視鏡１が装置本体５０に接続された際、システム制御部５１に接続される。

システム制御部５１は、サーミスタ１０からの信号を監視しており、その信号レベルが所定のレベルになったときに、使用制限温度を超えそうであると判断して、システム制御部５１に接続された画像記録部５２に対して警告表示指示を出力する。

その結果、画像記録部５２に接続されたＬＣＤ５５に表示される観察画像に加え、警告表示がなされることにより、ユーザに対し、先端部３０内が使用制限温度を超えそうになっていることを告知する。

モータ１６は、モータ駆動部２２に接続されており、モータ駆動部２２は、内視鏡１が装置本体５０に接続された際、システム制御部５１に接続される。また、操作ＳＷ−Ａ１７、Ｊ／Ｓ１８は、内視鏡１が装置本体５０に接続された際、システム制御部５１に接続される。

システム制御部５１がＪ／Ｓ１８の操作に応じた指示をモータ駆動部２２に出力することにより、モータ駆動部２２は、システム制御部５１からの制御信号に応じて、モータ１６の動作を制御する。

モータ１６には、上述したアングルワイヤ４５（図３参照）が接続されており、モータ駆動部２２は、モータ１６の動作を制御する事により、モータ１６に接続されたアングルワイヤ４５を牽引弛緩して湾曲部３１を湾曲させる。

撮像素子８は、第１の複合同軸ケーブル１３、第２の複合同軸ケーブル１５内の複数の信号線を介して、撮像素子駆動部１９、画像処理部２０に接続されている。また、撮像素子駆動部１９は、内視鏡１が装置本体５０に接続された際、システム制御部５１に接続され、さらに画像処理部２０は、内視鏡１が装置本体５０に接続された際、システム制御部５１及び画像記録部５２に接続される。

図２に示したように、第２の複合同軸ケーブル１５内には、上述したＴＨＥＲＭ線１５ａの他、例えば１３本の信号線（ＧＮＤ線１５ｂ、リセットゲートクロック（φＲＧ）線１５ｃ、水平レジスタ転送クロック（φＨ）線１５ｄ、ＤＣ電圧（ＳＨＤ）線１５ｅ、後述する波形整形部１２への電源電圧（ＶＤＤ＿Ｈ）線１５ｆ、撮像素子８の出力信号（ＣＣＤ−ＯＵＴ）線１５ｇ、撮像素子への電源電圧（ＶＤＤ）線１５ｈ、基板クロック線１５ｉ、４本の垂直レジスタ転送クロック（Ｖ１〜Ｖ４）線１５ｊ）が挿通されている。

尚、これら１３本の信号線１５ｂ〜１５ｊは、本実施の形態における撮像素子８から出力される撮像信号を画像処理部２０に伝送するとともに、画像処理部２０から送信された撮像素子８を駆動する信号を撮像素子８への伝送する第２導体を構成している。

また、第１の複合同軸ケーブル１３内には、上述したＴＨＥＲＭ線１３ａの他、例えば１３本の信号線（ＧＮＤ線１３ｂ、リセットゲートクロック（φＲＧ）線１３ｃ、水平レジスタ転送クロック（φＨ）線１３ｄ、ＤＣ電圧（ＳＨＤ）線１３ｅ、後述する波形整形部１２への電源電圧（ＶＤＤ＿Ｈ）線１３ｆ、撮像素子８の出力信号（ＣＣＤ−ＯＵＴ）線１３ｇ、撮像素子への電源電圧（ＶＤＤ）線１３ｈ、基板クロック線１３ｉ、４本の垂直レジスタ転送クロック（Ｖ１〜Ｖ４）線１３ｊ）が挿通されている。

尚、これら１３本の信号線１３ｂ〜１３ｊは、本実施の形態における撮像素子８から出力される撮像信号を画像処理部２０に伝送するとともに、画像処理部２０から送信された撮像素子８を駆動する信号を撮像素子８への伝送する第１導体を構成している。

また、各信号線１３ｂ〜１３ｊは、上述した中継部１４において、各信号線１５ｂ〜１５ｊに、上述した半田６０により、それぞれ別個に電気的に接続されている。

具体的には、図２に示すように、ＧＮＤ線１３ｂはＧＮＤ線１５ｂに電気的に接続され、φＲＧ線１３ｃはφＲＧ線１５ｃに電気的に接続され、φＨ線１３ｄはφＨ線１５ｄに電気的に接続され、ＳＨＤ線１３ｅはＳＨＤ線１５ｅに電気的に接続され、ＶＤＤ＿Ｈ線１３ｆはＶＤＤ＿Ｈ線１５ｆに電気的に接続され、ＣＣＤ−ＯＵＴ線１３ｇはＣＣＤ−ＯＵＴ線１５ｇに電気的に接続され、ＶＤＤ線１３ｈはＶＤＤ線１５ｈに電気的に接続され、基板クロック線１３ｉは基板クロック線１５ｉに電気的に接続され、Ｖ１〜Ｖ４線１３ｊはＶ１〜Ｖ４線１５ｊに電気的に接続されている。尚、信号線１３ａ〜１３ｊと信号線１５ａ〜１５ｊの挿入方向における接続間隔は、信号の減衰を防ぐため短いほど好ましい。

また、図２に示すように、ＴＨＥＲＭ線１５ａはＴＨＥＲＭ線１３ａよりも大径に形成され、ＧＮＤ線１５ｂはＧＮＤ線１３ｂよりも大径に形成され、φＲＧ線１５ｃはφＲＧ線１３ｃよりも大径に形成され、φＨ線１５ｄはφＨ線１３ｄよりも大径に形成され、ＳＨＤ線１５ｅはＳＨＤ線１３ｅよりも大径に形成され、ＶＤＤ＿Ｈ線１５ｆはＶＤＤ＿Ｈ線１３ｆよりも大径に形成され、ＣＣＤ−ＯＵＴ線１５ｇはＣＣＤ−ＯＵＴ線１３ｇよりも大径に形成され、ＶＤＤ線１５ｈはＶＤＤ線１３ｈよりも大径に形成され、基板クロック線１５ｉは基板クロック線１３ｉよりも大径に形成され、各Ｖ１〜Ｖ４線１５ｊは各Ｖ１〜Ｖ４線１３ｊよりも大径に形成されている。その結果、第２の複合同軸ケーブル１５は、第１の複合同軸ケーブル１３よりも大径に形成されている。

尚、各信号線１５ａ〜１５ｊは、各信号線１３ａ〜１３ｊよりも、芯線の太さを太くすることによって大径に形成しても構わないし、芯線に被覆する樹脂の厚さを厚くすることにより大径に形成しても構わない。

また、ＣＣＤ-ＯＵＴ線１３ｇ、１５ｇ、φＨ線１３ｄ、１５ｄ、φＲＧ線１３ｃ、１５ｃの３種類の信号線については信号の周波数が高く信号減衰しやすいため同軸線で信号伝送を行っている。

φＲＧ線１３ｃ、φＨ線１３ｄ、ＣＣＤ−ＯＵＴ線１３ｇは、ＧＮＤ線１３ｂに電気的に接続されている。φＨ線１３ｄ、ＳＨＤ線１３ｅ、ＶＤＤ＿Ｈ線１３ｆは、電気基板３５、３６に設けられた電子部品４１を構成する波形整形回路を有する波形整形部１２に電気的に接続されており、ＣＣＤ−ＯＵＴ線１３ｇ、ＶＤＤ線１３ｈは、電気基板３６に設けられた電子部品４１を構成するバッファ回路を有するバッファ部１１に電気的に接続されている。尚、φＲＧ線１３ｄに、波形整形部１２が電気的に接続されていても構わない。

尚、基板３５には、上述したサーミスタ１０も設けられている。また、波形整形部１２が、電気基板３５、３６の双方にまたがっているのは、先端部３０の径が細いため、搭載する電気基板も小さいものを用いる必要があることから、１つの基板に波形整形部１２を設けることができないためである。

バッファ部１１は、トランジスタ１１ａ、３個の抵抗１１ｂ、コンデンサ１１ｃを具備しており、エミッタフォロア回路として構成されている。尚、バッファ部１１の構成は、エミッタフォロア回路に限らず、例えばトランジスタを多段で用いる、または高速オペアンプを用いることで代用可能である。バッファ部１１は、撮像素子８に電気的に接続されている。

撮像素子８からのＣＣＤ-ＯＵＴ線１３ｇを介したＣＣＤ出力信号は、このエミッタフォロア回路にてバッファされて信号伝送される。これにより信号伝送による信号減衰／波形歪みを抑えることが出来る。尚、バッファ部１１の電源電圧は、ＶＤＤ線１３ｈ、１５ｈを介して撮像素子８と共通で使用している。

波形整形部１２は、コンパレータ１２ａ、バッファ１２ｂ、３個のコンデンサ１２ｃを具備している。尚、波形整形部１２の回路は、コンパレータ１２ａを用いなくとも、オペアンプ、トランジスタによる信号増幅、ピーキング処理による立ち上がり／立ち下がりエッジの強調等によっても代用可能である。波形整形部１２は、撮像素子８に電気的に接続されている。

コンパレータ１２ａには水平レジスタ転送クロック（φＨ）が、φＨ線１５ｄ、１３ｄを介して入力されるとともに、コンパレータ１２ａのスレッシュホールドレベルを決定するＤＣ電圧（ＳＨＤ）が、ＳＨＤ線１５ｅ、１３ｅを介して入力される。コンパレータ１２ａは、両者の信号を比較して、水平レジスタ転送クロック（φＨ）の電圧が高い場合にはHigh、逆の場合にはLowを出力する。

コンパレータ１２ａにはオフセット電圧が存在するので、信号振幅が電源-ＧＮＤ間の電位差よりも若干小さくなってしまうが、それを解消するためコンパレータ出力信号を、バッファ１２ｂによって、一度バッファして信号振幅を電源-ＧＮＤ間の電位差に合わせた後、波形整形部１２は、撮像素子８に信号を出力している。

このことにより、波形整形後の信号振幅は波形整形部１２の電源電圧（ＶＤＤ＿Ｈ）に依存する事になり、撮像素子駆動部１９内でこの電源電圧（ＶＤＤ＿Ｈ）を調整する事で、撮像素子８に対して最適な振幅とした信号を伝送することが可能となる。

バッファ１２ｂにてバッファされた信号はカップリングコンデンサ１２ｃにて直流成分が除去された後、撮像素子８に出力される。これは、撮像素子８側にて直流成分を生成する構成となっているためである。

ＬＥＤ９により照明された観察部位の被写体は、挿入部２の先端部３０に配置された対物光学系７による結像位置に配置された撮像素子８に結像され、該撮像素子８にて光電変換される。

光電変換された信号は、電気基板３５、３６、第１の複合同軸ケーブル１３の信号線、中継部１４、第２の複合同軸ケーブル１５の信号線を介して撮像素子駆動部１９及び画像処理部２０に伝送される。

さらに、画像処理部２０から、装置本体５０内の画像記録部５２に出力され、その結果、観察画像は、ＬＣＤ５５に表示される。

撮像素子駆動部１９は、撮像素子８を駆動するためのパルス信号（ＣＣＤ駆動信号）を作成し、該ＣＣＤ駆動信号を、第２の複合同軸ケーブル１５内のφＨ１５ｄ線、中継部１４、第１の複合同軸ケーブル１３内のφＨ１３ｄ線を介して、撮像素子８に出力する。

撮像素子８は受け取ったＣＣＤ駆動信号に基づくタイミングで光電変換を行う。ここで、上述したように、φＨ線１３ｄ、１５ｄは波形整形部１２を介し撮像素子８と接続されているが、これは、長距離の信号伝送を、信号線を用いて行うと、信号品質が劣化してしまい撮像素子８の定格を守る事が出来ないことから、撮像素子８の直近の波形整形部１２にて、信号を波形整形することにより、撮像素子８の定格を守った駆動を実現するためである。

尚、その他の信号については撮像素子の周波数が低いため、φＨ線と同じ長さを有する信号線で信号の伝送を行ったとしても、減衰率が低いまたは撮像素子８の定格が広い等の理由により波形整形することなく撮像素子８を駆動することが出来る。
撮像素子８により光電変換されたＣＣＤ出力信号は、バッファ部１１、第１の複合同軸ケーブル１３内のＣＣＤ−ＯＵＴ線１３ｇ、中継部１４、第２の複合同軸ケーブル内のＣＣＤ−ＯＵＴ線１５ｇを通して画像処理部２０に伝送される。尚、バッファ部１１はＣＣＤ出力信号を長距離の信号伝送を可能とするために低インピーダンスで出力している。

画像処理部２０は受信したＣＣＤ出力信号を、コンポジットビデオ信号に変換して画像記録部５２に出力する。画像記録部５２では記憶媒体５４が装着されている場合に、入力された画像を静止画及び動画として記憶媒体５４に記録するか、ＬＣＤ５５に画像表示を行うかのいずれかを行う。その際、操作ＳＷ−Ａ１７もしくは操作ＳＷ−Ｂ５３からの入力に基づいて、システム制御部５１は、画像記録部５２に対し記録指示を行うか、ＬＣＤ５５に画像表示指示を行う。

尚、画像記録部５２ではＧＵＩ（グラフィカル・ユーザ・インターフェース）を画像に対して重畳することが可能であり、システム制御部５１からの指示に応じてグラフィックを重畳する。

また、画像処理部２０はシステム制御部５１と通信を行っている。システム制御部５１が操作ＳＷ−Ａ１７もしくは操作ＳＷ−Ｂ５３からの入力（例えば、ＺＯＯＭ信号、ＦＲＥＥＺＥ信号、コントラスト補正設定、ガンマ補正設定、Brightness設定等）を受け取り、それぞれに対応した指示を画像処理部２０に対して出力することにより、画像処理部２０は、システム制御部５１からの指示に従って各処理を行う。

このように、本実施の形態においては、撮像素子８に対し信号を送受信する信号ケーブルを、湾曲部３１内を挿通する複数の信号線からなる第１導体を有する第１の複合同軸ケーブル１３と、可撓管部３３内を挿通する複数の信号線からなる第１導体よりも大径な第２導体を有する第２の複合同軸ケーブル１５とに分け、硬質部３２内にて、第１の複合同軸ケーブル１３の信号線を、第２の複合同軸ケーブル１５の信号線に電気的に接続すると示した。また、第１の複合同軸ケーブル１３は、第２の複合同軸ケーブル１５よりも小径であると示した。

このことによれば、湾曲部３１内を挿通させるケーブルに、可撓管部３３内を挿通させる第２の複合同軸ケーブル１５よりも小径な第１の複合同軸ケーブル１３を用いることにより、湾曲部３１の湾曲の際、ケーブル１３が他の部材と干渉してしまうことを最小限にすることができることから、湾曲部３１の湾曲性能を向上させることが出来る。

また、湾曲部３１のみを挿通する第１の複合同軸ケーブル１３内の各信号線の一端は、基板３５、３６に半田付けされている。ここで、各信号線の一端を基板３５、３６へ半田付けを行う際、通常は、上述したように、各信号線の一端に曲げ癖をつけて接続しているが、本構成においては、第１の複合同軸ケーブル１３内の各信号線は、第２の複合同軸ケーブル１５内の各信号線よりも小径に形成されていることから、従来のように、曲げ癖が付け難くなることがないため、各信号線を比較的急激に曲げる事が可能となる。よって、基板３５、３６への接続部位を、従来よりも挿入方向に短くすることができることから先端部３０を短くすることができる。

さらに、本実施の形態においては、第１の複合同軸ケーブル１３の各信号線は、第２の複合同軸ケーブル１５の各信号線に、半田６０によって電気的に接続されていると示した。

このことによれば、半田６０により、第１の複合同軸ケーブル１３の各信号線と、第２の複合同軸ケーブル１５の各信号線との接触面積が増加することから、撮像素子８に対する信号の送受信を、より精度良く行うことができる。

また、第１の複合同軸ケーブル１３よりも大径の第２の複合同軸ケーブル１５が可撓管部３３内に挿通されていることにより、可撓管部３３の剛性が高まるため、挿入部２の挿入性が向上する。

さらに、挿入部２の硬質部３２における口金４７内において、第１の複合同軸ケーブル１３の信号線が、第２の複合同軸ケーブル１５の信号線に電気的に接続されていると示した。

このことによれば、硬質部３２内の空間を有効利用することができるとともに、硬質な口金４７によって、外力、例えば湾曲部３１の湾曲により付与される外力により、第１の複合同軸ケーブル１３の信号線と、第２の複合同軸ケーブル１５の信号線との接続が解除されてしまうことを防ぐことができる。

また、本実施の形態においては、第２の複合同軸ケーブル１５内の信号線よりも小径な第１の複合同軸ケーブル１３内の信号線は、湾曲部３１内のみに挿通されていることにより、即ち、信号伝送の大部分を、第２の複合同軸ケーブル１５内の信号線を用いて行うため、小径な信号線による信号の減衰を、最低限に抑制することができる。

さらに、バッファ部１１や波形整形部１２が電気基板３５、３６に設けられていることにより、バッファ部１１、波形整形部１２により、信号減衰の少ない、精度の高い信号伝送を実現することができる。

即ち、感度低下に基づく画像品質の低下を抑制した信号伝送や、撮像素子８の定格を逸脱することを抑制した信号伝送を、第１の複合同軸ケーブル１３の信号線及び第２の複合同軸ケーブル１５の信号線を用いて行うことができるため、撮像素子８の動作不良や誤動作を防止することができる。尚、このことは、特に周波数の高い信号を伝送するφＨ線、φＲＧ線、ＣＣＤ−ＯＵＴ線において特に有効である。

以上から、挿入部２に挿通されている信号線における先端部３０及び湾曲部３１内の部位を大径化することなく、信号線を用いた信号伝送による信号の減衰を極力防ぐことのできる構成を具備する内視鏡１、内視鏡装置１００を提供することができる。

（第２実施の形態）
図４は、本実施の形態の内視鏡の挿入部の先端側における電気回路の構成の一部を拡大して示す図、図５は、図４の第１の複合同軸ケーブルの信号線と第２の複合同軸ケーブルの信号線との接続部位における内視鏡の挿入部の先端側の構成を示す部分断面図である。

この第２実施の形態の内視鏡、内視鏡装置の構成は、上述した図１〜図３に示した第１実施の形態の内視鏡、内視鏡装置と比して、硬質部の中継部における第１の複合同軸ケーブル１３の信号線と第２の複合同軸ケーブル１５の信号線との接続を、回路基板を用いて行う点が異なる。よって、この相違点のみを説明し、第１実施の形態と同様の構成には同じ符号を付し、その説明は省略する。

図４、図５に示すように、本実施の形態においては、第１の複合同軸ケーブル１３の信号線１３ａ〜１３ｊは、第２の複合同軸ケーブル１５の信号線１５ａ〜１５ｊに対し、硬質部３２の硬質な口金４７内における中継部１４に設けられた回路基板７０を介して電気的に接続されている。

具体的には、回路基板７０の一端側の図示しない複数の端子に、第１の複合同軸ケーブル１３の信号線１３ａ〜１３ｊがそれぞれ電気的に接続されているとともに、回路基板７０の他端側の図示しない複数の端子に、第２の複合同軸ケーブル１５の信号線１５ａ〜１５ｊがそれぞれ電気的に接続されていることにより、信号線１３ａ〜１３ｊは、信号線１５ａ〜１５ｊに対し、回路基板７０を介して電気的に接続されている。

尚、回路基板７０の一端側の複数の端子は、他端側の複数の端子に、一対一でそれぞれ電気的に接続されている。また、回路基板７０としては、硬質な基板が望ましいが、フレキシブル基板であっても構わない。

また、図５に示すように、回路基板７０に対する第１の複合同軸ケーブル１３の信号線１３ａ〜１３ｊ及び第２の複合同軸ケーブル１５の信号線１５ａ〜１５ｊの接続部位は、絶縁チューブ７１によって覆われており、該絶縁チューブ７１内には、封止剤が充填されている。

このことによれば、回路基板７０を用いることにより、信号線１３ａ〜１３ｊに対する、信号線１５ａ〜１５ｊの接続性を向上させることができる他、信号線１３ａ〜１３ｊに対する、信号線１５ａ〜１５ｊの接続性をより強固にすることができる。尚、その他の効果は、上述した第１実施の形態と同様である。

（第３実施の形態）
図６は、本実施の形態の内視鏡の挿入部の先端側における電気回路の構成の一部を拡大して示す図、図７（ａ）は、図６の内視鏡の挿入部の先端側の構成を示す部分断面図である。

この第３実施の形態の内視鏡、内視鏡装置の構成は、上述した図４〜図５に示した第２実施の形態の内視鏡、内視鏡装置と比して、硬質部に設けた回路基板にもバッファ部を設けた点が異なる。よって、この相違点のみを説明し、第２実施の形態と同様の構成には同じ符号を付し、その説明は省略する。

図６、図７（ａ）に示すように、回路基板７０に電子部品１４１が搭載されており、電子部品１４１には、バッファ回路を有するバッファ部１１１が構成されている。

バッファ部１１１は、トランジスタ１１１ａ、３個の抵抗１１１ｂ、コンデンサ１１１ｃを具備しており、上述したバッファ部１１と同様の機能を有している。また、バッファ部１１１は、ＶＤＤ線１３ｈ、１５ｈに電気的に接続されているとともに、ＣＣＤ−ＯＵＴ線１３ｇ、１５ｇにも電気的に接続されている。

このことによれば、湾曲部３１内に設けられる第１の複合同軸ケーブル１３及び該ケーブル１３内の信号線１３ａ〜１３ｊを、上述した第１、第２実施形態よりもより細くすることができるため、より湾曲部３１の湾曲性能を向上させることができる他、先端部３０の挿入方向の長さを短くでき、さらに、湾曲部３１内の部品の充填率を低下させることができることから、ケーブル１３内の信号線１３ａ〜１３ｊの湾曲耐性を向上させることができる。

また、回路基板７０にバッファ回路を設けることにより、より撮像素子８から伝送された信号の減衰を防止することができる他、第１の複合同軸ケーブル１３の信号線と第２の複合同軸ケーブル１５の信号線との接続により生じる、所謂信号の反射も防止することができる。

さらに、上述したように、ＣＣＤ-ＯＵＴ線１３ｇ、１５ｇ、φＨ線１３ｄ、１５ｄ、φＲＧ線１３ｃ、１５ｃの３種類の信号線については信号の周波数が高く信号減衰しやすいため同軸線で信号伝送を行っているが、回路基板７０に接地導体を設けることにより、接地電位を共通にすることができる。よって自由度を高めた精度の高い信号伝送が可能となる。

尚、その他の効果は、上述した第２実施の形態と同様である。また、本実施の形態においては、回路基板７０にバッファ部１１１を設けたが、これに限らず、波形整形部も回路基板７０に設けても良いことは勿論である。また、バッファ部１１１を、φＲＧ線１３ｃ、１５ｃに電気的に接続しても良いことは勿論である。

（第４実施の形態）
図８は、本実施の形態の内視鏡の挿入部の先端側における電気回路の構成の一部を拡大して示す図、図７（ｂ）は、図８の内視鏡の挿入部の先端側の構成を示す部分断面図である。

この第４実施の形態の内視鏡、内視鏡装置の構成は、上述した図４〜図５に示した第２実施の形態の内視鏡、内視鏡装置と比して、電気基板３５、３６に設けられたバッファ部、波形整形部を、硬質部に設けられた回路基板に設ける点が異なる。よって、この相違点のみを説明し、第２実施の形態と同様の構成には同じ符号を付し、その説明は省略する。

図８、図７（ｂ）に示すように、回路基板７０に電子部品１４１が搭載されており、電子部品１４１には、バッファ回路を有するバッファ部１１、波形整形回路を有する波形整形部１２が構成されている。

バッファ部１１は、トランジスタ１１ａ、３個の抵抗１１ｂ、コンデンサ１１ｃを具備しており、ＶＤＤ線１３ｈ、１５ｈに電気的に接続されているとともに、ＣＣＤ−ＯＵＴ線１３ｇ、１５ｇにも電気的に接続されている。

波形整形部１２は、コンパレータ１２ａ、バッファ１２ｂ、３個のコンデンサ１２ｃを具備しており、φＨ線１５ｄ、ＳＨＤ線１５ｅ、ＶＤＤ＿Ｈ線１５ｆに電気的に接続されているとともに、φＨ１３ｄ線に電気的に接続されている。尚、回路基板７０に、波形整形部１２を設けると、ＳＨＤ線１３ｅ、ＶＤＤ＿Ｈ線１３ｆは不要となる。

また、バッファ部１１、波形整形部１２が回路基板７０に設けられていることから、電気基板３６が不要となる。

このことによれば、電気基板３６が不要となるため、図７（ａ）（ｂ）に示すように、第１〜第３実施の形態の図７（ａ）に示す電気基板３５、３６を用いる構成では、先端部３０の挿入方向の長さは、Ａ１となり、図７（ｂ）に示す本実施の形態の電気基板３６が不要な構成では、先端部３０の挿入方向の長さは、Ａ１よりも短いＡ２（Ａ１＞Ａ２）となり、Ａ１−Ａ２＝Ｂの差だけ、先端部３０を挿入方向に短く形成することができる。尚、その他の効果は、上述した第２実施の形態と同様である。

また、上述した第１〜第４実施の形態においては、先端部３０内に設けられる電子部品は、撮像素子８として示したが、これに限らず、信号線を用いて信号を送受信する先端部３０内に設けられる電子部品であれば、他の電子部品であっても適用可能なことは勿論である。

１…内視鏡
２…挿入部
８…撮像素子（電子部品）
１１…バッファ部
１２…波形整形部
１３ａ〜１３ｊ…信号線（第１導体）
１５ａ〜１５ｊ…信号線（第２導体）
２０…画像処理部
３０…先端部
３１…湾曲部
３３…可撓管部
３５…電気基板
３６…電気基板
４７…可撓管部口金（連結部材）
５０…装置本体
７０…回路基板
１００…内視鏡装置

特開２００９−１１５１１号公報

Claims (5)

1. 観察部位に挿入される挿入部の先端部内に設けられた撮像素子と、
   前記挿入部における湾曲部内に設けられ、一端が前記撮像素子と電気的に接続された第１導体と、
   前記挿入部内に挿通され前記第１導体の他端に電気的に接続された、前記第１導体よりも大径な第２導体と、
   前記挿入部において、前記湾曲部の基端側に可撓性を有する可撓管部が設けられているとともに、前記可撓管部は、連結部材を介して前記湾曲部に連結されており、
   前記連結部材内において、前記第１導体に対し前記第２導体が電気的に接続されていることを特徴とする内視鏡。
2. 前記第２導体は、前記第１導体に対し、回路基板を介して電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
3. 前記回路基板に、バッファ回路と波形整形回路との少なくとも一方が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の内視鏡。
4. 前記第１導体及び前記第２導体は、画像処理部から送信された前記固体撮像素子を駆動するための信号を、前記固体撮像素子に伝送するものであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の内視鏡。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の内視鏡と、
   前記内視鏡が着脱自在な装置本体と、
   を具備したことを特徴とする内視鏡装置。

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